Energia Química no Cotidiano - Enem

Química

Tema: Fontes Energéticas

Barral barralqí[email protected]

Energia Química no cotidiano Bons estudos, a educação dá vida aos sonhos.

CONTEÚDO - ENEM Energia química no cotidiano 1. Petróleo, gás natural e carvão; 2. Madeira e hulha; 3. Biomassa; 4. Biocombustíveis; 5. Impactos ambientais de combustíveis fósseis; 6. Energia nuclear; 7. Lixo atômico; 8. Vantagens e desvantagens do uso de energia nuclear.

Energia Química no cotidiano

INTRODUÇÃO Fontes de Energia

No que é baseada a matriz energética mundial? • no consumo de fontes de energia não renováveis;

• porém, com o aquecimento global no Brasil e no mundo, a mudança na característica energética deve ser feita. • Fontes alternativas estão sendo implantadas e procuradas a fim de renovar a matriz energética.


No planeta, são encontrados

diversos tipos de fontes

energéticas.

http://aquecimento-global-no-brasil.info/







As Fontes de Energia podem ser Classificadas em:

Fontes renováveis Recurso que não é limitado;

Os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica e outras. Essas fontes energéticas podem causar impactos ao meio ambiente.

Fontes não renováveis Recurso natural que não se renova e que pode acabar e o esgotamento de cada um deles pode ser em pequeno ou a longo prazo. O petróleo, carvão, urânio e outros. Produzem gases poluentes que podem ser provenientes de veículos, oleodutos, vazamento em navios, dentre outros.

Fontes primárias de energia são aquelas que ocorrem da natureza como os combustíveis fósseis, água, vento e radiação solar. Já as fontes secundárias são obtidas a partir das fontes primárias, por exemplo: do petróleo é retirada a gasolina e o gasóleo.



Petróleo

Palavras-chave: Combustíveis fosseis Óleo de Pedra; Derivados; Hidrocarbonetos; Fonte de energia; Esgotável; Destilação fracionada; Pré-sal.

Introdução

Ele é encontrado na natureza associado

a camadas de rochas sedimentares.

Hoje, o petróleo pode ser encontrado tanto no continente como

sob os oceanos.

É insolúvel e menos denso do que a água;

Substância oleosa e inflamável.

Petróleo

Petróleo significa óleo de Pedra


É o resultado do acúmulo de seres vivos que foram soterrados em mares

rasos a milhões de anos.

Utilizado por nossos ancestrais para

impermeabilizar barcos, iluminação de

ruas, unir pedras nas construções e até

para preservar os seus mortos.

A indústria do petróleo começou nos

E.U.A. com a perfuração do primeiro

poço produtor em 1859.

Atualmente, os 10 maiores

produtores de petróleo do mundo são:

Rússia, Estados Unidos, Arábia Saudita,

Irã, Iraque, Kuwait, Emirados Árabes

Unidos, Venezuela, México e Inglaterra.

Petróleo


No Brasil, a primeira jazida de petróleo foi

descoberta em 1939, no município de Lobato – BA.

1953 - instituiu-se o monopólio estatal da pesquisa, lavra, refinação,

transporte e importação do óleo no Brasil, pela Petrobrás (Petróleo

Brasileiro S.A.)

A Petrobrás e a Shell são os líderes mundiais em exploração e

produção em águas profundas.

Das reservas atuais, 65% estão no Oriente Médio.

Petróleo

Petróleo no Brasil


Introdução

Na década de 1970, intensificou-se a exploração de

bacias submersas. A identificação de petróleo na bacia de

Campos, litoral do RJ, duplicou as reservas brasileiras.

Mais de 20 campos de pequeno e médio portes foram

encontrados mais tarde no litoral do RN, CE, BA, AL e SE.

Em 1981, pela 1° vez, a produção dos campos submarinos

ultrapassou a dos campos em terra.

No início da década de 1980, o Brasil era, depois

dos EUA, o país que mais perfurava no mar, mas, no final do

séc., ainda precisava importar quase a metade do petróleo que

consumia, apesar de suas reservas provadas de

aproximadamente 3,8 bilhões de barris (0,2% das reservas

internacionais).

Petróleo

Petróleo no Brasil


Energia Química no cotidiano Petróleo

Perfuração Uma jazida petrolífera contém água salgada e mistura gasosa, principalmente CH4, quando o local é perfurado a pressão dos gases faz com que o petróleo jorre para fora. Posteriormente é necessário bombear - petróleo bruto.

Separações antes do refino: Decantação: Petróleo da água salgada. O petróleo é menos denso que a água

por isso fica na parte superior.

Filtração: separar areia e argila.

Energia Química no cotidiano Petróleo

Refino O petróleo entra por uma fornalha onde é vaporizado; a seguir passa por uma

torre de destilação (destilação fracionada) onde é separado em várias frações.

Petróleo

As frações

Frações Composição PE / ºC Utilização

Gás natural 1 a 2 carbonos -162 a -75º C Combustível

GLP (gás

liquefeito do

petróleo)

3 a 4 carbonos - 42 a 20º C Gás de

cozinha,

Combustível

Éter de petróleo 5 a 6 carbonos 20 a 60º C Solvente

orgânico

Benzina 7 a 8 carbonos 60 a 90º C Solvente

Orgânico

Gasolina 6 a 12 carbonos 40 a 200º C Combustível

Óleo diesel 15 a 18 carbonos 250 a 300º C Combustível

Óleo lubrificante 16 a 20 carbonos 300 a 400º C Lubrificante

Parafina Sólidos de massa

molar elevada

acima (C36H74)

470 a 650º C Velas,

alimentos,

cosméticos.

Asfalto HC parafínicos,

aromáticos,

heterocíclicos.

------------- Pavimentaçã

o

Quanto maior é a massa

molar, maior é a temperatura

de ebulição


Petróleo


Petróleo

Vantagens

Não necessita de muita mão de obra; Matéria-prima de mais de 300 produtos; Facilidade de armazenamento e transporte. Desvantagens

Produz poluição atmosférica; Exaustão das jazidas; Fonte esgotável de energia e degradação do meio ambiente.


Petróleo

O que é o pré-sal?

É uma área de reservas petrolíferas que fica debaixo de uma profunda camada de sal, formando uma das várias camadas rochosas do subsolo marinho.

No Brasil, esta camada compreende uma faixa que se estende ao longo de 800 quilômetros.

Engloba o ES, SC, abaixo do leito do mar, além das bacias sedimentares do ES, Campos e Santos.

pré-sal, em razão da escala de

tempo geológica, ou seja, o

tempo de formação do

petróleo. A camada de reserva

de petróleo do pré-sal se

formou antes (daí o termo

“pré”) da outra rocha de

camada salina, e foi

encoberta por esta, milhões

de anos depois.

Petróleo


Pré-sal

Obstáculos enfrentados para a extração deste petróleo

A profundidade em que ele se encontra: profundidades que superam mais

de 7 mil m. Este petróleo está debaixo de 2 Km de água, mais 2 Km de rocha

e, por fim, outros 2 Km de crosta de sal.

• O sal: o sal é o maior problema enfrentado. A 3 ou 4 mil m de profundidade

o sal se comporta como um material viscoso, instável.

•Custo: em razão da profundidade, da complexidade da operação, do

necessário desenvolvimento de novas tecnologias e do aumento da mão de

obra, será necessário um grande investimento por parte do governo.

•Manter o petróleo quente: o petróleo ferve dentro das rochas e é preciso

mantê-lo aquecido, pois a queda de temperatura induz a formação de

coágulos que entopem os dutos.


Pré-sal

Benefícios com a extração do petróleo do pré-sal

*O petróleo reservado nas camadas de pré-sal é considerado

leve (baixa densidade), sendo igual ou inferior a 0,87.

Vantagens:

A camada de sal conserva a qualidade do petróleo;

Facilidade no refino;

Produz mais derivados finos;

Possui menos enxofre (S), por isso polui menos;

Mais valorização no comércio mundial.


Carvão, Madeira e Hulha

Palavras-chave: Combustíveis fosseis; Material sólido; Combustão (queima); Mineral e Vegetal; Energia; Madeira; Hulha; Poluente;.


Carvão

Introdução Até A 2° guerra mundial, o carvão era o combustível mais utilizado no mundo.

A descoberta dos combustíveis derivados do petróleo, que permitiu o desenvolvimento dos motores a explosão e abriu maiores perspectivas de velocidade e potência.

Surgimento da energia nuclear, relegaram o carvão a condição de fonte subsidiária de energia. No entanto, a disponibilidade de grandes jazidas de carvão mineral e o baixo custo do carvão vegetal ainda conferem a esse combustível um papel relevante.

Energia Química no cotidiano Carvão

O que é o carvão?

Como ele pode ser produzido? Por processo artificial, pela queima de madeira, como o carvão

vegetal; ou originar-se de um longo processo natural, denominado encarbonização, pelo qual substâncias orgânicas, sobretudo vegetais, são submetidas à ação da temperatura terrestre durante cerca de 300 milhões de anos e transformam-se em carvão mineral.

O carvão vegetal (artificial); O carvão mineral (natural).

É um material sólido, poroso, de fácil combustão

e capaz de gerar grandes quantidades de calor.

Energia Química no cotidiano Carvão

Carvão Mineral ou Natural É um combustível fóssil obtido por meio da fossilização da madeira. A madeira é constituída basicamente de H, O e C, mas com o tempo, o H e o O são eliminados na forma de H2O, CO2 e CH4. o carvão mineral contem grande % de carbono (C).

Quais são os tipos de Carvão Mineral existem? Dependendo da composição e do porcentual de carbono, formam-se 4 tipos de carvões minerais:

Energia Química no cotidiano Carvão Mineral

Hulha ou Carvão de Pedra é um dos que têm maior importância comercial, pois através da sua

destilação a seco na ausência de ar, obtêm-se 3 frações de ampla aplicação, que são:

-Fração gasosa: Contém H, CH4 e CO, sendo usada como combustível e para iluminação a gás de ruas;

-Fração líquida: Contém 2 partes, as águas amoniacais, que são usadas principalmente para produzir fertilizantes, e o alcatrão de hulha, que é fracionado em 5 partes, sendo usadas para as mais diversas aplicações, tais como produção de tintas, medicamentos, plásticos e pavimentações asfálticas;

-Fração sólida: Contém carvão de coque usado em indústrias siderúrgicas para produzir ferro e aço.


1)

Revolução Industrial O carvão se tornou a fonte de energia mundial mais

importante, pois o calor gerado na sua queima era utilizado na produção de vapor que movimentava máquinas, locomotivas e navios.

No entanto, o carvão foi posteriormente superado por

outro combustível fóssil, o petróleo.

Desvantagens do uso do carvão mineral e vegetal. Sua queima gerava cinzas e o seu transporte é mais difícil, por ser sólido, ocupa grandes espaços. O carvão vegetal é altamente poluente, porque possui um alto teor de enxofre (S), liberando na sua queima óxidos de enxofre, tais como o SO2 e SO3, que vão para a atmosfera e reagem com a H2O da chuva, tornando-a perigosamente ácida.


1)

Reações de formação da Chuva Ácida S(s) + O2(g) → SO2(g)

SO2(g) + H2O(l)→ HSO3(aq) (Ácido sulfuroso)

SO2(g)+ ½ O2(g) → SO3(g)

SO3(g) + H2O(l)→ H2SO4(aq) (Ácido sulfúrico)


1)

Utilização atual do carvão mineral É utilizado para gerar energia elétrica, principalmente na América do Norte e Europa.

Desvantagens Os combustíveis fósseis quando queimados, liberam gases poluentes para a atmosfera.

Na combustão completa dos combustíveis fósseis libera-se co2, o que tem contribuído fortemente para problemas ambientais como o aquecimento global.

Carvão mineral é que ele não é uma fonte renovável de energia, sendo que as estimativas são de que nossas reservas durem apenas mais 2

séculos.


Gás Natural

Palavras-chave: Combustíveis fosseis; Hidrocarbonetos; Gasoso; Metano; Fonte de energia; Efeito estufa.

Energia Química no cotidiano Gás Natural

O que é o Gás Natural?

Características É mais leve que o ar, é inodoro, incolor e atóxico.

É uma fonte de energia limpa, que pode ser usado nas indústrias,

fazendo a substituição de outros combustíveis mais poluentes.

As reservas de gás natural são muito grandes e os combustíveis possuem várias aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a qualidade de vida das pessoas.

é uma mistura de HC leves que à T ambiente

e P atm. permanecem no estado gasoso.


Gás Natural

Onde pode se encontrado o Gás Natural? Na natureza em acumulações de rochas porosas no subsolo

(terrestre ou marinho), e em locais arenosos que contêm

petróleo nas profundidades do subsolo.

Classificação: 2 categorias Gás natural associado: no reservatório, encontra-se em companhia do

petróleo, estando dissolvido no óleo ou sob forma de uma capa de gás.

Gás não associado: no reservatório, está livre do óleo ou este se encontra

em concentrações muito baixas.


Gás Natural

Benefícios do Gás Natural como combustível

•Baixo custo, porque geralmente são gases obtidos como subprodutos; •São combustíveis que formam com o ar uma mistura mais homogênea (distribuição nos cilindros, aumentando o rendimento do motor);

• Aumenta também a facilidade da partida a frio do motor;

• Causa um baixo impacto ambiental;

• Facilidade de manuseio e transporte.


Gás Natural

Desvantagens do Gás Natural - Apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão.

- Por ser mais leve que o ar tende a se acumular nas partes mais elevadas quando em ambientes fechados.

- Por se tratar de um combustível fóssil, ele é uma energia não renovável, portanto, finita.

- Em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser gerado monóxido de carbono (altamente tóxico).


Principais Gases Naturais • Metano CH4;

• Etano C2H6;

• Dióxido de carbono CO2;

• Nitrogênio N2.

Os gases naturais obtidos através da refinaria de petróleo são:

• Propano;

• Butano;

• Gás do gasogênio - esses gases são obtidos através da combustão do

carbono.


Gás Metano – CH4

Principal constituinte do gás natural, é amplamente empregado

em indústrias gasoquímicas, transporte e geração de energia elétrica.

Uma das suas principais vantagens: baixo índice de emissões de poluentes, em relação aos outros combustíveis.

Gás metano (CH4)

Produzido no processo de decomposição da matéria orgânica.

Fontes de emissão: Pântanos; Pecuária (digestão de animais herbívoros). Agricultura e a Alimentação, o gado é responsável por

cerca de 18% do aquecimento global, uma contribuição maior que a do setor de transportes (ENEM-2011)

Poluição Atmosférica

Efeito Estufa



Metano - ENEM

03. (ENEM-2011)

De acordo com o relatório “A grande sombra da pecuária” (Livestock’s Long Shadow),

feito pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação, o gado

é responsável por cerca de 18% do aquecimento global, uma contribuição maior

que a do setor de transportes.

A criação de gado em larga escala contribui para o aquecimento global por meio da

emissão de

a) metano durante o processo de digestão..

b) óxido nitroso durante o processo de ruminação.

c) clorofluorcabono durante o transporte de carne.

d) óxido nitroso durante o processo respiratório.

e) dióxido de enxofre durante o consumo de pastagens.


Metano - ENEM

12. (ENEM-2004) Há estudos que apontam razões econômicas

e ambientais para que o gás natural possa vir a tornar-se, ao

longo deste século, a principal fonte de energia em

lugar do petróleo.

Justifica-se essa previsão, entre outros motivos, porque o gás

natural

a) além de muito abundante na natureza é um combustível

renovável.

b) tem novas jazidas sendo exploradas e é menos poluente que

o petróleo.

c) vem sendo produzido com sucesso a partir do carvão mineral.

d) pode ser renovado em escala de tempo muito inferior à do

petróleo.

e) não produz CO2 em sua queima, impedindo o efeito estufa.


Metano - ENEM

13. (ENEM-2008) A biodigestão anaeróbica, que se processa na ausência

de ar, permite a obtenção de energia e materiais que podem ser utilizados

não só como fertilizante e combustível de veículos, mas também para

acionar motores elétricos e aquecer recintos.

O material produzido pelo processo esquematizado acima e utilizado para

geração de energia é o

a) biodiesel, obtido a partir da decomposição de matéria orgânica e(ou) por

fermentação na presença de oxigênio.

b) metano (CH4), biocombustível utilizado em diferentes máquinas.

c) etanol, que, além de ser empregado na geração de energia elétrica, é

utilizado como fertilizante.

d) hidrogênio, combustível economicamente mais viável, produzido sem

necessidade de oxigênio.

e) metanol, que, além das aplicações mostradas no esquema, é matéria-

prima na indústria de bebidas.


Energia Limpa

A Energia eólica, solar e os biocombustíveis

fontes que são renováveis e que não lançam poluentes na atmosfera


Biogás

Palavras-chave: Lixo; Matéria orgânica; Aterro sanitário; Metano (CH4); Gás Carbônico (CO2); Biomassa; Energia; Renovável.

Energia Química no cotidiano Biogás

Características é um recurso energético renovável que deriva da decomposição

de matéria orgânica.

Constituição: CH4 e CO2 e a sua principal produção se dá em aterros sanitários que coletam e tratam os gases produzidos pelo lixo que seriam liberados na atmosfera. Aplicações: é usado como um combustível renovável em caldeiras, veículos, etc.;

As bactérias que se encontram nos lixões se proliferam, ocorrendo a

fermentação e promovendo a liberação do biogás.

Aterros sanitários de lixo urbano, há dutos que captam os gases liberados.

Gases passam por processos de limpeza e desumidificação.

Pressurizados e queimados em flares, onde o metano (CH4) é transformado em

gás carbônico (CO2), que possui um potencial de aquecimento global cerca de 20

vezes menor.


Biodigestores produz-se o biogás acrescentando-se biomassa, como resíduos

agrícolas, bagaço de cana-de-açúcar, dejetos de animais, etc.

*Composição química

O biogás é composto tipicamente de metano (CH4) e gás

carbônico (CO2), conforme a porcentagem a seguir:

• 60% de CH4;

• 35% de CO2 e;

• 5% de uma mistura de outros gases (H2, N2, H2S, CO, NH3, O2

e aminas voláteis).


Vantagens

É um recurso energético renovável; Gera energia ecologicamente correta;

Diminui a utilização de recursos fósseis; Poder ser usado em caldeiras e veículos;

Pode ser aproveitado em motogeradores instalados nos aterros sanitários para geração de energia elétrica e o calor rejeitado pelos motores pode ser usado pelo aterro para realizar a evaporação do chorume.

Auxilia nessa questão do aquecimento global e reduz os efeitos causados principalmente para a população em torno do aterro;

Diminui a quantidade de resíduos sólidos (lixo); O resíduo formado no biodigestor é utilizado como fertilizante agrícola.


Desvantagens

Alta concentração de gás metano em sua constituição, o biogás acaba também poluindo muito o meio ambiente, contribuindo diretamente para o efeito estufa e o aquecimento global;

Por isso a necessidade da transformação do metano em gás carbônico nos flares;

No entanto, como combustível, o principal interesse no biogás se refere à combustão do metano que tem um bom índice de poder calorífico.


Biomassa

Palavras-chave: Matéria orgânica; Animal e vegetal; Combustão; Energia; Renovável; Resíduos;

Energia Química no cotidiano Biomassa: Toda matéria orgânica (animal ou vegetal) que pode ser

utilizada na produção de energia;

Energia de biomassa é gerada por meio da DECOMPOSIÇÃO de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, resíduos agrícolas que produzem o CH4, é utilizado para a geração de energia).

Como é obtida essa energia? Através da COMBUSTÃO da lenha, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos florestais, resíduos agrícolas, casca de arroz, excrementos de animais, entre outras matérias orgânicas.

vantagens

• Baixo custo de operação;

• Facilidade de armazenamento e transporte;

• Proporciona o reaproveitamento dos resíduos;

• Alta eficiência energética;

• É uma fonte energética renovável e limpa;

• Emite menos gases poluentes.

desvantagens

Uso incorreto pode ocasionar:

• A formação de grandes áreas desmatadas ;

• Perda dos nutrientes do solo;

• Erosões e;

• Emissão excessiva de gases.

Energia Química no cotidiano Biomassa


Biocombustíveis

Palavras-chave: Biomassa; Matéria orgânica; Combustível; Etanol (álcool); biodiesel; Óleos vegetais;


Biocombustíveis

Características atualmente destacam-se:

ETANOL: produzido no Brasil a partir da cana-de-açúcar e,

em outros países, como os EUA, a partir do milho.

BIODIESEL: obtido a partir de óleos vegetais, residuais (como de frituras) e gorduras animais.

São produzidos a partir da biomassa

(matéria orgânica animal e vegetal).


Biocombustíveis - ENEM

11. (ENEM-2011) Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana-de-açúcar

e sua produção ocorre através da fermentação. Biocombustíveis derivados de material celulósico ou

biocombustíveis de segunda geração – coloquialmente chamados de “gasolina de capim” – são aqueles

produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou

capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados

pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes.

DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil. Ago. 2009. n.° 87 (adaptado).

O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais

a) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a geração

de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da degradação da

celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente.

b) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera empregos,

e deve se ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o uso de

combustíveis fósseis.

c) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais,

sobretudo decorrente ao fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que impede a

geração de novos empregos.

d) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por uma

avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para plantio da

matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego.

e) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo afeta

negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de emprego nas

refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina.


Biocombustíveis

Etanol (álcool): mais difundido de biocombustível no Brasil vantagem O álcool proveniente da cana de açúcar; Causa menor poluição em comparação aos combustíveis derivados do petróleo. A cana é um produto completo porque produz açúcar, álcool e bagaço, cujo vapor gera energia elétrica. Desvantagens O fato de não resolver o problema da dependência do petróleo, devido à inflexibilidade no refino do mesmo. O álcool proveniente da cana-de-açúcar tem sido o biocombustível número 1 na política brasileira de incentivo a energias alternativas ao petróleo.


Etanol - ENEM

10. (ENEM-2011) O etanol é considerado um biocombustível promissor, pois, sob

o ponto de vista do balanço de carbono, possui uma taxa de emissão praticamente

igual a zero. Entretanto, esse não é o único ciclo biogeoquímico associado à

produção de etanol. O plantio da cana-de-açúcar, matéria-prima para a produção

de etanol, envolve a adição de macronutrientes como enxofre, nitrogênio, fósforo

e potássio, principais elementos envolvidos no crescimento de um vegetal.

Revista Química Nova na Escola, n.º 28, 2008.

O nitrogênio incorporado ao solo, como consequência da atividade descrita

anteriormente, é transformado em nitrogênio ativo e afetará o meio ambiente,

causando

a) o acúmulo de sais insolúveis, desencadeando um processo desalinificação do solo.

b) a eliminação de microrganismos existentes no solo responsáveis pelo processo de

desnitrificação.

c) a contaminação de rios e lagos devido à alta solubilidade de íons como NO3– e

NH4+ em água.

d) a diminuição do pH do solo pela presença de NH3, que reage com a água,

formando o NH4OH (aq).

e) a diminuição da oxigenação do solo, uma vez que o nitrogênio ativo forma espécies

químicas do tipo NO2, NO3–, N2O.

Energia Química no cotidiano Biocombustíveis

Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas vantagem

a possibilidade real de substituir quase todos os derivados do petróleo sem modificação nos motores, eliminando a dependência

do petróleo. menos poluente, pois reduz as emissões poluentes dos derivados de petróleo (em cerca de 40%, sendo que seu potencial cancerígeno é cerca de 94% menor que os derivados do petróleo) possui elevada capacidade de lubrificar as máquinas ou motores;

é seguro para armazenar e transportar porque é biodegradável, não tóxico e não explosivo nem inflamável à T ambiente, não contribui para a CÁ por não apresentar S em sua composição, permite dispensar investimentos em grandes usinas, ou linhas de transmissão, para atendimento local de energia em regiões com pequena demanda


Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas

As plantas mais utilizadas atualmente para produção do biodiesel são: a soja, a colza, o pinhão manso, mamona, dendê, girassol e macaúba.

As mais produtivas são o dendê e a macaúba - típica do litoral brasileiro), confirmando a potencialidade das palmeiras.

A soja é a mais utilizada nos EUA, onde também é comum misturar com restos de óleos usados para fritura.

A colza é a principal planta estudada e plantada para este fim na União Européia.


Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas Existem outras muito produtivas, como a castanha do Pará, o coco e a copaíba, porém outros derivados seus são mais interessantes economicamente.

Tendo em vista tantas vantagens, o governo brasileiro têm estimulado a produção e comercialização do biodiesel, sendo o marco principal a publicação do Decreto No. 5.488, em 20 de maio de 2005, que regulamenta a lei 11.097 (janeiro/2005).

Essa lei dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira. Inicialmente a proporção autorizada é 2% do diesel comum até 2008, 5% até 2013 e já é pensado 20%, sendo que nos Estados Unidos, os automóveis movidos com 100% de biodiesel têm apresentado rendimentos surpreendentes.


Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas

O maior problema está no fato de serem plantas exóticas, sendo que a macaúba, o buriti, o pinhão manso e o babaçu, todas nativas, apresentam grande potencial, só não sendo mais produtivas que o dendê, o qual ainda tem a vantegem de apretesentar baixo custo de produção (custa cerca de um terço do óleo diesel europeu).

Todavia, o conhecimento sobre a cultura das nativas ainda é incipiente e a tecnologia para utilização precisa de muitos estudos para ser mais viável economicamente. Ao contrário, as exóticas são mais conhecidas, suas culturas já são dominadas agronomicamente e existem muitos estudos publicados.


Outras fontes de Energia


Energia Eólica

Eólias: hélices presas em um pilar, que captam a energia mecânica produzida pelos ventos para transformá-la em energia elétrica.

vantagens É considerada uma importante fonte de energia por se tratar de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente). Desvantagens A instalação desse tipo de usina pode causar: alteração na paisagem, poluição sonora, interferência em transmissões de rádio e televisão, além da ameaça aos pássaros.

Uso no mundo

Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém deste tipo de fonte. Porém, o potencial para exploração é grande.

Os países que mais geram energia eólica: 1º - China (62,7 mil megawatts) 2º - EUA (46,9 mil megawatts)


Energia Eólica no ENEM

19. (ENEM-2007) Qual das seguintes fontes de

produção de energia é a mais recomendável

para a diminuição dos gases causadores do

aquecimento global?

A) Óleo diesel.

B) Gasolina.

C) Carvão mineral.

D) Gás natural.

E) Vento.



17. (ENEM-2012) Suponha que você seja um consultor e foi contratado para

assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país

com as seguintes características: região plana, chuvosa e com ventos

constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de

combustíveis fósseis.

De acordo com as características desse país, a matriz energética de menor

impacto e risco ambientais é a baseada na energia

a) dos biocombustíveis, pois tem menos impacto ambiental e maior

disponibilidade.

b) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua

implantação.

c) nuclear, por ter menos risco ambiental a ser adequadeada a locais com

menor extensão territorial,

d) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos

naturais disponíveis.

e) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa

nem resíduos de operação...


Energia Solar

Os painéis solares com células

VOLTAICAS, cujo principal componente é o

Si, captam a energia do sol que pode ser

usada em residências para aquecer a água

e ambientes, além de, forma indireta,

produzirem energia elétrica.

Desvantagens

Impactos ambientais: na extração e no

processamento do silício.

O custo da instalação desse tipo de

geração de energia é elevado.

Não é acessível para a maioria da

população.

Vantagens A luz solar é um recurso natural

renovável e não poluente.


Energia Solar no ENEM

22. (ENEM/2010) Deseja-se instalar uma estação de geração de energia

elétrica em um município localizado no interior de um pequeno vale cercado

de altas montanhas de difícil acesso. A cidade é cruzada por um rio, que é

fonte de água para consumo, irrigação das lavouras de subsistência e

pesca. Na região, que possui pequena extensão territorial, a incidência

solar é alta o ano todo. A estação em questão irá abastecer apenas

o município apresentado.

Qual forma de obtenção de energia, entre as apresentadas, é a mais indicada

para ser implantada nesse município de modo a causar o menor impacto

ambiental?

a) Termelétrica, país é possível utilizar a água do rio no sistema de

refrigeração.

b) Eólica, pois a geografia do local é própria para a captação desse tipo de

energia.

c) Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas não afetaria a

população.

d) Fotovoltaica, pois é possível aproveitar a energia solar que chega à

superfície do local.

e) Hidrelétrica, pois o rio que corta o município é suficiente para abastecer a

usina construída.


Energia maremotriz

A energia cinética proveniente das ondas dos mares é aproveitada para gerar energia elétrica ao passar pelas turbinas.


Energia Geotérmicas

Geotérmica

“Geo” (terra) e “térmica” (calor);

É a energia calorífica da terra.

A energia calorífica que vem do interior da

terra.

Tal calor é trazido para a superfície como

vapor ou água quente. É usada para o

aquecimento de habitações e convertida em

eletricidade.

Desvantagens Energia de baixo rendimento; Energia que está limitada a zonas de atividade tectónica; Libertação de gases para atmosfera, como o sulfureto de hidrogénio e o CO2, que são poluentes e corrosivos.

Vantagens Possui diversas utilizações, sendo renovável.


Energia Hidráulica

São construídas grandes Usinas

Hidrelétrica que aproveitam o

movimento das águas de rios

que possuem desníveis naturais ou

artificiais.

Usinas Hidrelétricas • Desvantagens e críticas:

Destruição de biodiversidade;

Emissão de poluentes atmosféricos;

Alteração das condições físico e químicas da água;

Deslocamento de populações humanas vulneráveis.

Alagamentos, mudanças na paisagem original, entre outros.

• Alguns pontos positivos:

Forma barata de produção de energia, principalmente para grandes centros urbanos;

Fonte renovável de energia;

Outras fontes de energia também levam a impactos ambientais.



Usinas Hidrelétricas - ENEM

04. (ENEM-2011) Segundo dados do Balanço Energético Nacional de 2008, do

Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por

hidrelétrica (80%), termelétrica (19,9%) e eólica (0,1%). Nas termelétricas, esse

percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural (6,6%),

biomassa (5,3%), derivados de petróleo (3,3%), energia nuclear (3,1%) e carvão

mineral (1,6%). Com a geração de eletricidade da biomassa, pode se considerar que

ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela

absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam

que as emissões de metano (CH4) das hidrelétricas podem ser comparáveis às

emissões de CO2 das termelétricas.

No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito

estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma

fonte

a) limpa de energia, contribuindo para minimizar os efeitos deste fenômeno.

b) eficaz de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.

c) limpa de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.

d) poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de

seu potencial de oferta...

e) alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito estufa

das demais fontes geradoras.



09. (ENEM/2009) A economia moderna depende da disponibilidade de muita

energia em diferentes formas, para funcionar e crescer. No Brasil, o consumo

total de energia pelas indústrias cresceu mais de quatro vezes no período entre

1970 e 2005. Enquanto os investimentos em energias limpas e renováveis,

como solar e eólica, ainda são incipientes, ao se avaliar a possibilidade de

instalação de usinas geradoras de energia elétrica, diversos fatores devem ser

levados em consideração, tais como os impactos causados ao ambiente e às

populações locais.

Em uma situação hipotética, optou-se por construir uma usina hidrelétrica

em região que abrange diversas quedas d’água em rios cercados por mata,

alegando-se que causaria impacto ambiental muito menor que uma usina

termelétrica. Entre os possíveis impactos da instalação de uma usina

hidrelétrica nessa região, inclui-se

a) a poluição da água por metais da usina.

b) a destruição do habitat de animais terrestres..

c) o aumento expressivo na liberação de CO2 para a atmosfera.

d) o consumo não renovável de toda água que passa pelas turbinas.

e) o aprofundamento no leito do rio, com a menor deposição de resíduos no

trecho de rio anterior à represa.


Usina Termelétricas

Instalação que produz energia elétrica a partir da queima de carvão, óleo combustível ou gás natural em uma caldeira projetada para esta finalidade específica. Vantagens: é poderem ser construídas onde são mais necessárias, economizando assim o custo das linhas de transmissão.

O gás natural pode ser usado como matéria-prima para gerar calor, eletricidade e força motriz, nas indústrias siderúrgica, química, petroquímica e de fertilizantes, com a vantagem de ser menos poluente que os combustíveis derivados do petróleo e o carvão.

Desvantagens: Entretanto, o alto preço do combustível é um fato desfavorável. Dependendo do combustível, os impactos ambientais, como poluição do ar, aquecimento das águas, o impacto da construção de estradas para levar o combustível até a usina, etc.



15. (ENEM-2013) Química Verde pode ser definida como a criação, o

desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para

reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde

humana e ao ambiente. Sabe-se que algumas fontes energéticas

desenvolvidas pelo homem exercem, ou tem potencial para exercer, em

algum nível, impactos ambientais negativos.

CORREA. A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Química Verde: fundamentos e aplicações. São

Carlos. EduFSCar, 2009.

À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para eliminar ou

reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas

a) hidrelétricas.

b) termelétricas.

c) usinas geotérmicas.

d) fontes de energia solar.

e) fontes de energia eólica.


Combustível de

HIDROGÊNIO – H2

O combustível do futuro;

Fonte de energia renovável, inesgotável e

não poluente;

No estado natural e sob cntp, o H2 é um

gás incolor, inodoro e insípido, quando é

queimado com oxigênio puro, os únicos

produtos são calor e água.

Indústrias petrolíferas estudam a adoção

desse elemento para gerar energia elétrica e

como combustível veicular.


Impactos ambientais de

combustíveis fósseis;

Palavras-chave: Combustível; Gasolina; Álcool; Diesel; Poluição; Catalisadores.

Energia Química no cotidiano Impactos ambientais de combustíveis fosseis

Qual é o combustível que mais polui a atmosfera? Qual será o combustível que mais prejudica nossa saúde: o álcool, o diesel,

ou a gasolina?

As indústrias de automóvel deram um importante passo ao lançarem os

veículos “total flex”.

O álcool polui em menos proporção que a gasolina, mas não pode ser

classificado como não-poluente;

Álcool - a queima do álcool emite menos gases poluentes na atmosfera, pelo

fato de ser derivado da fermentação da cana-de-açúcar.

Gasolina - derivada do petróleo, não possui um motor que faz a combustão de

forma correta, lançando na atmosfera gases que prejudicam a saúde humana e

o meio ambiente.

Energia Química no cotidiano Impactos ambientais de combustíveis fosseis

O álcool e a gasolina poluem menos do que o diesel, graças ao catalisador.

Catalisador: peça vital para reduzir a emissão de gases poluentes.

Faz com que gases mais prejudiciais, como os CO, sejam transformados em

substâncias menos perigosas.

O diesel se torna o grande vilão no trânsito, e para agravar a situação, os

veículos movidos a diesel, como ônibus e caminhões, não são equipados com

bons catalisadores;

Composição do diesel

Formados por grandes cadeias de carbonos;

Apresenta metais pesados altamente nocivos (causar males neurológicos).

O biodiesel é a solução para evitar esse desastre mundial, e o brasil sai na

frente na conquista desse importante aliado no combate aos problemas

ambientais.


Energia Nuclear

Palavras-chave: Núcleo, átomo; Fissão; Urânio (U); Usinas Nucleares; Renovável; Resíduos;

Energia Química no cotidiano Energia Nuclear

Energia Atômica

é obtida por meio da fissão ou fusão dos núcleos atômicos de URÂNIO

enriquecido e, dessa forma, uma grande quantidade de energia é liberada.

Fissão nuclear: Processo que consiste na divisão de 1 núcleo em 2 núcleos

menores, em um tamanho comparável.

Fusão nuclear: é processo onde, por meio de uma colisão e junção de 2

núcleos, é formado um núcleo maior.

Reator Nuclear Central Térmica Nuclear, onde a fonte de calor é o urânio -235, em vez de óleo

combustível ou de carvão.


Brasil

RJ - central nuclear Almirante, unidades:

Angra 1, Angra 2 e Angra 3;

porém, apenas Angra 2 está em funcionamento.

O Brasil possui reservas de urânio em Poços de Caldas e Quadrilátero

Ferrífero (MG), Campos Belos (GO), Lago Real (BA), Figueira(PR),

Itatiaia(CE) e Espinharas(PB). Em 1956, foi criada a Comissão Nacional de

Energia Nuclear (Cnen), que tinha o objetivo de desenvolver formas de

promover tecnologias radioativas e estimular sua melhor aplicação, além de

garantir a segurança das usinas nucleares.


Acidentes em Usinas Nucleares

Three Miles Island – Usina na Pensilvânia (EUA) e, em 1979, foram

liberados índices de radioatividade que atingiram regiões vizinhas.

Chernobyl – Ocorreu o vazamento de radiação na usina ucraniana que

deixou milhares de feridos e mortos em 1986, sendo que a radiação pode ser

a causa de mais de 1 milhão de casos de câncer nos 20 anos posteriores.


Características Os prótons (p+) têm a tendência de se repelirem, porque têm a mesma carga (+). Como eles estão juntos no núcleo, comprova-se a realização de um trabalho para manter essa estrutura, implicando, em consequência, na existência de energia no núcleo dos átomos com mais de uma partícula.

Utilização da Energia Nuclear Para liberar a energia nuclear baseou-se na possibilidade de dividir-se o núcleo de um átomo “pesado”; Divisão p+ e n0, em 2 núcleos menores, através do impacto de um nêutron. A energia que mantinha juntos esses núcleos menores, antes constituindo um só núcleo maior, seria liberada, na maior parte, em forma de calor (energia térmica).


Vantagens Possui mais reservas e requer menos áreas. Não contribui para o efeito estufa; Causa maior independência energética. Desvantagens Os custos de operação são altos; O lixo atômico possui destino incerto; Riscos de acidentes (liberação de radiação); Construção de armas nucleares; Problema da água aquecida que retorna aos lagos, rios e mares, podendo causar a morte de peixes e outros seres vivos.

43. (ENEM-2003) Na música "Bye, bye, Brasil", de Chico Buarque de Holanda e

Roberto Menescal, os versos

"puseram uma usina no mar

talvez fique ruim pra pescar“

poderiam estar se referindo à usina nuclear de Angra dos Reis, no litoral do Estado do

Rio de Janeiro. No caso de tratar-se dessa usina, em funcionamento normal,

dificuldades para a pesca nas proximidades poderiam ser causadas

A) pelo aquecimento das águas, utilizadas para refrigeração da usina, que alteraria a

fauna marinha.

B) pela oxidação de equipamentos pesados e por detonações que espantariam os

peixes.

C) pelos rejeitos radioativos lançados continuamente no mar, que provocariam a morte

dos peixes.

D) pela contaminação por metais pesados dos processos de enriquecimento do urânio.

E) pelo vazamento de lixo atômico colocado em tonéis e lançado ao mar nas

vizinhanças da usina.


Energia Nuclear - ENEM



21. (ENEM-2004) O debate em torno do uso da energia nuclear para

produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para

a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos:

1. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento

do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como “combustível”, não é queimado mas

sofre fissão.

2. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão

graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranquilos.

A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que

a) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes

com usinas nucleares.

b) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de

combustível na geração nuclear de eletricidade.

c) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar

eletricidade produz gases do efeito estufa.

d) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por

essa forma de geração de energia.

e) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando

uma necessidade inquestionável.


Lixo Atômico

Palavras-chave: Lixo atômico; Reator Atômico; Radioatividade; Riscos;

Energia Química no cotidiano Lixo atômico

Funcionamento de uma reator atômico São criados e descartados dejetos de: cs, sr, I, kr, pl.

O lixo atômico tratado indevidamente pode provocar: Sérios riscos à humanidade, pois abrange todo material que não pode ser reutilizado e que contém elementos radioativos. O lixo atômico não pode ser tratado como lixo comum.

Existem 3 categorias de lixo atômico: Resíduo de alto nível (HLW, de high level waste); Resíduo de nível intermediário (ILW, intermediate level waste) e; Resíduo de baixo nível (LLW, de low level waste).

Energia Química no cotidiano Lixo Atômico

Onde depositar o lixo atômico?

Uma vez que a radioatividade desses rejeitos se prolonga por milhares de anos e é extremamente nociva aos seres vivos, resta buscar ajuda aos órgãos competentes para um descarte adequado. Geralmente o lixo atômico é colocado em caixas de concreto com paredes espessas e só então lançado ao mar, porém, é impossível garantir proteção ao conteúdo radioativo. As caixas tendem a se deteriorar com o tempo e expor novamente a radiação, o que é preocupante aos especialistas, considerando as gerações futuras.

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bons estudos.

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Fontes

• http://vestibular.brasilescola.com/enem/conteudo-programatico-quimica-para-enem.htm


Energia Química no Cotidiano - Enem

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