Combustíveis Fósseis x Combustíveis da Biomassa

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    10-Jul-2015

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<p>UNIVERSIDADE PAULISTA</p> <p>INSTITUTO DE CINCIAS SOCIAIS E COMUNICAO</p> <p>CURSOS SUPERIORES DE GESTO TECNOLGICA</p> <p>GESTO EM PETRLEO E GSPIM IV</p> <p>Combustveis Fsseis x Combustveis da Biomassa</p> <p>Diferenas de Produo, Aspectos Energticos e Ambientais</p> <p>Danilo Ulisses da Silva RA A607013-0Junior Campos Ozono RA A697DJ-0 Luana Santos Benfatti RA A5119E-3Rita de Cssia dos Santos RA A50175-4So Jos dos Campos</p> <p>Novembro de 2011</p> <p>UNIVERSIDADE PAULISTA</p> <p>INSTITUTO DE CINCIAS SOCIAIS E COMUNICAOCURSOS SUPERIORES DE GESTO TECNOLGICAGESTO EM PETRLEO E GSPIM IVCombustveis Fsseis x Combustveis da Biomassa</p> <p>Diferenas de Produo, Aspectos Energticos e AmbientaisDanilo Ulisses da Silva RA A607013-0Junior Campos Ozono RA A697DJ-0 Luana Santos Benfatti RA A5119E-3Rita de Cssia dos Santos RA A50175-4</p> <p>TRABALHO APRESENTADO COMO REQUISITO DE APROVAO NAS DISCIPLINAS EMPREENDEDORISMO E ESTRATGIA DE NEGCIOS, DESENVOLVIMENTO SUSTENTVEL, EXPLORAO E PRODUO, ENERGIAS RENAVVEIS E NO RENOVVEIS, QUMICA GERAL II E TCNICAS DE REFINO, NO QUARTO SEMESTRE DO CURSO SUPERIOR TECNOLGICO DE GESTO EM PETRLEO E GS, NA UNIVERSIDADE PAULISTA, UNIP, EM SO JOS DOS CAMPOS.</p> <p>So Jos dos CamposNovembro de 2011Danilo Ulisses da Silva RA A607013-0Junior Campos Ozono RA A697DJ-0 Luana Santos Benfatti RA A5119E-3Rita de Cssia dos Santos RA A50175-4</p> <p>Combustveis Fsseis x Combustveis da BiomassaDiferenas de Produo, Aspectos Energticos e Ambientais</p> <p>UNIVERSIDADE PAULISTAINSTITUTO DE CINCIAS SOCIAIS E COMUNICAOCURSOS SUPERIORES DE GESTO TECNOLGICATECNOLOGIA EM PETRLEO E GS</p> <p>Data de aprovao:_____de________________de 2011</p> <p>_____________________________________________________</p> <p>Professor Francisco Martins</p> <p>Orientador do PIM IV</p> <p>Resumo</p> <p>O desenvolvimento mundial promoveu alteraes significativas no modo de produo e consumo de energia na sociedade. A gerao e distribuio de energia se tonaram essenciais para a obteno de resultados satisfatrios no setor industrial, pois o trabalho executado pelas mquinas, que so cada vez mais comuns no processo produtivo, s possvel atravs de energia. Portanto, esse processo intensificou a dependncia da utilizao de combustveis, em especial os de origem fssil: petrleo, carvo mineral e gs natural.</p> <p>Aproximadamente 87% de todo o combustvel consumido no mundo de origem fssil, ou seja, no renovvel. Essas substncias, formadas de compostos de carbono, so resultado de um longo processo de decomposio da matria orgnica (depsitos fsseis, florestas soterradas), que fica submetida a condies com pouco oxignio, presso da terra e elevadas temperaturas.</p> <p>Aps serem processados adequadamente para determinada utilizao, essas fontes energticas podem ser empregadas na produo de combustveis (gasolina e diesel), lubrificantes, energia eltrica, aquecimento de caldeiras e fornos, entre outros. Apesar das vrias vantagens, os combustveis fsseis so extremamente poluentes e a sua utilizao desordenada contribui para o aquecimento global, desencadeia chuvas cidas, emite gases que poluem a atmosfera, contaminam os recursos hdricos, etc.</p> <p>Por serem de origem fssil, esses combustveis iro se esgotar na natureza. Caso no se reduza a mdia de consumo registrada nas ltimas dcadas, as reservas mundiais de petrleo e gs natural e as de carvo, devem se esgotar nas prximas dcadas.</p> <p>A busca por alternativas eficazes de produo e distribuio de energia um elemento essencial para o ser humano, principalmente na atual sociedade, onde os modos de consumo se intensificam a cada dia. Diante dessa dependncia de recursos energticos, surge a necessidade de diversificar a utilizao das fontes energticas.</p> <p>A energia proveniente da Biomassa uma energia renovvel, ou seja, pode ser adquirida em curto espao de tempo se comparada ao tempo de formao do petrleo, por exemplo.</p> <p>Essa fonte energtica renovvel, pois a sua decomposio libera CO na atmosfera, que, durante seu ciclo, transformado em hidratos de carbono, atravs da fotossntese realizada pelas plantas. Nesse sentido, a utilizao da biomassa, desde que controlada, no agride o meio ambiente, visto que a composio da atmosfera no alterada de forma significativa, porm, para a produo de sua matria-prima, grandes reas de florestas s vezes devem ser destrudas, o que considerado tambm um impacto ambiental.</p> <p>No Brasil o uso dessa fonte de energia representa um quarto na matriz energtica. Atrs do petrleo e do gs natural.</p> <p>Esse trabalho traz comparaes sobre essas duas fontes de energia. O captulo 1 descreve os tipos de combustveis fsseis existentes: petrleo, gs natural e carvo mineral. No captulo 2, veremos a definio da gasolina e no captulo 3, a do diesel, e tambm como feita a produo. Esses dois tipos de combustveis foram selecionados pelo fato de serem os combustveis mais produzidos dentre os combustveis de origem fssil. No captulo 4 podemos conferir os impactos ambientais causados por uma refinaria para a produo dos derivados do petrleo.</p> <p>No captulo 5 a vez biomassa ser citada. Comea com a definio, e passa pela produo de alcois com combustvel da biomassa, no captulo 6, e a do biodiesel, no captulo 7, que tambm foram selecionados por serem os principais combustveis dessa fonte de energia. O captulo 8 descreve a digesto anaerbica para a produo de gases para uso combustvel. No captulo 9 mostrada tambm os principais aspectos energticos e impactos ambientais causados pela produo e consumo dos combustveis dessa fonte de energia alternativa. O ltimo captulo, 10, traz informaes referentes ao uso de energia e sua relao com a sustentabilidade.</p> <p>Abstract</p> <p>The development of the world has promoted significant changes in the way of production and consumption in society. The generation and distribution have become essential for obtaining satisfactory results in the industrial sector, for the work performed by machines, which are increasingly common in the production process, thats only possible through energy. Therefore, this process has increased the dependency on the use of fuels, especially from fossil fuels: oil, coal and natural gas.</p> <p>Approximately 87% of all fuel consumed worldwide is produced from fossil fuels, ie, non-renewable. These substances, formed of carbon compounds are the result of a long process of decomposition of organic matter (fossil deposits, buried forests), which is subjected to low oxygen conditions, earth pressure and high temperatures.</p> <p>After being processed properly for a particular purpose, these energy sources can be used to produce fuels (gasoline and diesel), lubricants, electricity, heating boilers and furnaces, among others. Despite several advantages, fossil fuels are highly polluting and disorderly use contributes to global warming, acid rain triggered, emits gases that pollute the atmosphere, contaminating water resources.</p> <p>For being fossil fuels, these fuels will be exhausted in nature. If we do not reduce the average consumption recorded in recent decades, the world reserves of oil and natural gas and coal must be exhausted in the coming decades.</p> <p>The search for effective alternatives for energy production and distribution is an essential element for humans, especially in today's society, where consumption modes are intensifying every day. Given this dependence on energy resources, there is a need to diversify the use of energy sources.</p> <p>Energy from Biomass is a renewable energy, or can be acquired in a short time compared to the time of formation of oil, for example.</p> <p>As said above, this energy source is renewable, because its decomposition releases CO in the atmosphere, which, throughout its life cycle, it is converted into carbohydrates through photosynthesis by plants. In this sense, the use of biomass, since controlled, does not harm the environment, since the composition of the atmosphere does not change significantly, however, for the production of its raw material, large forest areas sometimes must be destroyed, which is also considered an environmental impact.</p> <p>In Brazil the use of this energy source is a quarter the energy matrix. Behind the oil and natural gas.</p> <p>This paper presents comparisons of these two energy sources. Chapter 1 describes the types of existing fossil fuels: oil, natural gas and coal. In Chapter 2, we see the definition of gasoline and diesel in chapter 3, and how the production is done. These two types of fuel were selected because from fossil fuels they are more produced. Chapter 4 can provide the environmental impacts caused by a refinery for the production of petroleum derivatives.</p> <p>In chapter 5 the biomass is cited. It begins with the definition, and goes through the production of alcohols, in chapter 6 and biodiesel, in chapter 7, which were also selected for being the main source of this fuel energy. Chapter 8 describes the anaerobic digestion to produce gas for fuel. It is also shown in chapter 9 the main energy aspects and environmental impacts caused by production and consumption of this alternative energy source. The last chapter, 10, contains information regarding energy use and its relationship to sustainability.</p> <p>Lista de figuras</p> <p>1 - Aumento do preo do petrleo22 - Diagrama de McKelvey33 - Curva de Hubbert54 - Consumo e produo americana de petrleo55 - Reservas mundiais e americanas em 200366 - Consumo mundial de petrleo77 - Reservas mundiais por regio78 - Reservas mundiais por pas89 - Primeiro poo comercial de petrleo, Titusville, Pensilvnia, EUA910 - Consumo de petrleo nos Estados Unidos911 - Esquema simplificado de uma refinaria1012 - Tpica barreira de petrleo1213 - Mtodo aperfeioado de recuperao1314 - Usos do gs natural por setor1515 - Consumo de gs de 2008-20111616 - Reservas de carvo em 20071717 - Classificao do carvo1918 - Depsitos de carvo nos Estados Unidos2019 - Vista area de uma mina de superfcie2120 - Formas por meio das quais a biomassa convertida em outros combustveis4121 - Fluxograma para a produo de etanol a partir do milho4222 - Combustveis alternativos para veculos4723 - Densidade energtica de diversos combustveis4824 - Digestor de metano de recipiente fixo51Sumrio</p> <p>ResumoIAbstractIIILista de figurasVSumrioVI1.0 - Introduo11.1 - Terminologia dos recursos21.2 - Petrleo61.3 - Gs natural131.4 - Carvo: Um papel em expanso171.5 - Exemplo181.6 - Tipos de carvo181.7 - Padres de produo e consumo de carvo191.8 - Minerao de superfcie201.9 - Restries demanda e suprimento de carvo222 0 - Gasolina232.1 - Blend e pool242.2 - Caractersticas especficas da gasolina242.3 - Volatilidade252.4 - Resistncia a detonao e octanagem252.5 - Poder calorfico e eficincia energtica273 0 - Diesel283.1 - Blend e pool293.2 - Caractersticas especficas do diesel293.3 - Temperatura de ebulio e perfil de destilao293.4 - Temperatura de fuso293.5 - Poder calorfico293.6 - Viscosidade293.7 - Instabilidade qumica303.8 - Nmeros de cetanas (NC)303.9 - Qualidades do combustvel e desempenho do motor313.10 - Partida323.11 - Potncia323.12 - Rudo323.13 - Consumo de combustvel333.14 - Lubricidade333.15 - Operaes a baixas temperaturas333.16 - Estabilidade do combustvel343.17 - Qualidade do combustvel e emisses.344.0 - Impactos ambientais354.1 - Emisses atmosfricas354.2 - Localizao de impactos no processo de refino364.3 - Fatores mdios para emisses de atmosfricos para fontes energticas consumidas em refinarias (em g/GJ)374.4 - Descargas lquidas385.0 - Biomassa395.1 - Energia da Biomassa405.2 - Converso de biomassa416.0 - Alcois426.1 - Metanol446.2 - Programa brasileiro de etanol487.0 - Biodiesel497.1 - Biodiesel e H-Bio no Brasil498.0 - Digesto anaerbica509.0 - Impactos ambientais5110 - Energia e Sustentabilidade51ConclusoVIIIRefernciasIX</p> <p>1.0Introduo</p> <p>Atualmente, cerca de 85% das fontes comerciais de energia usadas no mundo so oriundas de combustveis fsseis carvo, petrleo e gs natural. Entretanto, com exceo do carvo, as reservas destes combustveis, com as taxas de utilizao atuais, podem no durar mais do que o tempo de existncia das pessoas vivas hoje. O combustvel de uso mais comum, o petrleo, parece ter as menores reservas globais, mas continua sendo a mercadoria da qual mais dependemos. De fato, a dependncia de petrleo, especialmente para transporte, deixa muitos pases vulnerveis a um desastre econmico de grandes propores em caso de interrupo ou corte de fornecimento. O Japo importa praticamente todo o seu petrleo (sobretudo do Oriente Mdio), enquanto alguns pases, cujas economias tm crescimento rpido hoje (Coria, Tailndia, Cingapura), dependem em grande parte do petrleo importado.</p> <p>Nos Estados Unidos, o carvo responde pela maior fatia da produo domstica de energia, seguido pelo gs natural e pelo petrleo bruto. Nos anos 1990, o crescimento da economia e os baixos preos do petrleo bruto levaram a um aumento no consumo de carvo, gs natural e petrleo. No caso do carvo, essa elevao ocorreu principalmente em usinas eltricas, cuja produo cresceu a uma taxa de 2,2% ao ano. Na dcada de 1990, a demanda p gs natural subiu 2,1% ao ano em quase todos os setores (residencial, indstria e de concessionrias eltricas), mas permaneceu constantes na primeira metade da dcada atual. O maior consumo de petrleo foi resultado do aumento dos transportes (mais carros nas estradas, mais milhas percorridas), e a no expanso da economia global de combustveis nos ltimos 15 anos (na verdade ela diminui 6% em razo do crescimento da venda de veculos utilitrios esportivos (SUVs) e caminhes leves) resultou no aumento de 22% no consumo total de gasolina automotivo no perodo de 1990 a 2005. Veculos de passageiros consumiram 85% das importaes americanas.</p> <p>Um efeito colateral dos preos baixos do petrleo bruto a reduo na explorao de petrleo e gs. Quando o preo do petrleo bruto subiu de forma abrupta em 1981, a explorao subiu nveis recordes. Havia 861 equipes engajadas em explorao, os poos rotatrios eram 3.970, e os pecos exploratrios abertos eram 17.500 por ano. medida que os preos do petrleo caam na metade da dcada de 1980, havia cortes drsticos na explorao. Em 1993, os nmeros tinham cado a 79 equipes, 754 poos rotatrios e 1.300 exploratrios. Na maior parte da dcada de 1990, os baixos preos continuaram a inibir a explorao; aproximadamente 2.500 poos exploratrios continuaram a ser abertos por ano. Os aumentos espetaculares do preo do petrleo a partir de 1999 (figura 1) levaram reverso desta situao.</p> <p>Figura 1 Aumento do preo do petrleo (www.olharsentido.blogspot.com)1.1Terminologia dos recursos</p> <p>A terminologia utilizada para descrever os estados das fontes de combustveis fsseis parece ambgua, na melhor das hipteses. Palavras como reservas, reservas conhecidas e recursos no descobertos so usadas frequentemente, e muitas vezes de forma incorreta. Essas diferenas so importantes e sero discutidas nesta seo. difcil prevermos a quantidade de um determinado recurso que permanece no utilizado ou ainda no descoberto no solo. Como nossas estimativas so baseadas em explorao incompleta, sempre sobrar algum recurso a ser descoberto. E mesmo que ainda reste uma quantidade de um determinad...</p>

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