Recursos da Geosfera: Minerais, Energia e Sustentabilidade

Recursos da Geosfera

Os recursos da geosfera podem ser divididos em energia e recursos minerais. Entre estes últimos, destacam-se os combustíveis fósseis, a energia nuclear e a energia geotérmica.

Recursos Minerais

Os recursos minerais constituem um recurso vital para sustentar a atividade industrial. Dada a sua natureza não renovável, há uma busca constante por novas fontes à medida que as exploradas se esgotam.

Tipos de Depósitos de Origem Exógena

São encontrados em rochas sedimentares, cascalho e rios (pepitas de ouro, óxidos, calcário, argila, depósitos de sal), e em locais que resultam da perturbação do solo, como bauxita e caulim.

Depósitos de Origem Endógena

São formados pela atividade endógena e encontrados em rochas metamórficas e magmáticas terrestres. Os melhores depósitos são encontrados em veios e recifes que formam:

• a) Recursos Minerais Não Metálicos: Incluem enxofre, evaporitos (como sal e gesso, utilizados na construção) e fosfatos (utilizados como fertilizantes).
• b) Recursos Minerais Metálicos: São os recursos dos quais os metais são obtidos, utilizados na indústria (como ferro, alumínio, cobre, chumbo, etc.), na medicina e em outras aplicações tecnológicas (como mercúrio, prata, estanho, etc.).
• c) Recursos Industriais e de Pedreira: Como rochas e minerais utilizados na construção, tais como pedras ornamentais, calcário, argila e barro para o fabrico de cimento, argila para cerâmica e materiais refratários, cascalho e areia como agregados para construção e pavimentação, e areia para fabricar vidro.

Recursos Energéticos: Combustíveis Fósseis

Como discutido na primeira unidade, os combustíveis fósseis foram utilizados pela primeira vez durante a Revolução Industrial.

Carvão

Os depósitos de carvão foram formados pela deposição e soterramento de restos de plantas em pântanos e brejos, durante os períodos Carbonífero, Triássico e Jurássico, e posterior fermentação anaeróbica em um ambiente saturado com água. Além disso, essa transformação também foi afetada pela temperatura e compactação sofridas devido ao soterramento. O uso energético do carvão é principalmente para gerar eletricidade em usinas termelétricas ou para aquecimento.

Desvantagens: Além do impacto causado pelas atividades da indústria extrativa, a combustão do carvão produz dióxido de carbono e dióxido de enxofre, que contribuem para o problema dos gases de efeito estufa e da chuva ácida.

Petróleo

É o principal recurso energético atualmente. O petróleo é formado por uma acumulação de matéria orgânica de fitoplâncton e zooplâncton marinho em bacias sedimentares com condições anaeróbias. A extração pode ser feita tanto em continentes, através de poços de petróleo, quanto em oceanos, através de plataformas offshore. O transporte é realizado por oleodutos ou petroleiros. Antes de seu uso, deve ser submetido à destilação fracionada, na qual, com o aumento da temperatura, os vários componentes se separam e são recolhidos.

Gás Natural

É formado junto com o petróleo e está disponível nos mesmos locais, pois possui densidade muito menor. Portanto, também é extraído através de poços ou plataformas, mas sua remoção é mais fácil que a do petróleo. É uma mistura de gases (metano, etano, propano, butano) e transportado principalmente por gasodutos. É usado tanto para produzir eletricidade em usinas de energia quanto para aquecimento. Possui maior poder calorífico que o carvão e o petróleo.

Energia Nuclear: Fissão

É a energia liberada em reações de fissão de núcleos físseis de elementos como o urânio-235 ou plutônio. Quando um nêutron é absorvido por um núcleo de urânio, este se torna instável e decai para núcleos mais leves, liberando nêutrons e energia. Os nêutrons interagem com novos núcleos de urânio, produzindo uma reação em cadeia. A energia liberada é resultado da conversão de massa em energia, e é utilizada para a produção de eletricidade.

Energia Geotérmica

Ocorre no interior da superfície da Terra em certas áreas do mundo, manifestando-se como fontes de água quente ou vapor. É considerada uma fonte de energia perene e, portanto, renovável, uma vez que a produção de calor pelo núcleo terrestre excede em muito a existência da espécie humana no planeta.

Impactos e Riscos da Mineração

A mineração exige estudos de impacto ambiental, que devem avaliar o impacto da atividade na qualidade da água, ruído e vibração, o volume de rejeitos, bem como sua localização e estabilidade, o risco de subsidência e prevenção, etc. Existem dois tipos principais de mineração com impactos e riscos distintos:

• Mineração a céu aberto: Utilizada quando os depósitos são rasos. Inclui também as pedreiras.
• Mineração subterrânea: Envolve a escavação do terreno através de poços e túneis para alcançar o local, que é mais profundo do que no caso anterior.

Impactos e Riscos do Consumo de Recursos

Os impactos e riscos decorrem da poluição causada pela queima de petróleo e carvão na atmosfera, como já vimos: efeito estufa, chuva ácida e deterioração da camada de ozônio. O gás natural é o mais limpo dos combustíveis fósseis, por não conter enxofre. Também estudamos como os elementos radioativos e metais pesados são introduzidos e concentrados nas cadeias alimentares, afetando os seres vivos e representando um risco potencial para as populações humanas.

Gestão de Recursos: Abordagem Tradicional

A gestão tradicional de recursos geológicos baseia-se em atender às demandas de crescimento contínuo. O ciclo de crescimento industrial implica um consumo contínuo de combustíveis fósseis e a exploração de rochas e minerais para a produção de metais e outros materiais. É, portanto, uma gestão baseada na oferta, de modo que esses recursos devem ser mantidos a um preço razoável. Muitas vezes, os detentores desses recursos são países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, o que permite que os países ricos imponham critérios econômicos para obter recursos mais baratos.

Gestão Sustentável de Recursos

Como a taxa de renovabilidade de alguns recursos excede em muito o período de existência da nossa espécie no planeta, esses recursos são considerados não renováveis. No entanto, dentro deles, devemos distinguir as fontes de energia, cujo uso é consuntivo, e os recursos minerais, cujo uso também é de consumo, mas que podem ser reutilizados. Por isso, aplicamos o princípio da sustentabilidade, mas com duas abordagens diferentes. Além disso, tendo em conta o princípio da seleção sustentável de tecnologias, a investigação científica e tecnológica deve visar a obtenção de taxas mais elevadas de eficiência energética em todos os processos envolvidos, desde a extração e obtenção de recursos até o transporte, uso e tratamento dos resíduos. Entre as medidas a serem tomadas para implementar estes princípios, destacam-se:

• A gestão da demanda, que combina o aumento progressivo dos preços em termos do aumento do consumo e a formação e educação dos cidadãos para evitar o desperdício. Isso poderia reduzir o consumo desses recursos.
• A promoção e organização de tecnologias de reciclagem e reutilização através de redes de coleta de resíduos e apoio financeiro às empresas que atuam nessa área.
• A substituição gradual de energias não renováveis por energias renováveis, com o apoio da UE, do Estado e dos governos das comunidades autônomas.
• A promoção da investigação no desenvolvimento de tecnologias eficientes e sua implementação por meio de assistência financeira desses órgãos.

Gestão de Resíduos

O uso de combustíveis fósseis, inevitavelmente, envolve a produção de gases residuais que poluem a atmosfera e causam problemas ambientais já conhecidos. Aqui, nos referimos aos resíduos sólidos despejados em diferentes partes da geosfera. Embora esses resíduos tenham natureza diferente, todos eles possuem a natureza dispersa de líquidos e gases, o que dificulta sua concentração com relativa facilidade, mesmo que o custo energético seja insignificante. Considere a coleta diária de milhões de toneladas de resíduos produzidos pelas sociedades modernas. Dependendo de sua taxa de degradação ou periculosidade, pode-se ou não aplicar o princípio da emissão sustentável. No entanto, este princípio pode ser complementado pela valorização dos recursos, pois muitos desses resíduos podem ser convertidos em recursos após serem submetidos a uma série de processos de reutilização e/ou reciclagem. Quanto aos resíduos nucleares, é importante salientar que alguns deles, como o plutônio, permanecem radioativos por milhares de anos (até 10.000), o que constitui um risco para as populações humanas. Atualmente, são armazenados temporariamente em recipientes em piscinas de usinas nucleares. Para a eliminação final, pensa-se em áreas estáveis no subsolo de oceanos e continentes. Cemitérios nucleares continentais são situados a grande profundidade (entre 300-1000 metros) em uma estrutura muito estável, de modo que não necessitem de vigilância de segurança no futuro. Não há atualmente nenhuma solução definitiva para neutralizá-los (já se pensou em enviá-los para fora da Terra por foguetes), e a geração de resíduos nucleares é a principal causa, juntamente com o risco de acidentes, pela qual os críticos se opõem a esse tipo de energia.