Carvão Seminário Sistemas de Energia Dielson Moura de Paula Kevin Vidal Outubro 2013

Carvão (Não Renovável)

Carvão O carvão mineral, dependendo do tempo decorrido do processo de fossilização, pode ser: - do tipo turfa ........................... com aprox. 60% de carbono. - do tipo linhito ......................... com aprox. 70% de carbono. - do tipo hulha ......................... com aprox. 80 a 85% de carbono. - do tipo antracito .................... com aprox. 90% de carbono.

Carvão

Carvão

Tipos de LAVRAS SUBTERRÂNEA SUPERFÍCIE

Carvão Atualmente, a principal aplicação do carvão mineral no mundo é a geração de energia elétrica por meio de usinas termelétricas. Em segundo lugar vem a aplicação industrial para a geração de calor (energia térmica) necessário aos processos de produção, tais como secagem de produtos, cerâmicas e fabricação de vidros. Um desdobramento natural dessa atividade – e que também tem se expandido – é a co-geração ou utilização do vapor aplicado no processo industrial também para a produção de energia elétrica.

Processos de Produção de Energia Elétrica (Carvão Mineral) • Carvão Pulverizado (PF); • Usinas Supercríticas e Ultra Supercríticas ; • Combustão em Leito Fluidizado; • Gaseificação lntegrada com Ciclo Combinado;

BEN 2013 BP World Statistical Review 2013

Carvão Brasil (Áreas Produtoras)

Carvão Brasil (Áreas Produtoras)

BEN 2013

BEN 2013 BP World Statistical Review 2013

Carvão Brasil (Termelétricas)

Carvão Brasil (Áreas Produtoras)

MUNDO

Reservas Mundiais (Fosseis)

Combustível Fossil (R/P) Anos BP Statistical Review of World Energy 2013 © BP 2013

Primary energy world consumption Million tonnes oil equivalent BP Statistical Review of World Energy 2012 © BP 2012

Primary energy regional consumption pattern 2012 Percentage BP Statistical Review of World Energy 2013 © BP 2013

Relação Reservas /Produção (R/P) Anos 2012 by region History BP Statistical Review of World Energy 2013 © BP 2013

Distribuição de reservas provadas de Carvão em 1992, 2002 and 2012 Porcentagem Source: Survey of Energy Resources 2010, World Energy Council. BP Statistical Review of World Energy 2013 © BP 2013

Carvão produção/consumo por região Mtoe Production by region Consumption by region BP Statistical Review of World Energy 2013 © BP 2013

Consumo Carvão per capita 2012 Toneladas de Óleo Equivalente BP Statistical Review of World Energy 2013 © BP 2013

Population and income growth…

Industrialisation and growing power demand…

Energy prices play a key role…

Referências Bibliográficas BP World Statistical Review 2013 Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) – disponível em www. aneel.gov.br BEN 2013 Empresa de Pesquisa Energética (EPE) – disponível em http://www.epe.gov.br/PNE/20080512_6.pdf International Energy Agency (IEA) – disponível em www.iea.org World Coal Institute (WCI) – disponível em www.worldcoal.org World Energy Council (WEC) – disponível em www.worldenergy.org

Vantagens e desvantagens Disponibilidade. Petróleo restante (barris) 1 230 896 063 078 Gás restante (boe) 1 141 511 450 500 Carvão restante (boe) 4 386 235 660 021 Dias para o fim: Anos para o fim Petróleo 14 654 41 Gás 60 080 166 Carvão 151 250 420

Vantagens e desvantagens Disponibilidade. a vantagem maior do carvão como a solução de energia é sua existência. Em 2006, a Estados Unidos Energia Informação administração publicou as figuras de 930 bilhão toneladas curtas de reservas de carvão recuperáveis no mundo. Entre estes, os Estados Unidos, a parte máxima de 27%. Aos níveis atuais de extração e o consumo, estes deveriam durar mais de 130 anos. Até mesmo levando em conta taxas crescentes do consumo aproximadamente 2-3% um ano, as reservas deveriam durar mais que meio um século. Além, é mais fácil de determinar o local deles/delas e a extração de minerais usando técnicas que existem aquelas outras fontes de energia.

Vantagens e desvantagens Comparação com o óleo. ponto máximo da produçao de carvão Produção histórica de carvão (vermelho), em bilhão toneladas lubrificam projeção equivalente e possível para o futuro, em azul (contusão), em base de últimas reservas de 2000 bilhão toneladas lubrifique equivalente. O ponto intervém então em 2150 Para o petróleo, Em base de últimas reservas de 1000 bilhão toneladas lubrifique equivalente. O cume poderia intervir então em 2080, em óleo de 6 bilhão toneladas equivalente de produção anual E de petróleo

Vantagens e desvantagens Duvidas sobre reservas do carvão Tem o maior reservas do mondo O ponto maximo de produção do carvão é planejado para 2020. Um estudo questionou há pouco as fés tradicionais nas perspectivas de exploração do carvão durante século que vem.

Vantagens e desvantagens Preço e seguranca da exploitação. Preço- Além sua abundância, o método de produção de eletricidade do carvão é mais barato que soluções alternativas como a energia nuclear e hidroelétrica. Embora estas alternativas podem ser menos caras a longo prazo, eles requerem investimentos iniciais enormes. Segurança - comparado com a energia nuclear, a energia de calor ou a eletricidade produzidas do carvão é considerado como muito mais seguro. Acidentes para plantas de potência térmica não falarão que o incidente vasto que o desastre de Chernobyl e Fukishima.

Vantagens e desvantagens Numerosas aplicações. Ele permite produzir um pouco de gás de carvão e um número grande de substâncias químicas de carbono ou hydrogènés. A produção de combustíveis líquidos do carvão. Uso do carvão limpo. O carvão Limpo. O controle das rejeições.  A diminuição da temperatura de combustão.  A transformação (processando) do carvão em gás. A co-combustão. A captura e o armazenamento de carbono Para diversificar as fontes de provisão de transporte, a produção de motor sintético abastece de gás (GtL), de carvão (CtL) e de biomassa (BtL) é enfrentado. A idéia não é nova: o processo que Fischer-Tropsch, o coração da tecnologia, foi inventado em 1922 por químicos alemães. Alemanha da 2ª guerra mundial ou África do Sul confrontou com um embargo durante o Apartheid usou algum carvão para produzir combustíveis de estrada. Com a elevação em preços do óleo, o CtL, fique mais competitivo soube um interesse renovado em nome dos países produtores de carvão e além de importadores de óleo (a África do Sul, os Estados Unidos e China). Um alce (preparação) era hoje limitado (aliviado) com a crise e a gota de preço, especialmente como a produção de CtL emite (profere) muitos CO2 - ela deve ser associada assim com sistemas de arrear / provendo do CO2 - e especialmente como o investimento necessário é muito importante. O carvão limpo: O controle das rejeições (descargas): óxidos de enxofre, nitrogênio e pós estão rio acima adquiriu ou a jusante (desulfurization e dénitrification). É em particular o princípio de dito crítico ou supercritical dão poder a plantas. - A diminuição da temperatura de combustão: ela assim permite reduzir radiodifusões (emissões, assuntos) e aumentar o rendimento (eficiência). É a técnica da cama fluidisé circulante. A transformação (processando) do carvão em gás: a técnica da gaseificação transforma o carvão em gás que alimenta uma planta de poder então com ciclo combinado (organizado). É o CCGI ou a planta de poder com ciclo combinado (organizado) em gaseificação integrada (unido) A co-combustão: a quantidade usada de carvão é diminuída pela contribuição dos outros combustíveis (biomassa, etc.). A captura e o armazenamento de carbono: é DC famosa que teoricamente permite voltar as rejeições (descargas) de plantas de poder (captura) para o (isto) liquidificar debaixo de pressão e o (isto) armazenar subterrâneo (armazenamento) Situado a Sostanj na Eslovênia, esta planta de potência térmica concebida (projetado) por trabalhos de Alstom em um temperatura disse supercritical, de 610°C, o que melhora seu eficiência (43%) enquanto reduzindo emissões poluentes

Vantagens e desvantagens Um energia nãorenovável e a extração/transportes são muito caro. O gráfico mostra a correlação entre o aumento no consumo de carvão e os preços do petróleo.  Até 1973, o consumo de carvão é estável, depois do primeiro choque do petróleo o consumo mundial de carvão aumenta, o segundo choque do petróleo tem o mesmo efeito sobre o consumo global de carvão.  Entre 1986 e 2000, o preço do petróleo permanece em um nível muito baixo. Durante este período, o consumo de carvão estagnou com o preço do petróleo, em seguida, em 2000, com os preços do petróleo a aumentar o consumo de carvão do mundo está a aumentar fortemente, ainda mais brutal do que nos choques do petróleo primeiro e segundo. Assim, existe forte correlação entre os preços do petróleo e do consumo de carvão. Mas o preço do carvão é muito dependente do oleo

Vantagens e desvantagens Preço do carvão. O preço do carvão ou do carvão pode variar até três vezes, dependendo se é de lignite, carvão de coque e antracito. O local de produção é importante, se o carvão tem de viajar 7 000 quilômetros para o consumidor que vai aumentar o seu custo. Por esta razão, você tem gráficos com diferentes preços do carvão, ou a origem e (ou) o destino geográfico do carvão são mostrados. Nesta carta o preço do carvão, podemos ver que existe uma forte correlação entre o preço do barril de petróleo eo preço da tonelada de carvão. Quanto ao preço de um quilo de urânio por pé cúbico de gás natural por tonelada de carvão está fortemente ligada ao preço do barril de petróleo. Quando observamos em detalhe o preço do carvão, nós achamos que a qualidade do preço do carvão de coque (alto: betuminoso e antracite) aumentou ao longo do período de 2000 a 2008 que o carvão vapor (qualidade inferior: sub -- Sands). Por exemplo, o preço E.U. de carvão de coque aumentou 154%, enquanto o carvão vapor aumentou 70,9%. Na Polónia, coque de carvão, um aumento de 580% e carvão vapor a 279%. Na Índia de 2000 a 2007, subindo de carvão de coque foi de 81% e carvão vapor por 38%. Infelizmente, não posso dar-lhe os valores para a China porque eles não estão disponíveis. No entanto, penso que a tendência é a mesma qualidade do carvão (coque ou carvão) crescem mais baixos do carvão de grau (lenhite carvão ou a vapor). Isto levanta muitas perguntas que vou elaborar em uma edição futura do carvão. O carvão, por causa da poluição que gera é discreto, tão discreto que ele parece ter desaparecido com os comboios a vapor. No entanto, é a segunda fonte de energia primária no mundo e pode mesmo tornar-se um com a queda na produção de petróleo. Desde o primeiro choque do petróleo e, segundo, e desde 2000, o aumento dos preços do petróleo têm consistentemente resultou em um aumento no consumo e no preço do carvão. Com o pico do petróleo, o crescimento na China e na Ásia, o aumento do consumo global de energia elétrica e que o potencial aumento no consumo de carvão na Índia, a demanda eo preço para aqualidade do carvão continuará elevado nos anos vindouros.

Vantagens e desvantagens Energia muito poluente. As chuvas ácidas - O carvão tem muitas impurezas, como combinações de enxofre e nitrogênio que são livrados (libertado) na atmosfera queimando. Em combinação (global) com o vapor, eles causam (provoque) chuvas ácidas que (quem) são prejudicial para plantas e animais Efeito estufa - o carvão é uma forma de carbono que queimando, produz algum gás carbônico (CO2). O CO2 é um gás poderoso que, quando está presente na atmosfera, o brilho de chão (radiação) e as armadilhas esquentam a terra (chão) em uma situação conhecida que o efeito estufa. Tem efeitos a longo prazo em condições de tempo e biodiversidade

Vantagens e desvantagens O mau exemplo da China. A China, sozinha, produz quase metade do carvão mineral do mundo, tendo produzido em 2008, 2,761 bilhões de toneladas O carvão mineral, que queima nas termelétricas do mundo, e principalmente da China, é o combustível que mais emite gás carbônico para cada watt gerado. Como é um material ainda abundante e barato, é difícil convencer os países emergentes asiáticos a abrir mão do recurso, em nome do equilíbrio do clima global. Porque A China é abundante em recursos minerais, carvão mineral tambem. 68,7 % da fonte deprodução de electricidade vem do carvão

Vantagens e desvantagens O mau exemplo da China. O consumo chinês de carvão excede isso do E.U.A., a União européia e Japão combinado! A combustão do carvão emite gás carbônico 35% mais que o óleo, 72% mais que o gás natural.. Assim, o crescimento econômico chinês fenomenal só não sente os efeitos pela pressão que exercita em matérias-primas. Os efeitos (o dela, seu) dele são sentidos (funda) em totalmente planeta pelo clima porque os chineses já buscam 2ª estações de radiodifusão (emissores) de gás de estufa (gases) os Estados Unidos.

Impactos Ambientais Processo de extração e o transporte. Primeiro impactos diretos e indiretos existam nesta fase: locais de construção (trabalhos) produzem pós suscetível causar o silicose quando eles são inalados durante período longo (causa freqüentemente de mortalidade dos mineiros). Certos aparecimentos (minas) afetam (aloque) a flora e fauna diretamente destruindo o ambiente de alojamento (opencast mina) deles/delas, montes de escória ou indiretamente pelas poluições diretas ou indiretas ou pelas modificações ambientais como o rabattement de toalha de mesa conduzido (deduzido) pelo pumpings de dénoiement dos aparecimentos (minas) ou mais adiante para o uso de uma água de superfície para as necessidades mineiras (molhando para abatimento (mesada) das taxas de empoussièrement, lave do carvão, etc.).

Impactos Ambientais Impacto humano. Desenvolvimento de certos cânceres. Melhoria da segurança mineira, mas resto muito perigoso. Liberação de grisu, prejudicial para o homem. A exposição crônica no pó de carvão e no radônio nas minas ou nos acessos (bairros) delas é um fator de silicose e risco de câncer do pulmão, segurado pelas pinturas (tábuas) de doenças profissionais; Riscos de acidentes (colapsos e explosões de grisu) permanecem importantes em minas de carvão. Os mineiros usaram um canário antigamente em gaiola que, quando ele (mexeu, ou até mesmo morreu, fez o sinal de uma ascensão urgente por causa da falta de oxigênio ou da profusão de CO2 e/ou CO.

Impactos Ambientais Processo transformação e/ou combustão. A combustão do carvão também é uma atividade particularmente poluente, mais que para outros combustíveis de fóssil por causa da quantidade de produtos não desejados que contêm o carvão. A combustão do carvão livra (liberações) no ar de (visão) as quantidades importantes de enxofre que contribui ao fenômeno de chuvas ácidas e com o CO2 (transformou em gás carbônico na água nos fenômenos de acidificação de águas de superfície e mares. Ainda (agora), em um médio ácido ou acidificou, metais pesados entre os quais esses puseram em circulação pela combustão do carvão são mais móveis no ambiente, mais "bioavailable" e mais "biocomparable."

Impactos Ambientais Contribuições a poluição climática. Em 2003, aproximadamente 25,0 GtCO2 (bilhão tonelada-equivalente-gás carbônico) foram proferidos assim no ar pela humanidade entre (visão) qual 9,4 GtCO2 para produzir da eletricidade (de qual do carvão parcialmente de 6,6 GtCO2), freqüentemente sem cogeneração explorado (corrida) por calor e/ou através de vapor. Se a tendência (tendência) continua; em 2030 as radiodifusões mundiais (emissões, assuntos) serão aumentadas por 14,0 GtCO2 (+ 56%) e as radiodifusões (emissões, assuntos) de 7,5 GtCO2 (80%) com 4,8 GtCO2 que resultam do carvão. Em 2050, estaria a situação o pior ainda com um aumento de 30,5 GtCO2 (+ 300%) e 21,1 GtCO2 em mais carregamento de algum carvão. Se o melhor técnico no momento disponível (em 2000 -2005) para um carvão mais efetivo" e mais limpo (apropriado) estava em todos lugares usado, seria diminuído o aumento de radiodifusões (emissões, assuntos) em 22% com respeito ao nível esperado em 2050, e de 11% com respeito a (comparado com) o nível esperou dentro 2030. Equipar todo o poder planta no carvão caro destas técnicas e em grande parte ainda hipotético antes das 2030 ou 2050 parece pequeno porém realístico, e " em todo caso, até mesmo um desenvolvimento total o melhor técnico de carvão limpe (apropriado) disponível está limitando só o aumento de emissões de CO2 " Em 2003, aproximadamente 25,0 bilhão tonelada-equivalente-gás carbônico

Referências http://charlescade.com/2011/01/31/atlas-da-poluicao/ http://www.mundosustentavel.com.br/2012/01/a-china-ja-consome-metade-do-carvao-do-mundo/ http://www.manicore.com/documentation/petrole/pic_futur_charbon.html http://terredebrut.over-blog.org/article-11107720.html http://www.consoglobe.com/charbon-chinois-etouffe-planete-1774-cg http://www.encyclo-ecolo.com/Charbon http://www.planete-energies.com/MEDIAS/MEDIAS_INFOS/546/FR/Recherche3-fr.pdf http://www.energiesactu.fr/production/co2-le-charbon-en-ligne-de-mire-0020958