DIVISÃO DE ENGENHARIAS
CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS
3o Ano Turma B Curso Diurno
CADEIRA: Ciências Ambientais
TEMA: Génese de Carvão Mineral e Petróleo
NOME: Vercínio Teodoro Bula
Docente: MSc. Anita Violetta Juma
Março, 2015
TETE
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Formação e Composição do Petróleo e Carvão Mineral, Resumos de Geologia
Este documento aborda os principais fatores que condicionam a ocorrência de petróleo em bacias sedimentares, bem como a formação e composição do carvão mineral. Ele explica o processo de decomposição da matéria orgânica ao longo do tempo, que leva à geração do petróleo, e descreve as diferentes fases desse processo. Também são apresentados os principais tipos de petróleo, os impactos ambientais da sua exploração e queima, e a comparação entre a formação do petróleo e do carvão mineral. O documento fornece informações detalhadas sobre a composição química e as características dos diferentes tipos de carvão, além de dados sobre os maiores produtores mundiais desse recurso energético. Essa abordagem abrangente do tema pode ser útil para estudantes de engenharia de minas, ciências ambientais e áreas afins, que buscam compreender melhor a origem e as propriedades desses importantes combustíveis fósseis.
Tipologia: Resumos
2017
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DIVISÃO DE ENGENHARIAS
CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS
3 o^ Ano Turma B Curso Diurno CADEIRA: Ciências Ambientais TEMA: Génese de Carvão Mineral e Petróleo NOME: Vercínio Teodoro Bula Docente: MSc. Anita Violetta Juma Março, 2015 TETE
ÍNDICE
- INTRODUÇÃO........................................................................................................................
- CARVÃO MINERAL..............................................................................................................
- 2.1. Definição...........................................................................................................................
- 2.2. Historial.............................................................................................................................
- 2.3. Formação do carvão mineral.............................................................................................
- 2.4. Tipos de carvão mineral....................................................................................................
- 2.5. Maiores produtores...........................................................................................................
- 2.6. Utilização: vantagens e desvantagens...............................................................................
- PETRÓLEO..............................................................................................................................
- 3.1. Definição...........................................................................................................................
- 3.2. Origem e composição do petróleo....................................................................................
- 3.3. Principais factores que condicionam a ocorrência de petróleo em bacias sedimentares.
- 3.4. Petróleo e riscos ao meio ambiente...................................................................................
- CONCLUSÃO........................................................................................................................
- BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................
2. CARVÃO MINERAL
2.1. Definição O carvão mineral é um combustível de origem fóssil resultante da transformação química do soterramento de troncos, raízes, galhos e folhas de árvores, sendo que esse processo leva milhões de anos para se desenvolver. O tempo e as condições (pouco oxigénio, pressão da terra, altas temperaturas, etc.) que esses vegetais ficam depositados, favorecem a formação de uma massa negra homogénea, denominada jazida de carvão mineral. O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível, de cor preta ou castanha, que ocorre em estratos chamados camadas de carvão. As formas mais duras, como a antracite, podem ser consideradas rochas metamórficas devido à posterior exposição a temperatura e pressão elevadas. É composto basicamente por carbono, enxofre, hidrogénio, oxigénio e nitrogénio, além de elementos vestigiais. Quanto maior o teor de carbono, mais puro se considera. Existem quatro tipos principais de carvão mineral: turfa, lenhite, hulha e antracite (em ordem crescente do teor de carbono). É extraído do solo por mineração a céu aberto ou subterrânea. 2.2. Historial A partir do século XVIII, o carvão mineral passou a ser utilizado como fonte energética, substituindo, gradativamente, a lenha, que era a principal fonte de energia utilizada pelo homem. A intensificação do seu uso proporcionou subsídios para o desenvolvimento industrial, e o carvão mineral foi essencial durante a Primeira Revolução Industrial. As máquinas movidas a vapor, alimentadas pelo carvão, passaram a ser comercializadas na Inglaterra durante a segunda metade de 1700. Até a primeira metade do século XX, ele foi a principal fonte energética primária, sendo utilizado pelas usinas termoeléctricas na geração de electricidade, entretanto, o petróleo o superou. Conforme dados divulgados em 2008, pela Agência Internacional de Energia (AIE), 26,5% da energia eléctrica mundial provém do carvão mineral; o petróleo, por sua vez, é responsável por 34%.
2.3. Formação do carvão mineral O carvão mineral foi formado pelos restos soterrados de plantas tropicais e subtropicais há milhões de anos. O processo de sua formação aconteceu a partir de troncos, raízes, galhos e folhas de árvores gigantes. Todos esses fragmentos vegetais, após terem morrido, foram depositados e soterrados por sedimentos. Por meio de uma grande pressão e temperaturas extremamente elevadas e foram gradativamente se transformando em minério de carvão, isso há 300 milhões de anos. As etapas de formação do minério ocorreram primeiramente com a constituição da turfa, depois da lenhite, o carvão betuminoso e a antracite. Com a elevação do nível das águas do mar ou o rebaixamento da terra provocaram o afundamento dessas camadas sob sedimentos marinhos, cujo peso comprimiu a turfa, transformando-a, sob elevadas temperaturas, em carvão. Apenas o carvão de cor castanha (lenhites) têm origem estritamente a partir de plantas. As plantas são constituídas principalmente por carbono, oxigénio e hidrogénio. Quando soterrada, elimina CO 2 , CH 4 e H 2 O no processo de fossilização. 2.4. Tipos de carvão mineral O carvão mineral, dependendo do tempo decorrido do processo de fossilização, pode ser: Turfa: com aproximadamente 60% de carbono. Lenhite com aproximadamente 70% de carbono. Hulha com aproximadamente 80 a 85% de carbono. Antracite com aproximadamente 90% de carbono. Turfa – originalmente da decomposição e putrefacção dos restos vegetais em ambientes de várzea ou de pântano e pode ser encontrado com os seguintes teores: Carbono: 60,0%, Hidrogénio: 5,5 % e Oxigénio: 32,0 %. Lenhite – Material escuro com baixo percentual de carbono e pode ser encontrado com os seguintes teores: Carbono: 65,0 a 75,0 %, Hidrogénio: 5,0 % e Oxigénio: 16,0 a 25,0 %. Hulha - Substância sólida, de cor negra, que pode ser transformada em coque ou carvão metalúrgico, e pode ser encontrado com os seguintes teores: Carbono: 80,0 a 85,0 %,
3. PETRÓLEO
3.1. Definição O Petróleo é uma mistura de substâncias oleosas, inflamável, geralmente menos densa que a água, com cheiro característico e coloração que pode variar desde o incolor ou castanho claro até o preto, passando por verde e castanho. O petróleo resulta da decomposição, ao longo do tempo, de matéria orgânica - resíduos vegetais e animais marinhos, entre outros. Esta matéria orgânica vai-se transformando à medida que é exposta a diferentes pressões e temperaturas, dependendo da profundidade a que se encontra. Com o passar do tempo as deposições de matéria orgânica vão sendo sujeitas a um aumento de temperatura e pressão, originado pelo peso das camadas de sedimentos depositadas por cima. A transformação da matéria orgânica está assim dividida em quatro fases distintas: 3.2. Origem e composição do petróleo Há inúmeras teorias sobre o surgimento do petróleo, porém, a mais aceita é que ele surgiu através de restos orgânicos de animais e vegetais depositados no fundo de lagos e mares sofrendo transformações químicas ao longo de milhares de anos. O petróleo resulta da decomposição, ao longo do tempo, de matéria orgânica - resíduos vegetais e animais marinhos, entre outros. Esta matéria orgânica com passar do tempo vai se depositados nos fundos das bacias sedimentares formando sucessivas camadas de sedimentos dando origem a sequencia muito espessas com as camadas mais recentes cobrindo as mais antigas. A medida que as camadas vão sendo cobertas por outras, o peso destas vai fazer com que as mais antigas sofram pressões cada vez maiores ao mesmo tempo que se verifica um aumento da sua temperatura.
Com o passar dos anos a matéria orgânica transforma-se em compostos ricos em carbono, utilizando o oxigénio dissolvido nos sedimentos. Quando uma rocha sedimentar tem muita matéria orgânica em condições de produzir grandes quantidades de hidrocarbonetos chama-se rocha-mãe. A rocha-mãe é uma rocha sedimentar na qual se dá a transformação da matéria orgânica. Com o aumento da pressão e fractura da rocha-mãe, o petróleo flui para as formações geológicas superiores. Chama-se a isto, migração primária. Após a saída do petróleo e consequente diminuição da pressão da rocha-mãe, as fracturas são novamente fechadas. Após a migração primária, o petróleo movimenta-se através de formações permeáveis até encontrar uma formação impermeável ou armadinha. A esta movimentação dá-se o nome de migração secundária. A armadilha consiste na presença de uma camada rochosa selante de baixa permeabilidade que impede migração de petróleo até à superfície, sobreposta a uma rocha reservatório que pode ou não conter acumulação de petróleo. As armadilhas podem ser classificadas como estruturais ou estratigráficas. As armadilhas estruturais são originadas por deformação estrutural da litologia, enquanto as armadilhas estratigráficas são causadas por uma alteração de litologia em que rochas selantes, tais como o xisto, se depositam sobre a rocha reservatório. Quando rochas-reservatório, devidamente cobertas por rochas impermeáveis, estão deformadas por movimento tectónicos, podem reter os hidrocarbonetos formando acumulações ou jazigos de petróleo. O petróleo é composto por uma complexa mistura de hidrocarbonetos. A composição química do petróleo-tipo é: 14% de parafinas normais; 30% de parafinas cíclicas; 10% de resinas e asfaltenos; 16% de parafinas ramificadas e 30% de aromáticos. 3.3. Principais factores que condicionam a ocorrência de petróleo em bacias sedimentares A formação de uma acumulação de petróleo em uma bacia sedimentar requer a associação de uma série de factores:
4. CONCLUSÃO
O carvão mineral, ou carvão natural, é produto da fossilização da madeira e outras matérias orgânicas, depois de decorridos milhões de anos, enquanto o petróleo é formado pelo processo de decomposição de matéria orgânica, restos vegetais, algas, alguns tipos de plâncton e restos de animais marinhos – ocorrido durante centenas de milhões de anos da história geológica da Terra. O carbono presente no carvão é devido as planta estas que são constituídas principalmente por carbono, oxigénio e hidrogénio. Quando soterrada, elimina CO 2 , CH 4 e H 2 O no processo de fossilização. As plantas obtêm o carbono devido ao processo da fotossíntese. De acordo com a teoria da geração orgânica do petróleo, a energia química presente no petróleo e no carvão, que são utilizados pelo ser humano como combustíveis, têm origem na fotossíntese, pois, são produtos orgânicos provenientes de seres vivos (plantas ou seres que se alimentavam de plantas) de outras eras geológicas. Já o nitrogénio que se encontra no petróleo é devido a respiração anaeróbia que só ocorre em ambientes onde o oxigénio é escasso, como nos sedimentos marinhos e lacustres ou próximo de nascentes hidrotermais submarinas.
5. BIBLIOGRAFIA
http://www.galpenergia.com/PT/investidor/ConhecerGalpEnergia/Os-nossos-negocios/ Exploracao-Producao/fundamentos-engenharia-petroleo/Paginas/Origem-e-composicao- do-petroleo.aspx http://www.mundoeducacao.com/geografia/principais-paises-produtores-petroleo.htm http://www.suapesquisa.com/geografia/petroleo/maiores_produtores.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/Petróleo http://cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/origem.html http://cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo1A/carvao.html