Sunday, September 03, 2006

Introdução

Este blog foi uma atividade realizada na disciplina de Informática Aplicada, nele será discutido assuntos relacionados a extração de carvão mineral e seus impactos, fiquem a vontade em postar comentários.

Este blog é administrado pelos acadêmicos Mauro Ricardo e Henrique Delwig

O Carvão Mineral

O carvão é bastante utilizado tanto para gerar energia elétrica em usinas termelétricas quanto como matéria-prima para produzir aço nas siderúrgicas. Os altos-fornos dessas indústrias exigem um carvão mineral de alta qualidade, que não possuam resíduos: um carvão com alto poder calorífero (que produz muito calor, muita energia), com elevada concentração de carbono. Além desses usos, do carvão mineral pode-se obter gás de uso doméstico (gás de rua). Existe o carvão vegetal, produzido pelo homem através da queima de madeira e de uso bem menos importante (padarias, restaurantes e residências), mas é o carvão mineral – que também foi produzido pela queima de florestas, embora não pelo homem e sim pela natureza, há milhões de anos – que possui maior poder calorífero e tem uso industrial intenso. Esse recurso natural – o carvão mineral – aparece em terrenos sedimentares, especialmente nos dos períodos carbonífero e Permiano, da era Paleozóica. Existem diferentes tipos de carvão, alguns de melhor qualidade como fonte de energia (os que têm maior porcentagem de carbono)m e outros de poder calorífero inferior. A turfa é o que possui menor teor de carbono; a seguir vem a linhita, depois a hulha, que é o tipo mais abundante e mais consumido no mundo (por volta de 80% do total), e por fim o antracito, o mais puro (95% de carbono) mas também o mais raro, representando apenas cerca de 5% do consumo mundial.

Abaixo podemos ver as reservas carboníferas do mundo

Tipos de Carvão Mineral:

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.

- Turfa:
- carbono .......... 60,0%
- hidrogênio ....... 5,5 %
- oxigênio ......... 32,0 %

- Linhito:
- carbono ......... 65,0 a 75,0 %
- hidrogênio ..... 5,0 %
- oxigênio ........ 16,0 a 25,0 %

- Hulha:
- carbono ......... 80,0 a 85,0 %
- hidrogênio .....4,5 a 5,5 %
- oxigênio .......12,0 a 21,0 % (no carvão sub-betuminoso)e 5,0 a 20,0 % (no carvão betuminoso).

- Antracito:
- carbono .......... 90,0 %
- hidrogênio ......3,0 a 4,0 %
- oxigênio ......... 4,0 a 5,0 %

Reservas Mundiais

Praticamente 90% das reservas de carvão mineral, assim como das reservas de petróleo, encontram-se localizadas no hemisfério norte, bem como desertos, indicando que havia oceanos, onde atualmente quatro países detêm as maiores reservas:

Rússia 56.5%

Estados Unidos 19.5%

Ásia China 9.5%

Canadá 7.8%

Europa 5.0%

África 1.3%

Outros 0.4%

Total 100.0%

As reservas prováveis, estão calculadas em 10.750 bilhões de toneladas equivalente a carvão, sendo que uma tonelada equivalente a carvão, se refere de 7.000 kcal/kg de PCS. Muitos países em desenvolvimento, que tem reservas de carvão mineral, estão explorando para uso próprio ou para exportação, como a Colômbia, principalmente quando se trata de carvão siderúrgico.

Reservas de Carvão no Mundo


De todos os combustíveis fósseis o carvão é sem dúvida o com maior reserva no mundo. Foi estimado atualmente que há mais de um trilhão de toneladas de carvão em reservas economicamente acessíveis usando a atual tecnologia de exploração de minas. Além de as reservas de carvão serem grandes, elas são geograficamente divididas, sendo espalhadas por centenas de países em todos os continentes. Essa grande quantidade de minas garantem um reserva para um grande período de exploração. Se o nível de exploração mundial continuar como atualmente as reservas são suficientes para durar aproximadamente 250 anos.

Ainda mais, significativos avanços tecnológicos continuam a ser feitos de modo a melhorar a eficiência do carvão, fazendo com que mais energia seja retirada e utilizada de uma tonelada de carvão. As reservas atuais de carvão são mais do que cinco vezes maior do que as reservas de petróleo (de duração de aproximadamente 45 anos) e mais do que três vezes maiores das que de gás natural ( de duração de aproximadamente 70 anos).

É importante ressaltar que o carvão já foi usado como forma de energia durante anos. O carvão não só forneceu a energia que abasteceu toda a Revolução Industrial no século 19 como também impulsionou toda a era da eletricidade no século 20. Atualmente aproximadamente 40 % da eletricidade gerada mundialmente é produzida através do carvão. Alguns desses países que dependem da energia elétrica gerada pelo carvão são: América do Sul, Dinamarca, China, Grécia, Alemanha e Estados Unidos. A indústria de ferro e aço mundial também é fortemente dependente do uso do carvão.

O gráfico abaixo ilustra a quantidade de energia gerada pelos diversos combustíveis com o passar dos séculos
Fonte: www.demec.ufmg.br

Produção Mundial

A produção mundial de carvão, pouco mudou, ainda em torno de 5 bilhões de ton/ano, sendo que 16 % das reservas conhecidas e oficialmente calculadas, serão consumidas até o ano 2000. O carvão não compete com as demais fontes de energia, só para ganhar o título de solução para a crise energética, porem se de repente todas as fontes de energia faltassem, o carvão sozinho daria para assegurar 150 anos de consumo, isso pelos métodos até então conhecidos.

Até o ano 2050, com modesto crescimento no consumo, ainda existirão reservas de petróleo, isso se não surgirem novas áreas, porem se não surgirem outras soluções será o carvão o combustível fóssil disponível, por isso engenheiros que só sabem lidar com o petróleo, estarão desempregados.

Possivelmente, após o ano 2000, já terão sido adotados processos mais eficientes, de modo geral, as máquinas terão maior rendimento térmico, estarão em uso “células combustíveis”, queima para gases ionizados para MHD, gaseificação, liquefação do carvão, ( a África do Sul já faz ), etc, de modo a aproveitar melhor as reservas remanescentes do século XX.

O carvão será, sem dúvida, a última esperança, porem os técnicos deverão tomar decisões importantes, de como utilizar racionalmente, em relação ao desenvolvimento de cada país, considerando meio ambiente e saúde do trabalhador na indústria carbonífera, onde o homem aos 50 anos, está com os pulmões forrados de carbono (carvão) pela Pneumoconiose, sem ânimo e sem força para trabalhar, o que significa, falta de equipamentos e métodos de proteção.

Carvão Mineral no Brasil

Historicamente, o carvão brasileiro foi descoberto em Santa Catarina, em 1827, na localidade de Guatá, município de Lauro Müller e foi inicialmente explotado por uma empresa inglesa que construiu uma ferrovia ligando Lauro Müller ao porto de Laguna. Como o carvão catarinense era considerado de baixa qualidade, sua explotação deixou de despertar interesse para os ingleses, obrigando o Governo Federal a repassar a concessão para indústrias cariocas, destacando-se inicialmente empresários como Henrique Lage, Álvaro Catão e Sebastião Neto.
As maiores jazidas de carvão mineral do País situam-se nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. As menores, no Paraná e São Paulo. As reservas brasileiras totalizam 32 bilhões de toneladas de carvão "in situ". Deste total, o estado do Rio Grande do Sul possui 89,25%, Santa Catarina 10,41%, Paraná 0,32% e São Paulo 0,02%. Somente a Jazida de Candiota, situada no sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, possui 38% de todo o carvão nacional, distribuído sob a forma de 17 camadas de carvão. A mais importante destas é a camada Candiota, com 4,5 metros de espessura, em média, composta por dois bancos de carvão.

Em todos estes estados, as camadas explotadas acham-se associadas às litologias da Formação Rio Bonito, do Grupo Guatá, de idade permiana. Estas camadas recebem diferentes denominações regionais em cada jazida, tais como: Camada Candiota; S2 e I na Mina do Leão; CL4 na jazida Chico Lomã, no Rio Grande do Sul. Em Santa Catarina são conhecidas a Camada Barro Branco, Camada Bonito e Camada Irapuá, enquanto no Paraná ocorre a Figueira/Sapopema. A maioria do carvão riograndense é do tipo betuminoso alto volátil C, enquanto o carvão catarinense é do tipo betuminoso alto volátil A, considerado de melhor qualidade.

Foto: COPELMI, Minas do Leão-RS
Fonte:COPELMI

Lavras de Carvão

É o processo de extração do carvão. Pode ser lavra a céu aberto ou lavra subterrânea. A lavra a céu aberto é possível quando a camada de carvão está aflorando à superfície. A lavra consiste na remoção da camada estéril (superior), deixando a camada de carvão ao tempo, onde então, extrai-se o carvão mineral. A lavra subterrânea (mais profunda) é feita através de galerias. Esta extração pode ser manual, semi-mecanizada ou mecanizada,

Lavra Subterrânea


Foto: Lavra Subterrânea
Fonte: http://www.iisg.nl/collections/pakiminers/images

Lavra a ceú aberto


Foto: Mina Amália II, lavra a céu aberto
Fonte: Oswaldo Seva

Conseqüência da extração

Como conseqüência da lavra de carvão, tanto a céu aberto quanto subterrânea, grandes áreas foram degradadas e tiveram seus recursos naturais comprometidos, tanto no Rio Grande do Sul como em Santa Catarina. Somente nas últimas décadas, com a crescente pressão da sociedade organizada, órgãos de fiscalização ambiental, promotorias públicas, empresas, governos estaduais e federal passaram a se preocupar com a recuperação do passivo ambiental decorrente da lavra de carvão. Assim, algumas áreas, em ambos os estados, já foram recuperadas e outras estão em fase de recuperação. Em Santa Catarina encontra-se em desenvolvimento um grande plano de recuperação, o "Projeto para Recuperação Ambiental da Bacia Carbonífera Sul Catarinense" coordenado pelo Sindicato das Indústrias de Extração de Carvão do Estado de Santa Catarina - SIECESC, e cujos resultados já se fazem notar.

Alguns Impactos Ambientais


Lixiviação pela água da chuva contendo pirita(sulfeto de ferro e óxidos metálicos), assim aumenta a acidez do solo bem como dos corpos de água receptores desta.


Nesta foto podemos ver o impacto da extração do carvão na periferia da cidade de Criciúma.

Links pesquisados para realização deste blog

http://www.siecesc.com.br
http://www.algosobre.com.br/ler.asp?conteudo=325&Titulo=Carvão
http://www.fem.unicamp.br/~seva/pdf_slides_s1_carvmin.pdf
http://www.cprm.gov.br/coluna/carvaomineral2.html
http://www.colegiosaofrancisco.com.br/csf3/Carvao_Mineral/0005.php