O que são combustíveis?



Combustíveis são substâncias que queimamos para produzir calor. Esse calor produzido pode ser utilizado para mover uma turbina nas usinas termelétricas, como vimos em Formas de energia (energia cinética), ou para acionar motores de veículos.

Os combustíveis podem ser obtidos de fontes não renováveis ou renováveis, como veremos a seguir.



Mascote Brent barril de petróleo

PETRÓLEO E GÁS NATURAL

Como encontrar e retirar o petróleo e o gás do subsolo?

Você deve lembrar que os combustíveis fósseis foram formados há milhões de anos no subsolo terrestre e, para seu aproveitamento, precisam ser retirados. Como isso é possível?

Primeiro precisamos encontrar o petróleo e o gás e essa atividade é denominada exploração. Quando é encontrado petróleo ou gás, sua retirada é chamada de explotação e é feita através de furos na crosta terrestre. Já que o petróleo está no fundo da terra, não conseguimos saber, de maneira direta, onde ele está, então: onde furar?

Não podemos vê-lo no fundo da terra, mas podemos "ouvi-lo", "sentir" que ele está lá embaixo... Como assim, "ouvir", "sentir"? 


Onde estão o petróleo e o gás natural? Vamos procurar as pistas...

Como não podemos ver o petróleo e o gás, são usadas diversas ferramentas para encontrá-los no interior da terra. Para "ouvi-los" é utilizada a análise sísmica, na qual é feito um grande barulho na superfície (uma explosão) e o som desce até o local onde está o petróleo, voltando como um "eco", que é "escutado" por uma espécie de microfone (sensor chamado Hidrofone, quando no mar e Geofone quando em terra).

Formação geológica com chance de ocorrência de petróleo e gás natural​
Representação Mapa de Sísmica Um computador processa os sons recebidos e produz um gráfico parecido com esse.

O "eco" do petróleo e do gás é diferente do "eco" das rochas ao redor, sendo possível reconhecer esse "som" diferente que volta nos sensores, quase como se fosse uma "voz" típica do petróleo e do gás. Pode ser feita também a medida do magnetismo do lugar, ou seja, utiliza-se um ímã para "sentir" que eles estão ali.

Além dessas, diversas outras ferramentas podem ser utilizadas para tentar descobrir onde estão o petróleo e o gás natural. Chamamos a procura do petróleo e do gás, no interior da terra, de exploração.

 

Como retirar o petróleo e o gás natural?


Detectados os locais onde pode haver petróleo e gás, faz-se um furo (poço) até a rocha onde eles provavelmente estão (reservatório).

Os equipamentos utilizados para perfurar o solo também direcionam o petróleo e o gás até a superfície, através de uma tubulação. Esses equipamentos são chamados de sondas de perfuração  e podem ser usados em terra ou no mar (instalados nas plataformas de perfuração).


No Brasil, a maior parte da produção é feita no mar, então as plataformas marítimas acabam sendo as mais importantes para produzir o petróleo e o gás natural em nosso país.


[Voltar ao topo]




As plataformas de produção (terrestre e marítima)
As plataformas podem ser de diversos tipos, formatos e para as mais diversas situações. Os principais tipos encontram-se descritos neste box.
Plataforma em terra - Cavalo-de-pau
Plataformas em terra: plataformas instaladas no solo. Também chamadas de “cavalos-de-pau”, são a representação clássica de plataformas de petróleo de desenhos animados e filmes. 



Plataforma Marítima Fixa Plataformas marítimas fixas: plataformas de perfuração e produção apoiadas no solo marinho e fixas. Usadas em locais de baixas profundidades (até cerca de 200 metros).



Plataforma Marítima Flutuante - FPSO


Plataforma marítima flutuante ou FPSO (Floating Production Storage & Offloading): navios-sonda que ficam parados no local de produção por sistemas de âncoras e de motores e podem se mover para explotar petróleo e gás natural em outras áreas após o fim da vida útil de algum campo. 



Plataforma Marítima Semi-Submersível


Plataforma marítima semi-submersível: plataformas que podem ter ou não motores para levá-las ao local produção. São apoiadas em colunas, sustentadas por estruturas que flutuam e mantidas no local de produção por sistemas de âncoras.




[Voltar ao topo]




Desenvolvimento da indústria de petróleo no Brasil
O primeiro poço de petróleo com fins comerciais foi aberto em 1859. De lá para cá a petroquímica, que é a indústria de processamento do petróleo, desenvolveu-se espantosamente. Alguns autores defendem que o bem estar da população mundial aumentou significativamente com o desenvolvimento da petroquímica. Esses autores citam, por exemplo, que até os medicamentos e vacinas receberam embalagens que melhor conservam suas propriedades. Além disso, a utilização de materiais descartáveis nos procedimentos médicos garante melhor controle de infecções.

A produção mundial de petróleo, em 2016, foi de mais de 90 milhões de barris diariamente (um barril tem mais ou menos 159 litros). O Brasil, neste mesmo ano, produziu cerca de 2,6 milhões de barris por dia.


[Voltar ao topo]

Petróleo e gás retirados do reservatório, e agora?

Depois de retirados do reservatório, o petróleo e o gás estão misturados e devem ser separados um do outro, pois as etapas seguintes serão diferentes para cada um. 

Separador Trifásico em aquarela

O separador trifásico é o equipamento instalado na plataforma que separa o petróleo, o gás e água, que também estava contida no reservatório. Durante o processamento, outras substâncias consideradas impurezas são retiradas. O petróleo será enviado para a refinaria e o gás para a unidade de processamento de gás natural (UPGN).

O petróleo é enviado para a refinaria de diversas formas: por caminhão, trens, navios ou dutos (oleodutos são tubulações, como canos, que levam o petróleo de um lugar para outro). Já o gás natural é enviado para as UPGNs por gasodutos.

Nas refinarias e UPGNs, diversos produtos podem ser obtidos de cada um: a gasolina, o óleo diesel e o asfalto a partir do petróleo, o gás de cozinha encanado a partir do gás natural, etc. 

[Voltar ao topo]

Processamento de Petróleo

A partir do processamento do petróleo é que obtemos os diversos produtos que usamos no nosso dia-a-dia (derivados de petróleo). Esse processamento é feito aquecendo o petróleo e assim separando cada um dos vários produtos (veja mais a seguir, em "Processo de destilação"), que serão transportados, de forma apropriada, até os locais nos quais é realizada sua venda.

Assim são produzidos:

  • o gás utilizado em botijões (o GLP , que é o gás liquefeito de petróleo);
  • a nafta petroquímica, matéria-prima para a indústria de plásticos, borrachas, etc;
  • a gasolina, combustível para automóveis;
  • o querosene utilizado principalmente como solvente de tintas;
  • o QAV (querosene de aviação), que abastece os aviões a jato;
  • o diesel,  combustível para ônibus, caminhões, fornos industriais e termelétricas a diesel;


Além destes produtos há, ainda, as frações chamadas de pesadas, que são os lubrificantes, o óleo combustível usado como combustível em indústrias e, por fim, os resíduos, que representam a parcela mais pesada e englobam o asfalto utilizado nas ruas, os impermeabilizantes utilizados em telhados e caixas d'agua, etc. 

Representação Simplificada de Refinaria

[Voltar ao topo]



O processo de destilação

O processo de separação dos diversos produtos que podem ser obtidos do petróleo é feito, principalmente, pelo processo de destilação. Nele, o petróleo é enviado a um equipamento chamado coluna de destilação onde, por aquecimento, são separados os produtos (cortes do petróleo). A temperatura da coluna varia ao longo de sua altura, sendo mais quente no fundo e mais fria no topo. Por causa disso, em cada altura da coluna é retirado um produto diferente, de acordo com a temperatura em que cada produto se torna vapor. Por exemplo, o querosene vaporiza a aproximadamente 200 °C, o GLP em temperaturas menores que 28 °C. Para podermos comparar, a água vaporiza quando atinge 100 °C (no nível do mar).

Representação do Processo de Destilação

[Voltar ao topo]

Depois de obtidos e separados, cada um dos vários produtos do petróleo é armazenado para posterior transporte até seus locais de venda.

A gasolina e o diesel têm como destino final os postos, para abastecer os veículos; o GLP vai para nossas casas na forma de botijões; e o querosene destina-se à indústria química.

Conforme o tipo de produto e a quantidade, os produtos apresentados podem ser transportados por dutos, caminhões, trens ou navios.

Veja nosso Infográfico sobre petróleo para conhecer todo o caminho percorrido até nossas casas e carros.

[Voltar ao topo]

Processamento de Gás Natural

Assim como o petróleo, o gás natural é enviado para separação de seus principais produtos:

  • gás natural canalizado, para uso doméstico (fogão e chuveiro), para termelétricas a gás ou uso como GNV (gás natural veicular, em automóveis);
  • GLP (gás liquefeito de petróleo), também produzido em refinarias;
  • gases para indústrias (etano e propano);
  • gasolina natural, que pode ser misturada à gasolina que vem do petróleo.

    Diferente da refinaria, no entanto, a separação destes produtos é feita a frio, mas também utilizando colunas de destilação: 
Representação Simplificada de UPGN

Depois de separados, os produtos obtidos na unidade de processamento de gás natural (UPGN) são enviados para os locais de venda através de dutos ou caminhões. 

Você sabe o caminho que o gás natural percorre até nossas casas? Ou quanto você gasta de gás todo mês? Sabia que quando queimamos gás natural a chama tem cores diferentes e uma delas é a ideal? Veja todas essas informações em nossos Infográficos sobre gás natural e descubra!

GLP x Gás Natural
Foto de Botijão de GLP Embora sejam chamados, usualmente, de “gás”, o GLP e o gás natural encanado são diferentes na forma em que são vendidos e na própria composição.
O GLP (Gás Liquefeito de Petróleo ou gás de botijão, gás de cozinha) é obtido principalmente do petróleo (embora também seja obtido durante o processamento do gás natural) e é comercializado na forma líquida, sob pressão, em botijões de variados tamanhos (nos botijões que abastecem o fogão de muitas casas, o gás está sob alta pressão e por isso se encontra em forma líquida. 
Quando o gás é retirado do botijão, seu estado passa de líquido para gasoso). É composto por uma mistura de moléculas pequenas que, fora do botijão evaporam. 
O Gás Natural encanado é obtido através do processamento do gás natural, após sair do poço. É comercializado na forma gasosa, através de dutos que chegam até o local em que será usado. É composto por uma mistura de moléculas ainda menores que as do GLP e não estão sob pressão suficiente para liquefazê-las.
Foto: Euler Silva





Gás Natural Liquefeito (GNL)
O GNL é o gás natural que se encontra na forma líquida até o momento em que entrará em um duto para chegar às nossas casas. 
Mas como fazer para o gás natural ficar nesta forma?
Simples, o gás natural, depois de retirados todos os outros produtos (GLP, etano, propano, etc.), é enviado para uma instalação industrial chamada terminal de liquefação onde, utilizando maiores pressões e baixas temperaturas, o gás natural condensa, virando líquido. Depois de ser totalmente transformado em líquido, é enviado para um navio chamado metaneiro, que o transportará até o local desejado (como um outro país, por exemplo). 

Navio metaneiro em aquarela
O gás liquefeito então é enviado para o terminal de regaseificação, onde esse gás é aquecido e tem a pressão reduzida, sendo convertido novamente para a forma de gás, para ser inserido no duto que o permitirá chegar ao local de consumo (indústrias e residências).


Mascote Brent barril de petróleo
Mascote Naty chama azul

E agora, amiguinhos, que tal assistir a dois vídeos que mostram todo o caminho que percorremos desde o interior da terra até a casa de vocês? Vamos lá? 
O Caminho do Gás Natural e O Caminho do Petróleo 



Mascote Bio folha verde

BIOCOMBUSTÍVEIS

Quase toda a energia que conhecemos tem como sua origem o sol. Somente as energias nuclear e geotérmica têm outras origens. O vento, as marés, o petróleo, as quedas d’água, a lenha e o carvão, todas dependem ou dependeram da luz solar.
Sol incidindo em folha de plantaA chamada bioenergia é aquela que, em seu processo de formação, utiliza a luz do sol para constituir a matéria-prima da qual se extrai a energia. O sol age diretamente sobre as plantas e, através da fotossíntese, a planta acumula material para seu crescimento.

Todas as plantas realizam fotossíntese para produzir seu alimento, a partir energia luminosa, água e gás carbônico. Através desse processo, conseguem crescer e produzir flores e frutos. Portanto, agradeça à fotossíntese pela manga, melancia, uva, laranja, todas essas e outras gostosuras vegetais.

Os vegetais podem fornecer alimentos e outras formas de energia para o ser humano.

Plantas_Biomassa

Todas as plantas podem ser fontes para a bioenergia, seja através da sua queima (combustão) ou de seu processamento. Dois exemplos muito comuns no Brasil são a cana-de-açúcar e a soja. Da cana se extrai açúcar e álcool. Ambos os produtos são energéticos, ou seja, contêm energia. Da soja se extrai o óleo que também pode ser usado para produzir energia. A lenha e o carvão vegetal também são matérias-primas (fontes) para obtenção da energia.

Locomotiva em aquarela


Você já deve ter visto aquelas belas locomotivas antigas em fotos ou em filmes. Elas utilizavam a lenha ou o carvão (mineral ou vegetal), para se locomoverem. Elas tinham uma caldeira, que é como uma panela de pressão, para produzir vapor e movimentar a locomotiva.


Parte daquela fumaça que você vê saindo das locomotivas em funcionamento é vapor d’água. Esse vapor é formado pelo aquecimento da água através da queima de biocombustíveis sólidos ou carvão mineral que liberam calor para que ela evapore, da mesma forma que a chama do fogão faz com a panela de pressão. 

[Voltar ao topo]


Biocombustíveis líquidos

O Brasil é um grande produtor de biocombustíveis líquidos, sendo os principais o etanol (álcool) e o biodiesel. O etanol é obtido a partir do caldo da cana-de-açúcar e o biodiesel, a partir de óleos vegetais. O óleo vegetal mais comum no Brasil é o de soja, mas outros, tais como os de dendê, canola e girassol também podem ser utilizados.

Cana de açucar em aquarela

Uma curiosidade interessante sobre o biodiesel é que ele também pode ser obtido a partir de gorduras animais. As gorduras de boi, porco, aves e até de peixes, podem ser fontes para a produção de biodiesel. Então, nosso conceito sobre a obtenção de biocombustíveis, aqui, pode ser estendido, colocando os resíduos animais também como fonte. Mas lembre que os animais também dependem do sol, pois se alimentam de plantas ou de outros animais que se alimentam de plantas.

Veja nosso Infográfico sobre Biocombustíveis e descubra como eles são produzidos e abastecem nossos carros.

[Voltar ao topo]

Biogás

Espinha de Peixe em aquarela
Os biocombustíveis também podem ser obtidos na forma de gás. Você já deve ter sentido um odor desagradável quando uma matéria vegetal ou animal está em decomposição (apodrecendo). Esse odor é provocado pelos gases que se formam na decomposição.

Um dos gases que se formam nesse processo é o metano. Esse é o mesmo gás que se encontra em muitos poços de petróleo e que, em algumas cidades brasileiras, é usado para abastecer casas, indústrias e automóveis. O biogás também pode ser utilizado para a geração de energia nas centrais termelétricas.


Utilizando processos específicos, pode-se extrair o gás metano (biogás) da matéria em decomposição, da biomassa verde ou do lixo produzido nos centros rurais ou urbanos (aprenda mais aqui). Através de processos físicos e reações químicas especiais, biomassa como bagaço de cana, madeira, estrume de animais, e até esgotos domésticos podem ser transformados em gases utilizáveis como biocombustíveis.

Representação Simplificada Aterro Sanitário

Aterro sanitário estabelecido para utilizar o biogás do lixo

Para o estabelecimento de um aterro sanitário que aproveite o biogás, o solo é escavado e coberto com um manta protetora para impedir a infiltração de líquidos (chorume). O lixo trazido vai sendo colocado sobre a manta em camadas, alternando-se lixo e manta protetora. Posteriormente, é plantada vegetação para cobri-lo. Um aterro sanitário pode chegar a 100 metros de altura!

[Voltar ao topo]


Até a próxima!

Logo da EPE em aquarela