Carvão Mineral Brasileiro

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Gilberto Lobo JuniorGilberto Lobo Junior

Tipos de Carvão Mineral

Existem diferentes tipos de carvão, alguns de melhor qualidade como fonte de energia (os que têm maior porcentagem de carbono) e outros de poder calorífero inferior.

Turfa

Linhito

Hulha

Antracito


TURFA :

Origem: As turfas resultam da decomposição dos vegetais nas lagoas, pântanos, encontrando-se como massa de estruturas fibrosa, emaranhada de raízes, hastes e detritos dos vegetais donde provieram.

Utilização: É um combustível fraco, com aplicações restritas (fornalhas, cerâmicas, estufas)

Reservas: No Brasil, se tem encontrado algumas turfeiras, nas costas baixas dos estados de São Paulo e Rio de Janeiro (Marambaia).

LINHITO :

Origem: Constituídos pelos produtos de decomposição de vegetais de certo porte, acumulados e soterrados por fenômenos geológicos.

Utilização: Combustíveis de importância industrial, aplicáveis a fornalhas, fornos, fornos de calcinação e cerâmica. Alguns podem produzir semicoque, por destilação a baixas temperaturas, com aproveitamento dos gases.

Reservas: Rio Grande do Sul, Paraná e Santa Catarina


HULHA :

Origem: São resultados de decomposição de verdadeiras florestas que existiram em épocas em que as condições climáticas da terra foram extremamente favoráveis a vida vegetal

Utilização: Fornecem, além de Carbono para coque siderúrgico, os hidrocarbonetos tornando-se assim importantes fontes de matéria prima de natureza química, sendo aproveitados como subprodutos da destilação e empregadas para a fabricação de corantes, anilinas, medicamentos, explosivos, borracha sintética, solventes.

Reservas: Ocorrem em abundância os mais importantes centros industriais do mundo moderno: Pensilvânia, Ruhr, Inglaterra, Rússia, França e China.

ANTRACITO :

Origem: O ultimo estagio destas transformações é representado pelo antracito (do grego ANTRAX = CARVAO), que contem o mínimo de umidade e matéria voláteis e o Maximo de carbono.

Utilização: Combustíveis de importância industrial, de elevado PCI, utilizado amplamente na produção do coque siderúrgico, podendo ser utilizado na injeção direta em altos-fornos.

Reservas: Austrália e China


Porcentagem dos Elementos no Carvão Mineral

O quadro abaixo mostra a composição elementar, desde vegetais até o termo mais evoluído do carvão mineral que é o antracito, quase carbono puro:

Tipo % O2 % H2 % C

Celulose 49.4 6.2 44.4

Turfa 40.0 6.0 54 a 60

Linhito 25.0 5.0 65 a 75

Hulha 15.0 4.5 75 a 85

Antracito 3.0 2.0 95.0


Porcentagem dos Elementos no Carvão Mineral

O quadro abaixo mostra a composição elementar, desde vegetais até o termo mais evoluído do carvão mineral que é o antracito, quase carbono puro:

Tipo Valor Calorífico kcal

Turfa 1500 - 2000

Linhito 2000 - 7000

Hulha 7000 - 8500

Antracito 8500 - 9000


Reservas no Brasil

No Brasil, as principais reservas de carvão mineral estão situadas nos Estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná e São Paulo, em ordem decrescente, São Paulo é a menor:

Reservas de Carvão no Brasil ( x 109 ton)

Rio G. do Sul 28.859

Santa Catarina 1.941

Paraná 179

São Paulo 10


Reservas de Carvão Mineral no Rio Grande do Sul

* 3,9 bilhões são mineráveis a céu aberto

Região do Estado Reservas ( bilhões de ton ) %

Candiota * 12,27 42,5

Baixo Jacuí 8,41 29,2

Litoral 8,13 28,2

TOTAL 28,81 100


CARACTERÍSTICAS

O carvão brasileiro é considerado de "má qualidade" para uso siderúrgico, devido a sua alta porcentagem de cinzas e enxofre, que, além de reduzir o poder calorífico do carvão, também influi nas características do aço.

Composição do Carvão Brasileiro

Carbono 59.87%

Hidrogênio 3.78%

Oxigênio 7.01%

Enxofre 2..51%

Cinzas 26.83%



Carvão Mineral Australiano e Chinês

A Austrália está perdendo para a China a sua fatia de mercado de carvão no Brasil.

As principais usinas siderúrgicas brasileiras, que têm sido tradicionais compradoras do carvão australiano, estão preferindo o da China. O carvão australiano é de melhor qualidade, mas o produto chinês custa menos, devido à assistência governamental, aos incentivos à exportação e à expansão das ferrovias e dos portos chineses.

O carvão Australiano e Chinês são considerados como hulha e antracito.


Coqueificação x Qualidade do carvão Mineral

Fundamentalmente, a coqueificação consiste em submeter uma mistura de carvões de características adequadas a uma destilação, em ausência de ar, até temperaturas da ordem de 1000 – 1100°C, dando origem a produtos voláteis e a um resíduo sólido e poroso, infusível, basicamente constituído de carbono, denominado coque.

É desejado, na maioria dos casos, que o coque não tenha mais do que 5% de umidade, 9% de cinzas e 0,7% de enxofre. Portanto é evidente que quanto maior for o percentual de cinzas num carvão, menor será sua valorização.


Características exigidas

O coque metalúrgico deve atender a quatro requisitos principais, que são:

forte resistência mecânica

alto ponto de fusão

boa porosidade

baixo teor de cinzas.

Também deve obedecer os seguintes comportamentos decisivos:

Produzir CO necessário para reduzir o óxido de ferro e obter redução dos elementos secundários que entram na composição do gusa.

Fornecer com sua combustão a energia necessária ao processo.


Fatores que Influenciam na Qualidade do Coque

Umidade: A umidade representa prejuízo porque durante a sua vaporização consome calorias prejudicando o balanço térmico do alto forno, sendo que 1% de umidade do coque abaixa em cerca de 6% a temperatura dos gases quentes. Um bom coque de alto forno não deve conter mais do que 5% de umidade.Enxofre: O enxofre diminui a eficiência do coque porque quanto maior for a quantidade de enxofre, maior será conseqüentemente a quantidade de escória a ser eliminada. Atualmente, em muitas usinas, usa-se dessulfurar o gusa em instalações localizadas fora dos altos fornos.Cinzas: Quanto mais baixo for o teor de cinzas, melhor será a qualidade do coque a ser usada no alto forno, pois com o aumento do teor de cinzas precisa-se de uma maior quantidade de fundentes, ocasionando uma maior geração de escória e diminuindo a produtividade do alto forno.Matérias Voláteis: É o grau de coqueificação do carvão. Normalmente um coque de boa qualidade apresenta-se praticamente isento de matérias voláteis, ou num teor muito baixo.Carbono Fixo: É o componente mais importante para a determinação da qualidade do coque. O seu percentual varia entre 78% a 90%.

Métodos de Lavra de carvão no Brasil

A CÉU ABERTO – Cortes com decapeamento de largas faixas de jazimento, remoção do solo e posteriormente retirada da camada de carvão

Mina do Recreio, Butiá – Leão, RS


Mina de Candiota, RS


Lavra a céu aberto

Métodos de lavra do carvão no Brasil

LAVRA SUBTERRÂNEA – O principal método de lavra subterrânea no Brasil é o método de câmaras e pilares. Nesse método, o fator de recuperação da jazida é de 50%

Mina Santa Augusta, SC


Observações :

Lavra a céu aberto – Facilidade de extração e na recuperação da área

Lavra Subterrânea – Dificuldade de extração, risco de desabamentos e menor fator de recuperação da jazida.


Os recursos mundiais de carvão situam-se provavelmente entre 8 e 10 trilhões de toneladas.

Porém, esse carvão nunca será extraído totalmente, pois a maior parte desse minério estende-se em camadas finas ou profundas demais para serem exploradas.

Sendo assim, em alguns casos seria necessário usar mais energia para retirar os últimos resíduos de carvão da profundeza da terra do que a própria energia que são capazes de produzir.



Conseqüências da extração

Como conseqüência da lavra de carvão, tanto a céu aberto quanto subterrânea, grandes áreas foram degradadas e tiveram seus recursos naturais comprometidos, tanto no Rio Grande do Sul como em Santa Catarina.

Assim, algumas áreas, em ambos os estados, já foram recuperadas e outras estão em fase de recuperação.

Área em recuperação em Criciúma - SC Área recuperada em Criciúma - SC


Área recuperada em Candiota - RS


Utilização

85% do carvão extraído no Brasil é consumido na produção de termoeletricidade

6% na indústria cimenteira

4% na indústria de papel celulose

5% nas indústrias de cerâmica, de alimentos e secagem de grãos.


Ela é resultante da queima de algum tipo de material orgânico que serve como combustível e que, ao ser queimado, produz vapor.

A pressão deste vapor é tão alta que faz mover pás de uma turbina, que por sua vez, aciona o gerador e produz energia.

Os combustíveis mais utilizados são:

óleo combustível

óleo diesel

gás natural

urânio enriquecido (que dá origem à energia nuclear)

carvão mineralcarvão mineral

Energia Termelétrica


Termoelétrica ( Funcionamento)


Vantagens da termelétrica no Brasil

Existência de’ boas jazidas’ na região sul

Fácil extração

Custos moderados, com substancial redução pelo acréscimo das escala produtiva

Questões ambientais equacionadas

Usina Presidente Médici – Candiota - RS


Empreendimento

Proprietário Município UF Potência MW

São Jerônimo

GGTE São Jerônimo

RS 20

Presidente Médici

GGTE Candiota RS 446

Figueira COPEL Capivari de Baixo

PR 20

Jorge Lacerda A

TRACTEBEL Capivari de Baixo

SC 232

Jorge Lacerda B


SC 262

Jorge Lacerda IV


SC 363

Charqueadas

TRACTEBEL Charqueadas

RS 72

Total 1415MW

Usinas Termelétricas a Carvão no Brasil


Empreendimento

Proprietário Município UF Potência MW

Fase C da Pr. Médici

GGTE Candiota RS 350

Seival SEIVAL LTDA

Candiota RS 542

Sul Catarinense

SUL CATARINEN

SE S/A

Treviso SC 440

Jacuí TRACTEBEL Charqueadas

RS 350

Figueira II COPEL Figueira PR 140

CT Sul DMC Cachoeira do Sul

RS 650

Total 2472MW

Novos Projetos


Conseqüências

Emissão do gás carbônico (CO2) que é o principal responsável pelo aumento do efeito estufa.

Influencia na formação da chuva ácida devido à liberação de poluentes como dióxido de carbono (CO2) e enxofre (SO2) e óxidos de nitrogênio durante a combustão.

Outros poluentes que causam danos às pessoas, animais e plantas.

Chuva ÁcidaChuva Ácida

Desgaste de esculturas em mármore na Grécia

Chuva ÁcidaChuva Ácida

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