Carvão, o que é, usos e o aquecimento global

carvão

O carvão é resultado da decomposição apenas de matéria orgânica de origem vegetal, e não animal, como se dá no caso do petróleo e do gás natural. O carvão é um combustível fóssil não renovável que é queimado e usado para gerar eletricidade. As técnicas de mineração e combustão são perigosas para os mineiros e para o meio ambiente; no entanto, o carvão é responsável por cerca de metade da geração de eletricidade nos Estados Unidos.

O carvão passou a ser bastante utilizado com o advento da Revolução Industrial em meados do século XVII. Sua queima produzia vapor que movia as máquinas das fábricas, as locomotivas e os navios. Infelizmente, o carvão libera grandes quantidades de gases do efeito estufa para a atmosfera, como dióxido de carbono, óxidos de enxofre. Como resultado a queima do carvão tem agravado o problema do aquecimento global e das chuvas ácidas.

Carvão mineral

Carvão mineral, um mineral não renovável, é uma rocha sedimentar formada há milhares de anos com deposição de matéria orgânica (vegetais principalmente), sendo encontrada em depósitos do subsolo. A matéria orgânica soterrado foi compactada e sob a ação de bactérias, altas pressões e calor ao longo do tempo teve com resultado a produção de carvão mineral. Sua formação corresponde ao Período Carbonífero, durante a Era Paleozóica.

Por ser formado única e exclusivamente por matéria orgânica, o carbono é o principal elemento do carvão mineral, com teor variando entre 55% e 95% deste elemento. O teor de carbono é o que define a maturidade geológica do mineral, conhecido como rank. Além de carbono, no carvão vegetal existem também os elementos enxofre, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio.

O uso do carvão mineral está relacionado ao seu poder calorífico. Aqueles carvões que possuem menor poder calorífico são destinados à geração de eletricidade. Já os carvões de maior poder calorífico, são utilizados para a produção de ferro metálico e aço, como também em construções civis. O carvão mineral pode ser classificado segundo o seu uso do da seguinte forma:

  • Turfa: utilizada em fornalhas, termoelétricas, para obtenção de parafinas, de alcatrão (mistura de hidrocarbonetos aromáticos), de cera, de amônia, entre outras substâncias.
  • Linhitos: utilizados em gasogênios industriais e para obter subprodutos como o alcatrão, ceras e parafinas. A cinza proveniente da combustão do linhito pode ser destinada à produção de cerâmicas.
  • Hulha: é usada diretamente em forno em usinas termoelétricas, na obtenção de alcatrão, sendo a hulha sua principal fonte natural.
  • Antracito: utilizado como combustível, gerando pouca fuligem. Apesar de queimar com facilidade, sua combustão é lenta, sendo, assim, destinado ao uso doméstico além da fabricação de filtros de água.

Carvão vegetal

O carvão vegetal é obtido a partir da queima ou carbonização de madeira, após esse processo resulta em uma substância negra. O carvão vegetal geralmente é utilizado como combustível de aquecedores, lareira, churrasqueiras e fogões a lenha, além de abastecer alguns setores industriais, como as siderúrgicas. Dependendo do tipo de madeira, o carvão vegetal ainda é usado na medicina. O carvão vegetal é recomendado na medicina para conduzir o oxigênio e disseminar toxinas, principalmente para o tratamento de dores estomacais, mau hálito, aftas, gases intestinais, diarreias infecciosas, desinteria hepática e intoxicações.

O carvão vegetal vem sendo utilizada desde a Antiguidade; a civilização egípcia usava-o para purificar óleos e no tratamento medicinal. Devido a sua elevada capacidade de absorção de impurezas em razão de sua estrutura e composição porosa, o carvão vegetal foi muito usado durante a Segunda Guerra mundial.  No Brasil há relatos de uso de carvão vegetal por parte dos índios, que o misturava com substâncias gordurosas de animais a fim combater doenças, como tumores e úlceras. Infelizmente, o Brasil ainda usa o carvão vegetal na produção industrial, cerca de 85% do carvão vegetal produzido é utilizado nas indústrias. As residências respondem por 9% do consumo e o setor comercial como pizzarias, padarias e churrascarias 1,5%.

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Carvão ativado

O carvão ativado é um material de carbono com uma porosidade bastante desenvolvida, com capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou impurezas no interior dos seus poros. Ele possui um excelente poder de clarificação, desodorização e purificação de líquidos ou gases. A sua obtenção é feita a partir da queima controlada com baixo teor de oxigênio de certas madeiras em temperaturas de 800 a 1 000 °C. O carvão ativado pode ser produzido a partir de cascas de coco e restos de cortiça, ou qualquer matéria prima orgânica muito porosa, como ossos bovinos (conhecido como carvão de osso ou negro animal).

Um pouco de história do uso do carvão

Há milhares de anos, pessoas em todo o mundo usam carvão para aquecer suas casas e cozinhar seus alimentos. O carvão foi usado no Império Romano para aquecer banhos públicos. No Império Asteca, a rocha lustrosa era usada para ornamentos e como combustível.

A Revolução Industrial foi movida a carvão. Era uma alternativa mais barata do que o combustível de madeira e produzia mais energia quando queimada. O carvão fornecia o vapor e a energia necessários para produzir itens em massa, gerar eletricidade e abastecer navios a vapor e trens que eram necessários para transportar itens para o comércio. A maioria das minas de carvão ou minas de carvão da Revolução Industrial ficava no norte da Inglaterra, onde mais de 80% do carvão era extraído no início do século XVIII.

Hoje, o carvão continua a ser usado direta (aquecimento) e indiretamente (produção de eletricidade). O carvão também é essencial para a indústria do aço.

A poluição do carvão

Em todo o mundo, o carvão é usado principalmente para produzir calor, sendo a principal escolha de energia para a maioria dos países em desenvolvimento, e o consumo mundial aumentou mais de 30% em 2011. O carvão pode ser queimado por residências individuais ou em enormes fornos industriais. O carvão produz calor para conforto e estabilidade, bem como aquecimento de água para saneamento e saúde. Quase toda a eletricidade na África do Sul (cerca de 93%) é gerada a partir do carvão. Polônia, China, Austrália e Cazaquistão são outras nações que dependem do carvão para eletricidade. Nos Estados Unidos, cerca de 45% da eletricidade do país é movida a carvão.

Todavia, a queima do carvão libera gases e partículas que são prejudiciais ao meio ambiente. O dióxido de carbono é a principal emissão. Apesar de fazer parte essencial de nosso planeta, as altas concentrações de dióxido de carbono é considerada como responsável pelo efeito estufa. No entanto, quando o carvão e outros combustíveis fósseis são extraídos e queimados, eles liberam dióxido de carbono na atmosfera, o que leva ao acúmulo de gases de efeito estufa. Como consequência o clima do planeta está sendo alterado devido ao aquecimento global.

Além do dióxido de carbono durante a queima do carvão são liberados para atmosfera o dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio e mercúrio. Esses poluentes contribuem para a chuva ácida, poluição e diversas doenças.

Os efeitos do aquecimento global causados pelos combustíveis fosseis, como carvão e petróleo fizeram com que houvesse o crescimento do uso de energias renováveis, dentre os grandes prejudicados está o carvão usado na geração de energia. Em 2020, a produção de carvão experimentou uma de suas maiores quedas que foi de 4,4%. Além da queda na demanda de energia e do aumento da implantação de energias renováveis, o carvão também foi prejudicado pela perda de competitividade em relação ao gás natural, especialmente nos EUA e na União Europeia.

Segundo a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), o consumo de carvão caiu para o nível mais baixo em nossa série de dados (que remonta a 1965), liderado pelos Estados Unidos (-19,1%) e Coréia do Sul (-12,2%).

Fonte:

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Brasil Escola

Bp

National Geographic

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