ATIVIDADE 1 DE QUÍMICA TURMA: 303 E TOT 9A (PROFª JOSSANE ) 02/07/2020

E.E.E.M. PROFª ODILA VILLORDO DE MORAES

ATIVIDADE 1  DE QUÍMICA  PARA TURMA:  303  E  TOT 9A (PROFª JOSSANE ) 02/07/2020

SOBRE ENERGIA DA BIOMASSA

O Brasil tem insolação elevada, alta produtividade agroflorestal e uma base industrial que, em parte, depende do uso de biocombustíveis. Além disso, pode aproveitar mais os resíduos agroindustriais e biomassas com ciclos de crescimento curtos e de baixo custo, que complementam ou substituem a madeira como fonte de energia.

Reúne, portanto, as condições necessárias para dar um novo impulso aos usos dessas fontes renováveis cujos custos tendem a decrescer, na contramão das expectativas quanto aos combustíveis fósseis que tendem a ficar mais escassos e taxados para reconhecer suas externalidades.

Segundo o Balanço Energético Nacional - BEN, as biomassas (Madeira e cana), responderiam por 27% da energia primária do Brasil, a maior parte destinada a usos industriais. No entanto, a estatística oficial não contempla alguns usos e processos de modo que subestima a participação das biomassas. Na avaliação do INEE, ultrapassa um terço a energia primária do país.

	Mtepi	(%)
Petróleo	94	33
GN	28	10
Carvão	14	5
Urânio	4	1
Hidro	37	13
Madeira	35ii	13
Cana	65iii	23
Outros	5iv	2

Fontes: BEN e INEE
Fontes de energia Primária Brasil / 2011

Essa dependência elevada dos biocombustíveis tem sido associada a subdesenvolvimento e as bioenergias nunca foram tratadas da mesma forma que as fontes mais "nobres", como a hidráulica, petróleo, gás natural, carvão mineral e nuclear, para as quais existem políticas específicas.

Apenas o etanol e o biodiesel têm políticas específicas. Não obstante, apesar da política do álcool ter sido a única grande revolução energética em resposta às crises do petróleo, sucessivos governos têm tido dificuldade em conviver com este biocombustível. A Lei nº 9.478 que criou a Política de Energia, em 1997, no lugar de instituir uma agência para regular e controlar os combustíveis de um modo geral, criou a “ANP – Agência Nacional do Petróleo”. Em 2005, para acomodar o biodiesel a ANP foi rebatizada para “Agência Nacional do Petróleo, Biocombustível e Gás Natural”. Em 2011, o conceito de biocombustível que, em todo o mundo, tem uma definição simples e direta foi assim definido pela ANP:

“Substância derivada de biomassa renovável, tal como biodiesel, etanol e outras substâncias estabelecidas em regulamento da ANP, que pode ser empregada diretamente ou mediante alterações em motores a combustão interna ou para outro tipo de geração de energia, podendo substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil;”

O texto confuso exclui os biocombustíveis sólidos, notadamente o carvão vegetal.

O Brasil tem insolação elevada, alta produtividade agroflorestal e uma base industrial que, em parte, depende de biocombustíveis. Além disso, pode aproveitar mais os resíduos agroindustriais e biomassas com ciclos de crescimento curtos e de baixo custo. Apesar da baixa eficiência observada nas cadeias energéticas dos biocombustíveis, estes são fornecidos sem subsídios. Reúnem, portanto, as condições necessárias para dar um novo impulso aos usos dessas fontes renováveis cujos custos, ao aumentar a eficiência nos processos, tendem a decrescer. Estão, portanto, na contramão das expectativas quanto aos combustíveis fósseis que tendem a ficar mais escassos e taxados para reconhecer suas externalidades.

Mesmo sem políticas públicas específicas, o uso de pellets deverá surpreender positivamente como biocombustível. Já existem normas internacionais que ajudam a organizar este mercado. Tendo em vista o aumento explosivo da demanda na Europa por pellets, a exportação é uma possibilidade, mas o uso no Brasil teria a vantagem de eliminar o custo de logística e, a julgar pela experiência no velho mundo, pode substituir competitivamente óleo combustível por aqui.

As questões levantadas são da maior importância, mas envolvem modificações culturais profundas em dois setores com tradições arraigadas. Por isso, o INEE tem dedicado especial atenção a ações que visam aumentar a eficiência energética na cadeia das biomassas.

Com relação à cana de açúcar, desde a sua criação, o INEE trabalhou para aumentar a eficiência no uso da biomassa da cana através do melhor aproveitamento das biomassas secas (bagaço e palhas) com a produção de energia elétrica. Realizou diversos seminários (http://www.inee.org.br/eventos_agenda.asp?Cat=eventos) inclusive um, em 2005, a pedido do BNDES, a partir do qual o Banco criou uma linha específica para a cogeração de elevada eficiência. Atualmente trabalha para aumentar a eficiência energética nos carros a etanol.

O INEE desenvolveu um estudo sobre Cogeração em uma Unidade de Exploração Florestal Sustentada na Amazônia para a Fundação das Nações Unidas, denominado Projeto Cogeração Amazônia.

O problema para produzir o CV de forma eficiente, a partir da lenha, é bem mais complexo, pois se encontra em estágio mais primitivo e envolve fortes modificações. O INEE desenvolveu um projeto piloto denominado Projeto Carvão Verde, no município de Conceição do Macabu. Além disso, o INEE desenvolveu uma série de atividades com o título geral de “Iniciativa do Carvão Verde”, com propostas ao Ministro de Minas e Energia sugerindo a criação de uma Política para a Bioenergia da Madeira. Este documento foi discutido em dois eventos organizados pelo INEE, Seminário Madeira Energética - MADEN 2008 e MADEN2, realizado em 2010. Em novembro de 2013 o INEE realizou um evento para discutir a eficiência energética dos carros a etanol, do qual vai resultar uma nova e importante iniciativa do INEE (Uso Eficiente do Etanolveicular no Brasil).

OBSERVAÇÕES

CANA-DE-AÇÚCAR

As necessidades de energia das usinas de cana no passado eram supridas por terceiros, notadamente a madeira das florestas nativas (lenha). Mais tarde esta indústria passou a consumir também óleo combustível e comprar energia elétrica das concessionárias. Enquanto isso queimavam nos campos ou em grandes piras, os resíduos combustíveis da agroindústria, que contêm 2/3 da energia da cana.

A crise do petróleo obrigou a dominar a tecnologia da queima do bagaço e as usinas conseguiram atingir a autossuficiência. No início deste século, começaram a exportar energia para o setor elétrico, processo ainda em estágio inicial, mas que deve crescer com a queda de barreiras institucionais do setor elétrico a partir do Marco Regulatório (2004) que reconhece a Geração Distribuída.

No fluxo de energia entre a plantação e o uso final (energia útil) acima, as setas cinzas indicam as principais perdas observadas na cadeia energética da cana. O aumento da eficiência, em qualquer ponto da cadeia, contribui para aumentar a energia final (e consequentemente, a receita) a partir de uma mesma área plantada.

Dentre as ações, se destacam, no campo, o aperfeiçoamento genético da cana (para simplificar, o gráfico não explicita a energia solar não aproveitada na fotossíntese que ainda é enorme), das tecnologias de plantação e de transporte da cana que depende do óleo diesel. No processo produtivo é fundamental a melhora do uso energético do bagaço e da palha; além da cogeração cabe examinar outros aperfeiçoamentos, tais como a produção de combustíveis sólidos e de etanol de segunda geração. Destaca-se ainda, a necessidade de aumentar a eficiência da utilização de etanol nos motores de combustão interna, tanto nos FLEX quanto em motores projetados para esta finalidade.

Numa outra linha será analisada a densificação e a torrefação do bagaço e da palha, processos que transformam essas biomassas em biocombustíveis sólidos homogêneos com densidade energética elevada, de queima limpa, fáceis de transportar, estocar e utilizar e, portanto, superiores à biomassa “in natura”.

A produção de biocombustíveis sólidos é pouco capital-intensiva, não depende, necessariamente, de grandes escalas de produção. Usa tecnologias testadas e/ou que não dependem de saltos tecnológicos. A produção em uma usina de cana tem a vantagem de usar insumos com baixo custo local (biomassa, energia elétrica e calor) trazendo, inclusive, ganhos de escopo que alavancam a economia das atividades tradicionais da agroindústria da cana.

No Brasil, o uso de biocombustíveis sólidos obtidos a partir de biomassa de origem florestal se concentra no Sul, mas é muito pequeno vis-à-vis a quantidade de resíduos de biomassa produzidos no país. Um dos entraves à sua expansão é de natureza cultural, por associá-los ao subdesenvolvimento. Na Europa, essas barreiras vêm sendo superadas e os biocombustíveis sólidos são hoje competitivos com os de origem fóssil. A demanda europeia, bem pouco significativa no início da década passada, em 2010 já alcançam 14 milhões de toneladas, sendo 20% importadas dos EUA e Canadá. Considerando seu preço atual dos pellets de madeira no mercado europeu, de cerca de US$ 180/t, estima-se que esse mercado movimente perto de US$ 24 bilhões no comércio desses combustíveis.

Como o conteúdo energético do bagaço e da palha da cana equivale à metade do petróleo produzido no país, o novo biocombustível pode ter um papel de grande importância econômica e ambiental.

A cadeia de transformações e de usos da cana de açúcar apresenta relevantes oportunidades de aumento da sua eficiência energética com agregação de valor, custos decrescentes e forte desenvolvimento econômico. Em contraste, as cadeias do petróleo e na energia hidrelétrica os aproveitamentos de menor custo já foram realizados. Seus desafios tecnológicos e riscos ambientais tendem a aumentar, enquanto suas cadeias de produção, transformação e uso já operam com eficiências elevadas.

MADEIRA

A facilidade para obter madeira nativa aliada à possibilidade de produzir Carvão Vegetal (CV) com tecnologias rudimentares e de usar estes biocombustíveis também com tecnologias simples explica porque foram estas as primeiras fontes de energia dominadas pelo homem foi a única importante até meados do século XVIII.

A associação da energia da madeira ao primitivismo moldou a idéia de que a energia da madeira dispensa regulamentos ou normas como ocorre como são definicas para a gasolina, diesel, etanol, energia elétrica etc.. Essa associação prejudicou a desenvolvimento de uma política energética para a madeira e resíduos de biomassa, importante fontes renováveis e competitivas. São restrições culturais que podem ser contornadas.

A biomassa “in natura” é um combustível heterogêneo com umidade elevada, dimensão e composição irregulares e densidade energética baixa. Seu uso industrial ocorre no setor de papel e celulose onde o vapor e energia elétrica são produzidos em sistemas de alta eficiência (co-geração) usando os resíduos florestais disponíveis perto da indústria.

No Brasil as indústrias de alimentos, cerâmica vermelha e gesseira usam a madeira “in natura” para a produção de calor. Grande parte dessa madeira, porém, têm orígem em florestas nativas. A indústria de gusa e ferros-liga é a principal consumidora empregando o CV como termo-redutor. Um terço do ferro-gusa produzido no país tem essa origem. Algumas indústrias deste ramo verticalizam a produção de energia plantando florestas e produzindo o CV em suas unidades industriais. Um grande número, no entanto, compra o CV de terceiros, em grande parte produzidos com madeira nativa, em fornos de baixa eficiência.

O processamento das biomassas permite produzir grande variedade de biocombustíveis derivados com densidade energética mais elevada, homogêneos e mais apropriados para atender as necessidades energéticas modernas.

A política energética não os considera o CV e de outros biocombustíveis sólidos e gasosos. A produção, comercialização, logística e utilização das bioenergias dessa cadeia e de seus derivados não estão sujeitas a qualquer regulamentação de natureza energética. Na prática, têm tratamento assemelhado ao dado aos biocombustíveis de uso residencial e rural, cuja obtenção e uso ocorrem em grande parte à margem de uma cadeia formal da economia e sem intermediação comercial.

Será preciso remover barreiras econômicas e culturais e a evolução tecnológica será uma consequência. Barreiras culturais são sutís, mas não menos importantes: o mimetismo cultural, por exemplo, tende a descartar soluções que não foram desenvolvidas nas economias mais antigas e industrializadas. Certo temas – como o gás do xisto na atualidade – ainda muito distantes da realidade brasileira atraem mais atenção do que o carvão vegetal, um excelente biocombustível.

No Brasil, o mercado e a produção de pellets e briquetes começam a se organizar, mas a produção usa uma fração mínima dos resíduos de biomassa existentes. Isto pode ser uma mudança importante no mercado de biocombustíveis tendo em vista o grande volume de resíduos de biomassa (sobretudo no setor de cana) e a possibilidade de serem plantadas gramíneas de crescimento rápido para servirem de insumo.

Exercícios Sobre Fontes Renováveis De Energia

Responda aos exercícios propostos a seguir e revise seus estudos sobre fontes renováveis de energia, recursos energéticos que se renovam em um curto período de tempo.

Questão 1

(Enem) – Qual das seguintes fontes de produção de energia é a mais recomendável para a diminuição dos gases causadores do aquecimento global?

a) Óleo diesel

b) Gasolina

c) Carvão mineral

d) Gás natural

e) Vento

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Questão 2

(IFS) Marque a alternativa que indica as principais fontes ou tipos de energias renováveis:

a) Petróleo, biomassa, eólica e solar

b) Gás natural, petróleo, nuclear e hidroelétrica

c) Biomassa, eólica, petróleo e gás natural

d) Eólica, hidroelétrica, solar e biomassa

e) Hidroelétrica, solar, petróleo e gás natural

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Questão 3

A respeito das fontes renováveis de energia, recursos energéticos que podem regenerar-se em curto espaço de tempo, responda V para as proposições verdadeiras e F para as proposições falsas:

( ) São exemplos de fontes renováveis de energia: energia solar, energia eólica, energia geotérmica, xisto betuminoso e biomassa.

( ) Os danos provocados pelo uso de fontes renováveis de energia são mínimos se comparados aos das fontes de energia não renováveis

( ) Apesar de serem consideradas fontes de energia limpa, algumas fontes renováveis de energia causam impactos no ambiente, como o uso da biomassa, que provoca aumento do desmatamento.

( ) O Brasil ainda não é conhecido pelo uso de fontes renováveis de energia porque estes demandam avanços tecnológicos.

Assinale a sequência correta:

a) VFVV

b) FVFV

c) FVVF

d) VFFV

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Questão 4

Faça a correta correlação entre os conceitos e as definições a respeito das fontes renováveis de energia. Em seguida, assinale a alternativa que contém a sequência correta:

1. Energia geotérmica

2. Energia eólica

3. Energia solar

( ) Esse tipo de energia pode ser obtido de duas formas: diretamente, por meio de painéis de células fotovoltaicas, ou indiretamente, por meio de usinas com coletores.

( ) O calor produzido no interior do planeta Terra é responsável pelo fornecimento desse tipo de energia.

( ) O aproveitamento desse tipo de energia ocorre por meio de aerogeradores.

a) 3,1,2

b) 2,1,3

c) 1,3,2

d) 3,2,1

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