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ENERGIA E AMBIENTE Ana Maria MedeirosQUÍMICA 12º.

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Apresentação em tema: "ENERGIA E AMBIENTE Ana Maria MedeirosQUÍMICA 12º."— Transcrição da apresentação:

1 ENERGIA E AMBIENTE Ana Maria MedeirosQUÍMICA 12º

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3 Distribuição das reservas de combustíveis fosseis em todo o mundo

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5 É constituído por materiais orgânicos (carbono, hidrogénio, oxigénio, azoto, enxofre) e materiais inorgânicos (argilas, pirites, calcários, óxidos: silício, alumínio). Decomposição de vários sedimentos orgânicos e vegetais em meio anaeróbio originou, ao fim de milhares de anos, a turfa. A ação do calor e da pressão provocada pela crescente quantidade de terras e rochas sobrejacentes ao longo de milhões de anos transformou aquele material em carvões com teores em carbono crescente.

6 Relação entre o teor de carvão e o potencial energético

7 Minas entre 200 m a 1000 m de profundidade ou até mais. A extração é feita em galerias dispostos horizontalmente, que também servem como vias de transporte. O transporte é feito, geralmente em vagões, por via marítima ou através da rede ferroviária.

8 Reservas mundiais de Carvão

9 Centrais termoeléctricas Combustível: Carvão Tipo de Turbina: Vapor Potência Instalada: MW Tensão de Geração: 18 kV Capacidade de Vap: 950 ton/h Central Termoeléctrica de Sines

10 O carvão é introduzido na câmara de combustão. O calor resultante da combustão do carvão é transferido para a caldeira fazendo vaporizar a água que esta contém. O vapor gerado na caldeira é aproveitado para acionar a turbina. Cada turbina está associada a uma alternador, transformando a energia cinética em energia elétrica. O vapor depois de ser expandido das turbinas é posteriorment e arrefecido no condensador (sorvedouro).

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13 Valores de Reservas em 2009, em bilhões de barris de óleo equivalente: [ [ ¹ Países-membros da OPEP ² O Brasil possui reservas não confirmadas que elevariam o total a 96 bilhões de barris, levando o país ao 7 o lugar no ranking.

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15 Maiores exportadores de petróleo Ordenados por milhões de barris exportados / importados por dia em Países que já ultrapassaram o pico de produção Maiores importadores de petróleo

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18 Mistura hidrocarbonetos leves: metano, etano, propano, butano; hidrocarbonetos mais pesados e também CO 2, N 2, H 2 S, água, ácido clorídrico, metanol e outras impurezas. Processo de transformação anaeróbia de sedimentos orgânicos sob condições favoráveis de pressão e temperatura ou directamente do magma interno da Terra.

19 É extraído de bolsas de gás, jazidas naturais subterrâneas cobertas por estratos impermeáveis que impedem a sua saída para o exterior. É bombeado e transportado de forma semelhante ao petróleo, isto é, através de gasodutos, contudo existem situações em que é necessário utilizar o transporte marítimo. Jazidas Secas Jazidas Mistas

20 Depois de transportado, é distribuído na rede que através dos gasodutos que o leva até as indústrias e aos centros urbanos e por fim, até às nossas casas Fonte: Interior de um Gasoduto Gasoduto de Magreb-Europa

21 Reservas Mundiais de Gás Natural

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23 Confeção de alimentos, em fogões, placas ou fornos Aquecimento de água sanitária, nos esquentadores ou caldeiras; Aquecimento ambiente, através dos sistemas de aquecimento central. Lavagem de roupa e louça, em máquinas de lavar pré-térmicas (isto é, que recebem água aquecida diretamente do esquentador ou caldeira); Secagem de roupa, nos secadores a gás natural. Doméstico Terciário Indústria Transportes Aplicações idênticas ao setor doméstico Usuários: Hotéis Restaurantes Hospitais, Creches, Lavandarias Escolas indústria de cerâmica e a fabricação de vidro e cimento Indústria petroquímica (principalmente para a produção de metanol) indústria de fertilizantes (para a produção de amónia e ureia). Substituto do gasóleo e da gasolina nos transportes.

24 O gás natural é o mais limpo dos combustíveis alternativos. As emissões de escape dos veículos a gás natural são muito inferiores às dos veículos movidos a gasolina. Os veículos a gás natural também emitem quantidades muito mais baixas de gases com efeito de estufa e toxinas, relativamente aos veículos a gasolina. Fonte: Associação Portuguesa do Veículo a Gás Natural

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26 MUNDIAL Principais fonte de energia consumidas mundialmente

27 Produção mundial de energia eléctrica a partir de fontes de energia primária

28 Consumo sectorial dos combustíveis fósseis no mundo Fonte IEA

29 Nacional Fonte: DGGE

30 28,4% 35,4% 16,5% 13,0% 6,7 %

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33 O processo de formação dos combustíveis fósseis decorrem de processos geológicos que demoram milhões de anos, e a sua reposição a curto prazo torna- se inviável. Face a esta inviabilidade, verificar-se-á, num futuro próximo, o esgotamentos destes recursos.

34 Alterações climáticas A extração de carvão, petróleo e gás natural, pela natureza dos processos, origina fugas de metano e de outros compostos orgânicos voláteis (COVs) para a atmosfera, contribuindo deste modo para o efeito de estufa e consequentemente a alterações climatéricas.

35 Poluição Atmosférica local Especialmente no caso da extração de carvão, em minas a céu aberto, há uma elevada produção de poeiras, que degradam a qualidade do ar no local, contribuindo para a poluição local Degradação dos solos Na zona envolvente à extração, de petróleo ou de carvão, devido sobretudo aos derrames e resíduos produzidos, há uma degradação do solo.

36 Degradação de Zonas Costeiras e Ecossistemas Marinhos No caso do petróleo e gás natural em plataformas marítimas há uma degradação do ecossistema marinho local, não só pela existência de uma estrutura artificial no ambiente natural, mas também pelos resíduos produzidos durante a perfuração, que se acumulam no fundo, provocando contaminação dos ecossistemas podendo originar problemas de bioacumulação nos organismos vivos

37 Depleção de Recursos Abióticos Os combustíveis fósseis são recursos abióticos não renováveis na escala de tempo normalmente associada às atividades humanas, pelo que a sua utilização implica sempre uma depleção das reservas existentes. Acidentes Graves Nas atividades de extração há perigo de explosão e de incêndio inerente à presença de combustíveis.

38 Intrusão Visual As infra-estruturas necessárias para a extração dos combustíveis, são elementos estranhos à paisagem natural, provocando impactos visuais. Ruído O ruído elevado, devido às perfurações e explosões inerentes ao processo de extração.

39 Alterações Climáticas Podem haver fugas no transporte de gás natural nos gasodutos. Assim, há uma libertação direta de metano para a atmosfera que contribui para o efeito de estufa. O transporte marítimo de combustíveis também produz emissões de GEEs (gases com efeito de estufa), contribuindo assim para as alterações climatéricas. Poluição Atmosférica Local O transporte do carvão pode originar a produção de poeiras no caso de ser efetuado sem cobertura, como sucede por vezes no transporte ferroviário.

40 Perda de Biodiversidade A implantação de gasodutos e oleodutos implica a desflorestação das zonas envolventes, havendo danos diretos na flora e interferências com a fauna local. A existência deste tipo de estruturas lineares poderá ainda originar uma fragmentação de habitats e efeito de barreira para certo tipo de espécies animais.

41 Degradação de Zonas Costeiras e Ecossistemas Marinhos Derrames acidentais de crude nos petroleiros, que originam graves danos ecológicos. Poderá também existir uma degradação dos ecossistemas marinhos resultante da poluição provocada pela lavagem dos porões e descarga dos tanques de lastro, dos petroleiros e dos navios de transporte de carvão.

42 Acidentes Graves Durante a fase de transporte há o risco de rotura dos oleodutos e gasodutos, com efeitos de elevada gravidade potencial.

43 A fase de refinação só é necessária no caso das centrais termoeléctricas que utilizam como combustível um derivado do petróleo. Os principais impactos ambientais associados à refinação estão associados à emissão de poluentes atmosféricos.

44 Gases resultantes da queima de combustíveis fósseis: óxidos de enxofre (SOx,SO 2 ), óxidos de azoto (NOx, NO e NO 2 ), dióxido de carbono (CO 2 ), metano (CH 4 ), monóxido de carbono (CO) e partículas (entre eles o chumbo Pb)

45 Emissões de CO2 (g/kWh), baseado em dados OECD/IEA, 1998

46 Emissões de SO2 (g/kWh), baseado em dados OECD/IEA, 1998

47 Emissões de NOx (g/kWh), baseado em dados OECD/IEA, 1998 Impactos - Operação

48 Alterações Climáticas O aumento da emissão de gases como CO 2, SOx, NOx, CH 4 (GEES) tem vindo a acentuar o "Efeito de Estufa" com o consequente e indesejável aumento da temperatura na troposfera. Impactos - Operação

49 Consequências: modificações ao nível do regime das precipitações e no ciclo natural da água; aumento do nível dos oceanos; disponibilidade de recursos hídricos; aumento da frequência e intensidade dos fenómenos extremos (secas prolongadas, vagas de calor, inundações e tempestades); alterações na localização e na estrutura dos ecossistemas extinção de espécies; alastramento de algumas doenças típicas das regiões tropicais… Impactos - Operação

50 Poluição Atmosférica local Circulação rodoviária Atividade industrial (CO, CO 2, gás sulfuroso, hidrocarbonetos gasosos, Pb, etc) Impactos - Operação

51 Acidificação óxidos de enxofre (SOx) e óxidos de azoto (NOx) na reação com os componentes do ar (combustão), formando novos poluentes, o ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), nítrico (HNO 3 ) e outros compostos orgânicos voláteis (COVS) responsáveis pelas chuvas ácidas. Impactos - Operação

52 Consequências: destruição de florestas, por ação direta sobre as plantas ou indireta pela acidificação do solo; desequilíbrios nos ecossistemas aquáticos provocados pela morte de peixes, aumento da concentração de alumínio e formação de metilmercúrio; Impactos - Operação

53 aumento da frequência e gravidade de doenças respiratórias em seres humanos, como a bronquite e a asma; libertação de metais pesados, como cobre e chumbo, das canalizações para a água de consumo público; Impactos - Operação

54 Ozono troposférico A emissão de NOx dá origem ao ozono troposférico que é extremamente prejudicial para a saúde humana e responsável pela ocorrência do nevoeiro fotoquímico. NO 2 + h ν NO + O O + O 2 + M O 3 + M Impactos - Operação

55 Resíduos Sólidos e Perigosos A queima do carvão e do petróleo origina a produção de resíduos sólidos contaminados com metais pesados. Alguns destes resíduos ficam depositados sob a forma de cinzas. Outros são libertados para a atmosfera sob a forma de partículas. Acidentes Graves No caso das centrais termoelétricas há sempre o perigo de explosão e de incêndio associado ao armazenamento do combustível. Impactos - Operação

56 Prioridades da política energética da União Europeia Melhorar a segurança do abastecimento de energia. Integrar as preocupações ambientais e de desenvolvimento sustentável nas políticas europeias. Encontrar soluções para o problema da dependência energética. Formular uma política consistente para a área dos transportes. Aceleração da liberalização e da harmonização dos mercados. Promoção da eficiência energética, principalmente nos edifícios. Promoção de fontes de energia renováveis.

57 Em Portugal

58 Formam-se a partir da decomposição de sedimentos orgânicos e vegetais associada a processos geológicos durante milhões de anos. Principais fontes primárias de energia consumidas mundialmente ( >80%) Consumo setorial destes combustíveis é mais evidente no domínio da indústria (carvão (77%) e gás natural (44%)) e transportes (petróleo (55%)) A distribuição das reservas não é uniforme (Petróleo - Médio Oriente; Carvão – Europa e Ásia; Gás Natural – Europa, Ásia e Médio Oriente)

59 As suas aplicações são extensas: produção de energia elétrica nas centrais termoelétricas. (Carvão, Petróleo, Gás Natural) produtos petrolíferos (gasóleo, gasolina, propano, butano, fuelóleo etc..) e outros produtos (plásticos, asfalto, fibras têxteis etc..) (Petróleo) combustível para fornecimento de calor, matéria-prima nas indústrias metalomecânica e fundição, química, petroquímica, têxtil e panificação. Transportes, como substituto do gasóleo e gasolina. (Gás Natural)

60 Os impactos ambientais verificam-se em todas as etapas: extração; transporte, refinação (petróleo) e operação e classificam-se em: Alterações climatéricas Acidificação Poluição atmosférica local Ozono troposférico Poluição localizada de águas superficiais e subterrâneas Degradação do solo

61 Degradação de zonas costeiras e ecossistemas marinhos Depleção de recursos abióticos Resíduos sólidos e perigosos Saúde Humana Acidentes graves Ruído

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