Fontes de Energia: Petróleo, Gás, Carvão e Nuclear

Petróleo: Formação e Composição

O petróleo, encontrado no subsolo junto com gás e água, é uma mistura de hidrocarbonetos. É formado por matéria orgânica depositada em bacias sedimentares, onde a ação do tempo, calor e das pressões das rochas deu origem ao petróleo e ao gás natural.

Processo de Formação do Petróleo

• Fitoplânctons
• Águas anóxicas
• Rocha geradora
• Rocha reservatório e seladora (onde não deixa o óleo passar, ficando acumulado)

Classificação do Petróleo

O petróleo é classificado com base em três critérios principais:

• Base: Classifica os óleos em função dos tipos de hidrocarbonetos predominantes (metano, propano e butano).
• Densidade: Classifica pela densidade (API). Óleos leves (+30 API e 0,72 g/cm³) são mais valorizados, pois permitem maior produção de derivados leves (gasolina, gás liquefeito de petróleo - GLP) sem maiores investimentos nas refinarias.
• Teor de Enxofre: Classificado como doces (com menos de 0,5% de massa) ou ácidos. Os óleos com menor teor de enxofre são os preferidos, pois o enxofre é um elemento poluente responsável pela chuva ácida.

Reservas de Petróleo

É o volume que se pode extrair de uma jazida de forma economicamente viável.

Gás Liquefeito de Petróleo (GLP)

Formado por propano e butano, dotado de alto poder calorífico, utilizado principalmente no setor residencial.

Gasolina

Líquido volátil, inflamável, mistura complexa formada por hidrocarbonetos. Obtido por destilação, craqueamento e reformação, processos que se desenvolvem nas refinarias.

Querosene

Intermediário obtido através de destilação fracionada do óleo bruto.

Diesel

Líquido mais viscoso que a gasolina, com cor que varia do amarelo ao marrom e fluorescência azul.

Pesquisa e Prospecção de Petróleo e Gás

Toda atividade relativa à procura e dimensionamento de estoque da fonte primária de energia (petróleo e gás), quando existente. Inclui fotogeologia e geologia.

Perfuração e Recuperação

É todo o processo de perfuração e recuperação utilizado nos poços e campos petrolíferos.

Desenvolvimento e Produção

Atividade relativa ao desenvolvimento dos poços e campos e à produção, incluindo o Gás Natural (GN).

Processos de Refino do Petróleo

• Destilação: Separação do óleo com uso de calor em torres (atmosférica ou a vácuo).
• Craqueamento: A quebra das moléculas maiores do óleo.
• Reforma: Refino com catalisador e reatores térmicos.
• Tratamento de Derivados: Processo de retirada de componentes indesejáveis.

Recursos Naturais: Definição e Importância

Elementos da natureza com utilidade para o homem, objetivando o desenvolvimento humano e seu conforto.

Exploração de Recursos Naturais

Vital ao desenvolvimento econômico, com crescimento acelerado a partir do século XX. Causador de grandes impactos ambientais negativos, mas essencial para o futuro do planeta.

Recursos Naturais Não Renováveis

• Carvão mineral
• Gás natural
• Petróleo
• Minerais (energia nuclear)

Recursos Naturais Renováveis

• Eólica
• Solar
• Biomassa
• Solo

Gás Natural: Composição e Ocorrência

Mistura de hidrocarbonetos leves que, à temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso. Encontrado em rochas porosas no subsolo, frequentemente acompanhado por petróleo.

Componentes do Gás Natural

• Hidrocarbonetos: Metano (CH4), etano, propano, butano e outros mais pesados.
• Diluentes: Hidrogênio e vapor d'água.
• Contaminantes: Dióxido de carbono e gás sulfídrico.

Reservas de Gás Natural

Encontradas em bacias sedimentares. A formação precisa de:

• Rochas geradoras
• Reservatórios
• Armadilhas
• Rocha de cobertura
• Condições geológicas que permitam a migração dos hidrocarbonetos das rochas geradoras para as rochas reservatório, encerradas nas armadilhas (trapas).

Formas de Ocorrência do Gás Natural

Encontrado em forma de gás livre e dissolvido no óleo.

Classificação das Reservas de Gás

• Reserva Provada: Foi verificada com alto grau de segurança.
• Reserva Provável: Foi verificada com razoável grau de segurança.
• Reserva Possível: Foi verificada com insuficiente grau de segurança.

Etapas da Cadeia de Valor do Gás Natural (GN)

• Upstream: Exploração, produção, processamento.
• Midstream: Transporte, importação e exportação.
• Downstream: Distribuição.

Transporte de Gás Natural: Gasodutos

Mais utilizada para transporte de GN, conduzindo cerca de 95% do volume de gás mundial. No Brasil, utiliza-se o sistema interno e a interconexão com outros países energéticos no Cone Sul e América Latina.

Carvão Mineral: Formação e Características

Combustível fóssil, formado há milhões de anos com a decomposição de matéria orgânica de vegetais depositados em bacias sedimentares. O material orgânico soterrado, submetido a elevadas pressões e temperatura em contato com o ar, transforma-se em produto sólido de cor escura, cujas propriedades físico-químicas dependem da formação geológica.

Energia Nuclear: Conceitos Fundamentais

É a energia armazenada no núcleo dos átomos, mantendo os prótons e nêutrons juntos.

Minério de Urânio

É a concentração natural de minerais na qual o urânio ocorre em proporção e condição que permitem a sua exploração econômica.

Isótopos do Urânio

O urânio é constituído de 3 isótopos: 99,3% com massa 238, 0,7% com massa 235 e traços com massa 234.

Usos do Urânio

• Eletricidade
• Produção de material radioativo
• Uso na medicina e agricultura

Prospecção e Pesquisa de Urânio

Finalidade básica: localizar, avaliar e medir reservas de urânio.

Ciclo do Combustível Nuclear

O urânio usado na energia passa por etapas chamadas de ciclo do combustível nuclear:

• Mina
• Conversão em UF6
• Enriquecimento
• Fabricação do combustível
• Reator
• Armazenamento
• Processamento
• Vitrificação

Enriquecimento Isotópico do Urânio

Separa o hexafluoreto de urânio gasoso em dois feixes: um enriquecido até os níveis requeridos para passar ao próximo estágio do ciclo do combustível, e o outro empobrecido em U235, chamado de resíduo. O isótopo predominante é o U238.

Estocagem de Combustível Nuclear Usado

Depois de queimado e retirado do núcleo do reator, é armazenado em piscinas especiais, geralmente localizadas no sítio do reator, de forma a permitir a diminuição do seu calor e radioatividade.

Fissão e Fusão Nuclear

• Fissão: Utiliza isótopos do urânio que se dividem em dois fragmentos com liberação de grande quantidade de energia.
• Fusão: Processo em que núcleos leves se juntam para formar um núcleo mais pesado.