Objeto de Aprendizagem Colaborativo – OAC

IDENTIFICAÇÃOAutor: Rosane CastilhoEstabelecimento: Colégio Estadual João Marques da Silveira – Ensino MédioDisciplina: QuímicaConteúdo Estruturante: Química SintéticaConteúdo Específico: Química do Carbono

1. RECURSO DE EXPRESSÃO

Problematização do Conteúdo

Como todo recurso natural não renovável tem fim, o

petróleo, está se esgotando. Como conseqüência disso, busca-se a

produção de combustíveis alternativos, os chamados biocombustíveis:

álcool, biodiesel, gás natural, entre outros. Será que os biocombustíveis

não poluem, ou poluem menos que os chamados combustíveis fósseis?

Chamada para o recurso de expressão

Com primeira locomotiva, iniciou-se o sistema de

transportes atual. Nasceu, assim, um grande grupo de poluidores do ar: os

veículos automotores.

Titulo: Combustíveis: qual utilizar?

Texto:

O funcionamento dos motores de automóveis produz mais

poluição do que qualquer outra atividade humana.

Grande parte dos problemas de poluição do ar nas cidades

tem sua origem nas emissões dos motores movidos a combustíveis

fósseis, que quando são queimados produzem grande quantidade de

gases tóxicos aos seres vivos e que contribuem de maneira relevante para

o efeito estufa.

Para diminuir essas emissões, estão sendo desenvolvidas

fontes de combustíveis menos poluentes, isto é, de combustão mais limpa

e de fontes renováveis, como é o caso do álcool e do biodiesel, podendo

ser sustentadas por tempo indefinido futuro, sem que se acumulem

grandes quantidades de dióxido de carbono e outros gases prejudiciais ao

meio ambiente e ao bem-estar dos seres vivos.

Com este trabalho, pretende-se fazer um estudo dos

combustíveis fósseis e alternativos, comparando-os e apontando as

vantagens e as desvantagens para o uso de um e de outro.

O tema combustíveis e meio ambiente é um conteúdo, que

por sua complexidade, poderá ser trabalhado não só na disciplina de

Química, mas também, em História, Geografia, Sociologia e Biologia,

promovendo a interdisciplinaridade entre essas disciplinas e despertando,

nos alunos, o interesse pelas questões ambientais.

Referências

BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção

polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.

BAIRD, Colin. Química Ambiental. Trad. Maria Angeles Lobo Recio e Luiz

Carlos Marques Carrera. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

2. RECURSOS DE INVESTIGAÇÃO

2.1Investigação Disciplinar

Título: Combustíveis: como atuam nos veículos

Texto:

Uma das grandes fontes de poluição do ar é constituída

pelos gases produzidos pelos veículos. Veículos ou fontes móveis são

todos os meios de transporte automotor: carros, ônibus, caminhões,

motocicletas, barcos, aeronaves, entre outros.

Independentemente de qual seja o combustível utilizado

pelo veículo (álcool, gasolina, diesel, gás natural) os poluentes são sempre

gerados pelas mesmas fontes: escapamentos,sistema de alimentação de

combustível, desgaste de pneus e freios e, até mesmo a fase de produção

dos mesmos.

Abordaremos aqui, somente a poluição causada pelo

sistema de alimentação de combustíveis.

Para o funcionamento de um motor de combustão interna, é

necessário um certo volume de ar, que é misturado com um combustível

vaporizado. É preciso, para que haja uma relação adequada na mistura ar-

combustível, que o oxigênio presente no ar seja suficiente para provocar a

queima completa de combustível, sendo que os produtos dessa

combustão são lançados para a atmosfera pelos escapamentos dos

veículos.

Combustíveis são compostos orgânicos constituídos por

uma cadeia de carbono e hidrogênio, chamados hidrocarbonetos ou HC,

no caso da gasolina, óleo diesel e gás natural e, também por oxigênio, no

caso do álcool e do biodiesel. Existe também a célula a combustível, que

utiliza o hidrogênio (H2) como combustível.

A energia química armazenada nos combustível é liberada

através da combustão, que é uma reação de oxidação, isto é, nela o

oxigênio do ar (O2) reage com o combustível (formado por carbono,

hidrogênio e oxigênio), resultando vapor d’água (H2O) e gás carbônico

(CO2), sempre que a queima for completa. Temos, então:

Combustão direta ideal: que pode ser assim resumida:

Combustível + O2 CO2 + H2O + energia (a maior parte em

forma de calor)

Infelizmente, existem algumas impurezas nos combustíveis

(entre elas o enxofre [S]) e as altas temperaturas utilizadas no processo

de combustão permitem a reação do nitrogênio (N2) presente no ar. Além

das impurezas presentes, outro fator a considerar é que nem sempre a

quantidade de oxigênio presente é suficiente para que ocorra a queima

total do combustível.

Como conseqüência da queima parcial de combustível,

podem ser gerados diversos poluentes, que são compostos intermediários

entre o combustível original e o gás carbônico (CO2). Dentre os poluentes

gerados, os mais comuns são: o monóxido de carbono (CO), os

hidrocarbonetos (HC), o álcool, os aldeídos, os óxidos de nitrogênio (NOx),

os óxidos de enxofre (SOx) e o material particulado (composto

basicamente por partículas de carvão e por elementos metálicos utilizados

como aditivos, por exemplo o chumbo).

Portanto, na combustão direta real temos:

combustível (contém S) + ar (O2 e N2) → H2O + CO2 (aumento do efeito

estufa) + SOx + NOx (causam chuva ácida) + outros componentes (CO,

HC, macropartículas de carbono, adeídos, etc. , causando problemas

respitatórios e cardíacos, entre ourtos.

O uso de combustíveis fósseis, como vimos, é um dos

problemas ambientais mais sérios atualmente, porém colocá-los de lado é

ainda extremamente complicado.

Referências

BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção

polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.

CAMPOS, Shirley de. A poluição causada por veículos. Disponível em:

http://www.drashirleydeompos.com.br/noticias/1141. Acesso em novembro

de 2007.

GONZALES, E. R. Célula a combustível. Disponível em

http://física.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/palestras.celcomb.doc. Acesso

em novembro de 2007.

2.2Perspectiva Interdisciplinar

Título: Qual combustível é mais poluente?

Texto:

Sabe-se que a maior parte da poluição atmosférica é gerada

pela queima de combustíveis (fósseis ou alternativos), mas qual é mais

danoso ao meio ambiente?

Tentando responder a essa questão, falemos um pouco

sobre os combustíveis.

Combustível é toda substância que sofra uma reação

rápida com oxigênio (O2) produzindo luz e calor. Os combustíveis podem

ser sólidos, líquidos ou gasosos.

Combustíveis Fósseis:

Gasolina: a gasolina é um combustível constituído

basicamente por hidrocarbonetos e, em menor quantidade, por produtos

oxigenados. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que

aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de

menor cadeia carbônica (normalmente de 4 a 12 átomos de carbono).

Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina contém

compostos de enxofre, compostos de nitrogênio e compostos metálicos,

todos eles em baixas concentrações. A faixa de destilação da gasolina

automotiva varia de 30 a 220°C.

Óleo Diesel: Combustível derivado do petróleo, constituído basicamente

por hidrocarbonetos, o óleo diesel é um composto formado principalmente

por átomos de carbono, hidrogênio e em baixas concentrações por

enxofre, nitrogênio e oxigênio e selecionados de acordo com as

características de ignição e de escoamento adequadas ao funcionamento

dos motores diesel. É um produto inflamável, medianamente tóxico,

volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e

característico.

O óleo diesel é utilizado em motores de combustão interna e

ignição por compressão (motores do ciclo diesel) empregados nas mais

diversas aplicações, tais como: automóveis, furgões, ônibus, caminhões,

pequenas embarcações marítimas, máquinas de grande porte,

locomotivas, navios e aplicações estacionárias (geradores elétricos, por

exemplo).

Gás Natural Veicular (GNV): É constituído por uma

mistura de hidrocarbonetos leves que permanece no estado gasoso à

temperatura ambiente. Sua ocorrência ou não está associada ao petróleo.

Em sua constituição há predominância do gás metano (CH4) – dependendo

da sua procedência, varia entre 75% e 95%. O gás natural, por não possuir

enxofre (S) na sua composição, durante o processo de combustão, não

lança óxidos de enxofre (SOx) para a atmosfera.

A sua combustão é uma das mais limpas conhecidas, pois a

emissão de monóxido de carbono (CO) é praticamente nula.

Com relação ao meio ambiente, sua queima é mais

completa que a do álcool, da gasolina e do óleo diesel, emitindo assim,

menores quantidades de óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de carbono

(CO2) e monóxido de carbono (CO).

Biocombustíveis

Álcool: para a Química, álcool é um composto orgânico que

apresenta o grupo hidroxila (― OH), ligado a átomo de carbono saturado,

que pode, além de suas inúmeras aplicações, ser utilizado como

combustível.

O álcool combustível utilizado no Brasil é o etanol, que em

nosso caso, é produzido a partir da cana-de-açúcar, mas pode ser obtido

de outras fontes vegetais.

O etanol combustível pode ser utilizado como aditivo na

gasolina, como substituto do chumbo, com 22% (álcool anidro) ou como

combustível, numa proporção de 96% de álcool para 4% de água (álcool

hidratado).

Os álcoois, em excesso de oxigênio, têm combustão

completa, produzindo gás carbônico (CO2) e água (H2O). Sua combustão

contribui para a redução do efeito estufa e diminui, em muito, a poluição

do ar, minimizando os impactos à saúde pública.

Biodiesel: é um combustível alternativo, de queima limpa,

produzido de recursos renováveis (vegetais como a mamona, girassol,

amendoim e soja, entre outros). O biodiesel pode ser adicionado ao óleo

diesel, formando uma mistura (2% de biodisel e 98% de oleio diesel) – B2.

É um produto biodegradável, não tóxico e livre de

compostos sulfurados e aromáticos. É produzido através de um processo

químico chamado transesterificação, onde a glicerina é separada da

gordura ou do óleo vegetal. O processo gera como produtos, os ésteres (o

nome químico do biodiesel) e a glicerina (produto utilizado na produção de

sabões).

Do ponto de vista ambiental, apresenta como vantagens:

queima limpa, livre de óxidos de enxofre (SOx) e como desvantagem

apresenta um ligeiro aumento nos níveis de emissão de óxidos de

nitrogênio (NOx) (um dos responsáveis pela chuva ácida).

Percebemos que todos os veículos com motor a combustão

lançam na gases atmosfera, porém, existe um produção em maior ou

menor quantidade de um ou de outro elemento, dependendo do

combustível utilizado.

Resumidamente temos:

Combustível Vantagem DesvantagemGasolina - Produz pequena

quantidade de

aldeídos.

- Produz quantidade

considerável de

monóxido de carbono.

- Produz óxidos de

enxofre.

- Produz óxidos de

nitrogênio.Óleo diesel - Emite menos

monóxido de carbono.

- Produz maior

quantidade de óxidos

de nitrogênio, óxidos

enxofre e material

particulado.Álcool (etanol) - Tem combustão

completa.

- Produz menor

quantidade de

monóxido de carbono e

material particulado.

- Não produz óxidos de

enxofre.

- Produz menor

quantidade de

- Produz maior

quantidade de

aldeídos.

- Produz óxidos de

nitrogênio.

hidrocarbonetos.Gás Natural Veicular

(GNV)

- A produção de

monóxido de carbono é

praticamente nula.

- Emite quantidades

menores de óxidos de

nitrogênio e gás

carbônico.

- Não produz óxidos de

enxofre.

- Praticamente não há.

Biodiesel - Não produz óxidos de

enxofre.

- É biodegradável, não

tóxico e livre de

compostos sufurados e

aromáticos.

- Produz uma maior

quantidade de óxidos

de nitrogênio.

Referências

BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção

polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.

BAIRD, Colin. Química Ambiental. Trad. Maria Angeles Lobo Recio e Luiz

Carlos Marques Carrera. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.

DUPIN, Eduardo E. V.. WENTZ, Jens P. T. G..LIMA, Marcelo M. de O..

BAIANO, Rodrigo A.. MIRANDA, Virgílio A. R. Gasolina. Disponível em:

http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema003/liquidos/gasolina/gasolina.h

tm. Acessado em 17/01/2008.

LUZ, Luiz Molina. Álcool combustível. Disponível em:

http://www.infoescola.com/química/álcool-combustível/. Acessado em

27/11/2007.

GÁS natural veicular. http://www.br.com.br/portalbr/calandra.nsf.

Disponivel em:

http://www.br.com.br/portalbr/calandra.nsf#http://www.br.com.br/portalbr/

calandra.nsf/CVview_postospetro/06?OpenDocument. Acessado em

05/12/2007

o que é biodiesel. http://www.biodieselbr.com/biodiesel/definicao/oque-e-

biodiesel.htm . Acessado em 05/12/2007.

As desvantagens do biodiesel.

http://www.biodieselbr.com/blog/2006/09/biodiesel-

desvantagens/ . Disponível em: http://www.biodieselbr.com/.

Acesso em 05 de dezembro de 2007.

2.3Contextualização

Título: A relação entre poluição veicular e saúde

Texto:

A viabilização de combustíveis que emitam menos poluentes

é o caminho mais rápido para atenuar um sério problema de saúde

pública: as doenças respiratórias relacionadas com os resíduos liberados

pelos veículos.

As crianças, os idosos e os portadores de doenças

respiratórias crônicas formam a população mais suscetível aos efeitos da

poluição. Sabe-se que os níveis atuais estão bem abaixo dos monitorados

décadas atrás, mas continuam causando efeitos deletérios na população.

Poluentes: Considera-se poluente qualquer substância

presente no ar e que, pela sua concentração, possa torná-lo impróprio,

nocivo ou ofensivo à saúde, causando inconveniente ao bem estar público,

danos aos materiais, à fauna e à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e

gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade.

O nível de poluição atmosférica é medido pela quantidade

de substâncias poluentes presentes no ar. A variedade das substâncias

que podem ser encontradas na atmosfera é muito grande, o que torna

difícil a tarefa de estabelecer uma classificação. Para facilitar esta

classificação, os poluentes são divididos em duas categorias:

Poluentes Primários: aqueles emitidos diretamente pelas

fontes de emissão.

Poluentes Secundários: aqueles formados na atmosfera

através da reação química entre poluentes primários e componentes

naturais da atmosfera.

As substâncias poluentes podem ser classificadas da

seguinte forma:

Compostos de Enxofre: SO2, SO3, H2S, mercaptanas,

sulfatos.

Compostos de Nitrogênio: NO, NO2, NH3, HNO3, nitratos.

Compostos Orgânicos: hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos,

cetonas, ácidos orgânicos.

Monóxido de Carbono: CO2

Compostos Halogenados: HCI, HF, cloretos, fluoretos.

Material Particulado: mistura de compostos no estado

sólido ou líquido.

Ozônio: O3, formaldeído, acroleína, PAN, etc.

A interação entre as fontes de poluição e a atmosfera vai

definir o nível de qualidade do ar, que determina por sua vez o surgimento

de efeitos adversos da poluição do ar sobre os receptores, que podem ser

o homem, os animais, as plantas e os materiais.

A medição sistemática da qualidade do ar é restrita a um

número de poluentes, definidos em função de sua importância e dos

recursos disponíveis para seu acompanhamento.

O grupo de poluentes que servem como indicadores de

qualidade do ar, adotados universalmente e que foram escolhidos em

razão da freqüência de ocorrência e de seus efeitos adversos, são:

Material Particulado (MP): Material Particulado (MP),

Partículas Totais em Suspensão(PTS), Partículas Inaláveis (MP10) e Fumaça

(FMC).

Sob a denominação geral de Material Particulado se

encontra um conjunto de poluentes constituídos de poeiras, fumaças e

todo tipo de material sólido e líquido que se mantém suspenso na

atmosfera por causa de seu pequeno tamanho. As principais fontes de

emissão de particulado para a atmosfera são: veículos automotores,

processos industriais, queima de biomassa, ressuspensão de poeira do

solo, entre outros. O material particulado pode também se formar na

atmosfera a partir de gases como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de

nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (COVs), que são emitidos

principalmente em atividades de combustão, transformando-se em

partículas como resultado de reações químicas no ar.

O tamanho das partículas está diretamente associado ao

seu potencial para causar problemas à saúde, sendo que quanto menores

maiores os efeitos provocados.

O particulado pode também reduzir a visibilidade na

atmosfera.

O material particulado pode ser classificado como:

Partículas Totais em Suspensão (PTS): Podem ser

definidas de maneira simplificada como aquelas cujo diâmetro

aerodinâmico é menor que 50 µm. Uma parte destas partículas é inalável

e pode causar problemas à saúde, outra parte pode afetar

desfavoravelmente a qualidade de vida da população, interferindo nas

condições estéticas do ambiente e prejudicando as atividades normais da

comunidade.

Partículas Inaláveis (MP10): Podem ser definidas de

maneira simplificada como aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor

que 10 µm. As partículas inaláveis podem ainda ser classificadas como

partículas inaláveis finas – MP2,5 (<2,5µm) e partículas inaláveis grossas

(2,5 a 10µm). As partículas finas, devido ao seu tamanho diminuto, podem

atingir os alvéolos pulmonares, já as grossas ficam retidas na parte

superior do sistema respiratório.

Fumaça (FMC): Está associada ao material particulado

suspenso na atmosfera proveniente dos processos de combustão. O

método de determinação da fumaça é baseado na medida de refletância

da luz que incide na poeira (coletada em um filtro), o que confere a este

parâmetro a característica de estar diretamente relacionado ao teor de

fuligem na atmosfera.

Dióxido de Enxofre (SO2): Gás incolor, com forte odor,

semelhante ao gás produzido na queima de palitos de fósforo. Resulta

principalmente da queima de combustíveis que contém enxofre, como

óleo diesel, óleo combustível industrial e gasolina. É um dos principais

formadores da chuva ácida. O dióxido de enxofre pode reagir com outras

substâncias presentes no ar formando partículas de sulfato que são

responsáveis pela redução da visibilidade na atmosfera. O dióxido de

enxofre causa desconforto na respiração, doenças respiratórias,

agravamento de doenças respiratórias e cardiovasculares já existentes.

Pessoas com asma e doenças crônicas co coração são mais sensíveis aos

efeitos do dióxido de carbono.

Monóxido de Carbono (CO): É um gás incolor e inodoro

que resulta da queima incompleta de combustíveis de origem orgânica

(combustíveis fósseis, biomassa, etc). Em geral é encontrado em maiores

concentrações nas cidades, emitido principalmente por veículos

automotores. Altas concentrações de CO são encontradas em áreas de

intensa circulação de veículos. Altos níveis de monóxido de carbono estão

associados a prejuízo de reflexos, capacidade de estimar intervalos de

tempo, no aprendizado, de trabalho e visual.

Ozônio (O3) e Oxidantes Fotoquímicos: “Oxidantes

fotoquímicos” é a denominação que se dá à mistura de poluentes

secundários formados pelas reações entre os óxidos de nitrogênio e

compostos orgânicos voláteis, na presença de luz solar, sendo estes

últimos liberados na queima incompleta e evaporação de combustíveis e

solventes. O principal produto desta reação é o ozônio, por isso mesmo

utilizado como parâmetro indicador da presença de oxidantes

fotoquímicos na atmosfera. Tais poluentes formam a chamada névoa

fotoquímica ou “smog fotoquímico”, que possui este nome porque causa

na atmosfera diminuição da visibilidade.

Além de prejuízos à saúde, o ozônio pode causar danos à

vegetação. É sempre bom ressaltar que o ozônio encontrado na faixa de

ar próxima do solo, onde respiramos, chamado de “mau ozônio”, é tóxico

e pode causar irritação nos olhos e vias respiratórias e diminuição da

capacidade pulmonar. Exposição a altas concentrações podem resultar em

sensações de aperto no peito, tosse e chiado na respiração. Entretanto, na

estratosfera (a cerca de 25 km de altitude) o ozônio tem a importante

função de proteger a Terra, como um filtro, dos raios ultravioletas

emitidos pelo Sol.

Hidrocarbonetos (HC): São gases e vapores resultantes

da queima incompleta e evaporação de combustíveis e de outros produtos

orgânicos voláteis. Diversos hidrocarbonetos como o benzeno são

cancerígenos e mutagênicos, não havendo uma concentração ambiente

totalmente segura.

Participam ativamente das reações de formação da “névoa

fotoquímica”.

Óxido de Nitrogênio (NO) e Dióxido de Nitrogênio

(NO2): São formados durante processos de combustão. Em grandes

cidades, os veículos geralmente são os principais responsáveis pela

emissão dos óxidos de nitrogênio. O NO, sob a ação de luz solar se

transforma em NO2 e tem papel importante na formação de oxidantes

fotoquímicos como o ozônio. Dependendo das concentrações, o NO2 causa

prejuízos à saúde, aumentando a sensibilidade à asma e à bronquite,

reduzindo a resistência às infecções respiratórias.

A concentração de poluentes está fortemente relacionada às

condições meteorológicas. Alguns dos parâmetros que favorecem altos

índices de poluição são: alta porcentagem de calmaria, ventos fracos e

inversões térmicas a baixa altitude. Este fenômeno é particularmente

comum no inverno paulista, quando as noites são frias e a temperatura

tende a se elevar rapidamente durante o dia, provocando alteração no

resfriamento natural do ar.

A inversão térmica se caracteriza por uma camada de ar

quente que se forma sobre a cidade, “aprisionando” o ar e impedindo a

dispersão dos poluentes.

Referências

SUGIMOTO, Luiz. A relação entre poluição veicular,

saúde pública e combustível limpo. Jornal da Unicamp, Ed. 367, 13 a

19 de agosto de 2007. Disponível em:

http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/agosto2007/ju367pag05.

html. Acesso em 11/02/2008.

COMPANHIA de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Secretaria de

Estado do Meio Ambiente. Disponível em: http://www.cetesb.sp.gov.br/

Ar/ar_saude.asp. Acesso em 11/02/2008.

3. RECURSOS DIDÁTICOS

3.1Sítios

Título do Sítio: Combustíveis

Disponível em: http://www.coladaweb.com/quimica/combustiveis.htm.

Acessado em dezembro de 2007.

Explica o que são combustíveis, tipos de combustíveis e

como são obtidos.

Título do sítio: Comparativo mostra vantagens e desvantagens de

combustíveis alternativos para veículos

Disponível em:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?

artigo=010115070430. Acessado em dezembro de 2007

Comentário: Faz um comparativo entre os principais combustíveis

utilizados, apontando as vantagens e desvantagens de uso dos mesmos.

Título do sítio: Células de Combustível – Energia do Futuro

Disponível em: http://celulasdecombustivel.planetaclix.pt/. Acessado em

dezembro de 2007.

Comentário: Faz uma abordagem sobre as células de combustível: o que

são, como funcionam, aplicações, tipos de células, vantagens e

desvantagens.

Título do sítio: Ambiente Brasil

Disponível em: http://www.ambientebrasil.com.br/. Acessado em

dezembro de 2007.

Comentário: Aborda os combustíveis fósseis e alternativos, sua origem,

aplicações e impactos ambientais.

3.2Sons e vídeos

Áudio – CD/MP3

Título da Música: O Progresso

Intérprete: Roberto Carlos, Composição: Roberto Carlos - Erasmo

Carlos

Título do CD: Roberto Carlos, Faixa n.° 3, Gravadora: Sony BMG; Ano:

1976

Disponível em: http://robertocarlos.globo.com. Acesso em dezembro de

2007

Texto: O progresso (1976)

Roberto Carlos - Erasmo Carlos

Eu queria poder afagar uma fera terrível

Eu queria poder transformar tanta coisa impossível

Eu queria dizer tanta coisa

Que pudesse fazer eu ficar bem comigo

Eu queria poder abraçar meu maior inimigo

Eu queria não ver tantas nuvens escuras nos ares

Navegar sem achar tantas manchas de óleo nos mares

E as baleias desaparecendo

Por falta de escrúpulos comercias

Eu queria ser civilizado como os animais

Eu queria ser civilizado como os animais

Eu queria não ver todo o verde da terra morrendo

E das águas dos rios os peixes desaparecendo

Eu queria gritar que esse tal de ouro negro

Não passa de um negro veneno

E sabemos que por tudo isso vivemos bem menos

Eu não posso aceitar certas coisas que eu não entendo

O comércio das armas de guerra da morte vivendo

Eu queria falar de alegria

Ao invés de tristeza mas não sou capaz

Eu queria ser civilizado como os animais

Eu queria ser civilizado como os animais

Eu queria ser civilizado como os animais

Não sou contra o progresso

Mas apelo pro bom senso

Um erro não conserta o outro

Isso é o que eu penso

Eu não sou contra o progresso

Mas apelo pro bom senso

Um erro não conserta o outro

Isso é o que eu penso

3.3Proposta de Atividade

Título: Teste da gasolina comercializada em postos de

combustíveis

Texto:

A atividade prática tem como objetivo analisar e comprovar

a qualidade da gasolina vendida em postos combustíveis locais.

A atividade será realizada em grupos de, no máximo 6 alunos.

Material Utilizado:

Gasolina comum adquirida em diferentes postos de combustíveis (é

importante coletar no mínimo 4 (quatro) amostras de gasolina).

Água

4 provetas de 50 mL com rolha.

Pipetas.

Procedimento:

Numerar as provetas de 1 a 4. Colocar, em cada proveta, 20

mL de água e a seguir, adicionar a cada uma delas 20 mL das diferentes

amostras de gasolina a serem analisadas.

Agitar o conteúdo das provetas e deixar em repouso por

alguns minutos.

Lembre-se que no Brasil, a gasolina pode conter até 20% em

volume de etanol.

Após o repouso, anotar o volume de gasolina final.

Fazer o cálculo para saber a quantidade de etanol de cada

amostra:

• Ler o volume final de gasolina (Vf) e compare com o seu volume inicial

(V1), determinando a porcentagem de etanol.

V1 → 100%

x% = porcentagem de gasolina

Vf → x%

Portanto, a porcentagem de etanol é: (100 – x)%

Após o cálculo, verifique se alguma das amostras está adulterada.

Referência

USBERCO, João. SALVADOR, Edgard. Química essencial. p. 270. São

Paulo: Saraiva, 2001.

3.4Imagens

Fonte:

http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/bancoimagem/frm_buscarImagens3.php

Comentário: Poluição causada por veículo movido a óleo diesel e

combustível de fonte renovável, que atualmente é adicionado ao diesel

convencional, tornando-o menos poluente e, como conseqüência, ajuda a

melhorar a qualidade do ar.

4. RECURSO DE INFORMAÇÃO

4.1Sugestão de Leitura

Título 1: O Futuro começa com H

Referência:

O Futuro começa com H. Revista Superinteressante. São Paulo. Ed.

186. Mar. 2003. Disponível em:

http://super.abril.com.br/superarquivo/2003/conteudo_121225.shtml.

Acesso em: Janeiro de 2008.

Comentário: Artigo que faz referência ao Hidrogênio e suas formas de

obtenção e aplicação, inclusive como combustível que é considerado “O

combustível do futuro”, que é uma fonte de energia limpa.

Título 2: Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel

através da transesterificação de óleo de soja usado em frituras

Referência

ROSSI, Luciano. NETO, P. R. Costa. RAMOS, Luiz P. ZAGONEL, G. F.

Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel através da

transesterificação de óleo de soja usado em frituras. Química

Nova, São Paulo, vol. 23, n. 4, p. 531-537, Julho/Ag. 2000. Disponível em:

http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2000/vol23n4/v23_n4_(16).pdf.

Acesso em 23 de janeiro de 2008.

Comentário: O artigo explica o processo de transesterificação para a

produção de biodiesel, com o aproveitamento de óleos e gorduras

descartadas após utilização em frituras.

Título 3: Poluição do Ar

Referência

BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção

polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.

Comentário: Livro aborda os vários aspectos da poluição atmosférica,

principalmente a poluição causada por veículos automotores. Trata

também efeitos que a poluição causa à saúde.

4.2Notícia

Título: ANP garante mistura do biodiesel apesar do preço recorde

da soja

Referência:

KHALI, Andrei. ANP garante mistura do biodiesel apesar do preço

recorde da soja. Estadão Online. 14 Jan., 2008. Disponível em:

http://www.estadao.com.br/economia/not_eco107995,0.htm. Acesso em

21/01/2008.

Os altos preços das commodities e os baixos preços de

venda de biodiesel não vão comprometer a mistura obrigatória do

biocombustível no diesel, que passou a vigorar no início do ano, afirmou

uma autoridade na sexta-feira (11).

O superintendente de Abastecimento da Agência Nacional

do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), Edson Silva, afirmou à

Reuters que as entregas do combustível renovável estão garantidas,

afastando assim algumas preocupações de analistas sofre escassez do

biodiesel.

"O que vimos desde os primeiros dias da mistura e o que

esperamos para o futuro está garantido, oferta confortável é esperada nas

próximas semanas... Os mecanismos de controles institucionais nos

permitem afirmar que não haverá falta", disse.

Cerca de 90% do biodiesel é produzido a partir de soja no

Brasil, segundo o produtor mundial da oleaginosa. Uma alta nos preços

globais do grão, que atingiram novo recorde na sexta-feira, e a demanda

dos produtores de biodiesel elevaram os valores do óleo de soja de

maneira acentuada.

Como resultado, os custos de produção de biodiesel

superaram a média de preços estabelecidos nos leilões do ano passado,

para entregas em novembro, de 1,807 real por litro, levando alguns

especialistas a duvidar da disponibilidade do produto.

"Está mais barato para os produtores não produzir biodiesel

do que fazê-lo", afirmou Adriano Pires, diretor do Centro Brasileiro de

Infra-Estrutura (CBIE).

"Há multas se não entregarem, mas os produtores podem ir

à Justiça argumentando condições econômicas desfavoráveis... e os

preços têm que ser mais próximos da realidade no próximo leilão...",

afirmou Pires.

A ANP deve realizar um novo leilão no primeiro semestre de

2008.

Os produtores que não entregarem as quantidades

contratadas nos leilões são multados e ficam impedidos de participar de

leilões futuros.

Apesar disso, Silva disse que os produtores de biodiesel

nunca levantaram a questão do custo nas discussões com a agência.

"Sabemos que há uma defasagem de preço. Mas

acreditamos que os preços da soja tendem a cair com o início da safra do

centro-sul em fevereiro", ele disse.

"Os produtores estão interessados em ganhar um mercado

que eles consideram ter extraordinário potencial, então eles podem

trabalhar com lucratividade reduzida agora, por enquanto. Acreditamos

que eles vão entregar tudo que foi contratado", afirmou.

Valter Egidio da Costa, presidente da companhia de

biodiesel Soyminas afirmou que o preço de 1,8 real ainda dá viabilidade à

produção.

"Não é um preço desejável, mas ele é viável. Eu não acho

que haverá escassez de biodiesel. Há capacidade de produção e as

companhias estão produzindo. Então os preços serão ajustados no

próximo leilão", afirmou ele.

A capacidade de produção da Soyminas é de 1 milhão de

litros de biodiesel por mês, mas a empresa planeja outras 25 unidades no

Brasil para produzir o mesmo por dia.

A companhia não tem entregas obrigatórias contratadas

pelos leilões, mas faz vendas esporádicas quando os preços estão bons.

"A demanda está aquecida, aqui e no exterior", afirmou.

O Brasil, que consome 400 bilhões de litros de diesel por

ano, aposta no biocombustível para reduzir as suas necessidades de

importação.

A mistura de biodiesel no diesel vai aumentar com o tempo,

o que significa que o mercado crescerá.

A autoridade da ANP afirmou que não há planos de subsidiar

os produtores ou deixar a estatal Petrobras, que planeja 13 unidades de

biodiesel nos próximos anos, controlar o setor. (Estadão Online).

Comentário: Trata da alta do preço da soja, o que atinge também os

custos de produção do biodiesel, que no Brasil, 90% da sua produção é a

partir da soja.

4.3Destaques

Título: Hidrogênio: O combustível do Futuro?

Referências

CÉLULA a Combustível. http://www.portalh2.com.br/prthl2/celula.asp.

Disponível em: http://www.portalh2.com.br. Acesso em 30 de novembro

de 2007.

CÉLULA a Combustível. http://fisica.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/palestras/

celcomb.doc. Disponível em: http://fisica.cdcc.sc.usp.br. Acesso em 30 de

novembro de 2007.

Texto:

Hidrogênio

O hidrogênio é o mais simples e mais comum elemento do

Universo. Está presente em quase tudo, inclusive na formação do nosso

organismo! Ele compõe 75% da massa do Universo e 90% de suas

moléculas, como a água (H2O) e as proteínas nos seres vivos. No planeta

Terra, aparece em aproximadamente 70% da superfície terrestre.

Em seu estado natural e sob condições ambientes de

temperatura e pressão, o hidrogênio é um gás incolor, inodoro, insípido e

muito mais leve que o ar. Ele também pode estar no estado líquido,

ocupando um espaço 700 vezes menor do que se estivesse em forma de

gás! Mas, para isso, ele deve ser armazenado à uma temperatura de –253

ºC, em sistemas de armazenamento conhecidos como “sistemas

criogênicos”. Acima desta temperatura, o hidrogênio não pode ser

liquefeito, mas pode ser armazenado em forma de gás comprimido em

cilindros de alta pressão.

O Hidrogênio compõe 30% da massa solar, tendo assim, um

grande potencial energético, pois é com a energia do hidrogênio que o Sol

aquece a Terra, favorecendo, assim, a vida em nosso planeta.

Como é quimicamente muito ativo, raramente permanece

sozinho como um único elemento (H2), em suspensão ou à parte, estando

associado ao petróleo, carvão, água, gás natural, proteínas, entre outros

elementos.

As misturas dos gases hidrogênio e oxigênio são

inflamáveis, até mesmo explosivos, dependendo da concentração. Quando

queimado com oxigênio puro, os únicos sub-produtos são o calor e a água.

Quando queimado com ar, constituído por cerca de 78% de nitrogênio e

21% de oxigênio, alguns óxidos de nitrogênio (NOx) são formados. Mesmo

assim, a queima de hidrogênio com ar produz menos poluentes

atmosféricos que os combustíveis fósseis (petróleo e carvão).

Atualmente, a maior parte do hidrogênio produzido no

mundo é utilizado como matéria-prima na fabricação de produtos como os

fertilizantes, na conversão de óleo líquido em margarina, no processo de

fabricação de plásticos e no resfriamento de geradores e motores. Agora,

as pesquisas sobre hidrogênio estão concentradas na geração de energia

elétrica, térmica e de água pura através das células a combustível! A

Energia do Hidrogênio!

Células a Combustível

A célula a combustível é uma alternativa em que a

combustão é realizada de maneira controlada, aumentando a eficiência do

aproveitamento da energia liberada e de modo menos poluente. É uma

tecnologia que utiliza a combinação química entre os gases oxigênio (O2)

e hidrogênio (H2) para gerar energia elétrica, energia térmica (calor) e

água.

Ela existe há mais de 150 anos! A primeira célula a

combustível foi desenvolvida em 1839 por um físico inglês chamado

William Grove. Ele sabia que passando eletricidade através da água

podiam-se obter os gases hidrogênio e oxigênio, constituintes da água.

Grove, através do processo reverso, combinando hidrogênio

e oxigênio conseguiu produzir eletricidade e água. Mas a sua invenção,

chamada por ele de “bateria a gás”, não tinha muita aplicação prática

naquela época. Anos depois, em 1889, o nome “célula a combustível” foi

criado por dois cientistas, Ludwig Mond e Charles Langer. Eles queriam

tornar a célula a combustível uma invenção prática, mas não tiveram

muito êxito.

A célula a combustível só começou a ganhar vida no final

dos anos 30, quando o inglês Francis Thomas Bacon desenvolveu células a

combustível de eletrólito alcalino. Em 1959, ele demonstrou um sistema

de célula a combustível de 5kW para fazer funcionar uma máquina de

solda. No entanto, somente com a Agência Espacial dos EUA, a NASA, a

célula a combustível começou a decolar. E ela foi para o espaço nos

projetos Gemini e Apollo! Tudo que a NASA precisava era de um

equipamento que gerasse energia com eficiência, e que utilizasse um

combustível leve e com grande densidade de energia – o hidrogênio.

Existem pelos menos seis tecnologias de células a

combustível para combinarem hidrogênio e oxigênio, mas elas têm

basicamente o mesmo princípio de funcionamento. Resumidamente, de

um lado da célula entra o hidrogênio e do outro entra o oxigênio. No meio,

entre os eletrodos, existem o eletrólito e o catalisador, que são a lógica de

todo o funcionamento da célula a combustível.

O princípio de funcionamento da célula a combustível é

muito simples: o ar é alimentado de um lado de uma membrana

permeável a íons H+, mas não à molécula H2, enquanto o combustível

(hidrogênio gasoso, umidificado para manter a condutividade da

membrana) é alimentado do outro, de forma que o combustível se oxida.

Neste processo, as cargas elétricas são liberadas e coletadas por placas

condutoras para o seu aproveitamento num circuito elétrico. Como a

conversão energética não passa por um estágio de alta entropia, como

ocorre no caso dos processos térmicos, esta apresenta uma eficiência de

conversão energética muito superior à das máquinas térmicas.

Portanto, a célula a combustível funciona como uma bateria,

através de uma reação eletroquímica entre o combustível e um oxidante,

produzindo eletricidade. Entretanto, ela não acumula energia

internamente, e não é restrita pela quantidade de energia dentro da pilha,

como no caso da bateria. O combustível e o oxidante são fornecidos

externamente ao anodo e ao catodo, e os resíduos são retirados, de modo

que a célula não precisa ser continuamente descarregada e recarregada.

Uma parte da energia química ainda é transformada em

calor e também pode ser aproveitada, por exemplo, em sistemas para

aquecimento de água. Assim a eficiência do aproveitamento da energia

química pode chegar a 80%.

Porque célula a combustível é uma alternativa?

• Possui elevada eficiência de conversão:

- elétrica 50%,

- com cogeração 80% (calor pode ser usado para aquecer água).

• Geração no local, sem poluição química (porque produz somente água)

e sem poluição sonora.

• Vida útil de 40.000 horas.

• Custo ainda é elevado porque é uma tecnologia nova e não é produzido

em grande escala.

Aplicações da célula a combustível:

• Veículos espaciais: local onde as pessoas possuem pequeno espaço,

necessitam de energia elétrica e não podem ter poluição. A água

produzida pela célula também é utilizada para consumo dos

tripulantes.

• Agências de cartão de crédito: na falta de energia elétrica para os

computadores causaria grande prejuízo, portanto neste caso a célula

a combustível é utilizada como estratégia de segurança.

• Em hospitais: energia elétrica é de extrema importância sendo que a

falta desta causaria sérios problemas. A água e calor produzidos

pela célula podem ser utilizados em suas lavanderias.

• Em residências: como uma forma alternativa de produção de

energia, independente de meios de distribuição. O calor produzido

também poderia ser utilizado no aquecimento de água (chuveiro,

cozinha e lavanderia).

• Em veículos: que seriam movidos a motores elétricos, contribuindo

de maneira significativamente para a redução no consumo e na

redução da poluição.

Comentário: A busca pelos combustíveis menos poluentes, levou à

pesquisa sobre o Hidrogênio, elemento que aparece em grande

porcentagem na natureza e fonte de energia limpa e renovável. Surgiu,

então, a célula a combustível, que promete ser o combustível do futuro.

4.4Paraná

Título: Biodiesel é testado com sucesso no campo por cientistas

da Unioeste e FAG

O uso de biodiesel feito a partir de vegetais e gordura

animal vem sendo testado com sucesso por professores e cientistas da

Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste) e Faculdade Assis

Gurgacz (FAG), em parceria com várias empresas do setor, como Massey

Ferguson, Jacto, Tatu - Marchesan, Camagril e ACM Biodiesel.

O biodiesel é extraído de vegetais ou então de gordura e

sebo animal no Cedetec – Centro de Desenvolvimento e Difusão de

Tecnologias, no campus da FAG, em Cascavel, onde também é feito o

teste de performance dos tratores e máquinas movidas com o combustível

renovável.

O professor Luis Fernando de Souza, da Unioeste, disse que

a proposta do centro é primeiramente criar um ambiente para aumentar

os conhecimentos dos alunos através de aulas práticas, funcionando como

uma fazenda experimental. “Além do mais serve de local para

treinamentos e difusão de tecnologias, através de cursos aos alunos e

comunidade interessada”, acrescentou.

Segundo ele, um dos projetos em andamento no centro é

justamente a planta piloto para produção de biodiesel, a primeira na

região Oeste do Paraná. O projeto é composto pela planta produtora,

laboratório para caracterização físico-química do biocombustível e

equipamentos para testes de performance a campo.

“A proposta da planta é avaliar várias matérias primas,

existentes na região, como óleos e gorduras animais e vegetais, para a

produção de biodiesel, bem como propor novas alternativas, como a

inclusão de novas espécies e variedades de oleaginosas com potencial

para produção de biodiesel”, disse.

Em recente reunião do Conselho Municipal Rural, o professor

de mecanização Suedêmio de Lima Silva, da Unioeste e FAG, apresentou o

resultado de um trabalho iniciado no ano passado, em parceria com a

Massey Ferguson, que cedeu um trator para uso de biodiesel de soja e

sebo bovino, com mistura de 2%, 5%, 10%, 20% 50%, 75% e 100%, ao

óleo diesel.

“Os resultados obtidos nos ensaios apontaram que o

comportamento do trator nas condições reais de trabalho no campo não

teve alteração alguma quanto ao funcionamento e perda de potencial. A

única alteração que se verificou foi com a mistura acima de 75% ou com o

uso de biodiesel puro (100%). Dependendo do material, constatamos que

o trator apresentou um pequeno incremento no consumo de combustível,

mas no máximo de 6%”, destacou.

Luis Fernando lembra que, por enquanto, o governo

autorizou a mistura de 2% de biodiesel ao óleo diesel, no período de 2008

a 2013, e de 5% para depois. “Mas os fabricantes de biodiesel reivindicam

uma mistura maior, o que é possível, conforme ficou comprovado nos

testes que realizamos com tratores e máquinas agrícolas”.

Questões ambientais - O professor da Unioeste garantiu que

o projeto leva em conta as questões ambientais, o melhoramento de

características do solo através da rotação de culturas e fixação de

nutrientes ao solo, e as questões sociais, como geração de renda ao

produtor rural com estas novas alternativas, podendo este consorciar a

produção na sua propriedade.

O coordenador do curso de Agronomia da FAG, professor

Reginaldo Ferreira Santos, informou que uma das principais preocupações

da faculdade é levar mais conhecimento aos produtores rurais da região.

“Um dos nossos objetivos é atingir a sociedade e fazer com que o

agricultor tenha acesso aos cursos e treinamentos oferecidos pela FAG de

uma forma muito fácil”.

O Brasil ocupa lugar de destaque no desenvolvimento e uso

de fontes renováveis de energia, devido a sua grande extensão territorial,

clima e várias alternativas. Uma destas é a produção de biodiesel, o qual

pode substituir o óleo diesel, diminuindo os impactos ao meio ambiente.

Movido a frango - Na cadeia produtiva de carne de frango é

gerado um resíduo, óleo de frango, com potencial para produção de

biodiesel. Neste trabalho foram determinadas características físico-

químicas, que podem influenciar nas reações de transesterificação do óleo

de frango. Foi levantado o potencial de produção de óleo de frango nas

cooperativas da região oeste do estado do Paraná e rendimento em

biodiesel.

O Brasil apresenta uma significativa vantagem competitiva

na produção de combustível renovável, biodiesel, visto que todo território

nacional dispõe de condições mínimas para o cultivo de oleaginosas.

Porém, a partir de 1980, verificou-se mudanças no setor produtivo avícola.

Entre os segmentos da indústria agroalimentar, a carne de frango foi a

que mais sofreu alterações tecnológicas em nível mundial.

No campo de melhoramento genético das aves, o setor

apresentou ganhos significativos nas taxas de conversão, redução do ciclo

produtivo e maior rendimento das carcaças. Em relação ao processo de

abate, a indústria incorporou maior grau de automação. Segundo dados da

Abef (2006), o Brasil ocupa o terceiro lugar na produção de frango, atrás

dos Estados Unidos e China. A produção brasileira de carne de frango está

concentrada na região sul, que representa 55,81% da produção nacional,

tendo o estado do Paraná uma posição de destaque, representando 27%

da produção brasileira.

As gorduras animais são geralmente classificadas como

sebos, gorduras que apresentam estado sólido em temperatura ambiente,

devido a sua composição percentual ser elevada em ácidos graxos

saturados, principalmente o esteárico. Uma exceção são as gorduras de

frangos, classificada como óleo de frango, devido também a sua

composição percentual, neste caso com valores baixos de ácido esteárico,

ficando próximas a óleos como o de soja, apresentando-se em estado

líquido a temperatura ambiente, facilitando a reação de transesterificação.

Na região oeste do Paraná, o desenvolvimento das

cooperativas fez parte de uma estratégia que reconhecia a importância

para acelerar a modernização da agricultura e a penetração de capital no

campo. Desse modo as cooperativas tornaram-se um canal eficiente da

produção e elemento de transformações estimuladas pela política

agrícola. Com o processo de diversificação, iniciado na década de 80, ficou

evidente a necessidade das cooperativas tradicionais integrarem as novas

atividades, entre elas a industrialização de proteína animal. Nesta região,

existem cinco abatedouros de aves pertencentes a cooperativas.

Sendo o Brasil um dos maiores produtores mundiais de

carne de frango, o Paraná o maior responsável por esta produção e a

crescente produção pelas cooperativas da região, surgiu então a idéia de

aproveitar gorduras provenientes desta cadeia produtiva, óleo não

comestível de vísceras de frangos para uso como combustíveis. A

produção de biodiesel a partir de sebo e gorduras animais já existe em

alguns paises da Europa.

Os óleos e gorduras, vegetais ou animais, são triglicerideos,

produtos naturais da reação do propanotriol (glicerol) com ácidos graxos,

cujas cadeias tem números de carbonos que variam de 12 a 22 e tem

peso molecular 3 vezes maior que o óleo diesel. Este biodiesel pode ser

usado em qualquer motor de ciclo diesel, com pouca ou nenhuma

necessidade de adaptação, dependendo do percentual da mistura.

Segundo balanço energético do Paraná do ano de 2003, o

Estado consumiu um total de 2,7 milhões de toneladas de óleo diesel,

sendo necessária portanto uma produção de 54,9 toneladas de biodiesel

para ser adicionada ao óleo diesel na proporção de 2% conforme

exigência legal. A planta destinada a fabricação de biodiesel da FAG tem

capacidade para produzir 37,1% do óleo biodiesel necessário para esta

mistura. Mas também estaria pronta para abastecer o setor agropecuário,

que consume cerca de 12% do óleo diesel utilizado em todo Estado.

Os professores da Unioeste envolvidos no projeto são

Samuel Nelson Melegari de Souza e Suedêmio de Lima Silva, que

trabalham com produção, caracterização e uso do biodiesel; e Luis

Fernando Souza Gomes, professor de química da SEED e responsável pelo

projeto de biodiesel na FAG e consultoria a empresas da região

interessadas em produzir biodiesel.

Fonte: Agência Estadual de Notícias

Referência

BIODIESEL é testado com sucesso no campo por cientistas da Unioeste e

FAG. Disponível em: http://www.combustivelsaudavel.com.br/noticias.php?

noticia=860&mes=200704. Acesso em 23/01/2008.