Energia Química no Cotidiano - Enem

Faça bons estudos e boa prova de química no enem, determinação, dedicação e compromisso.

1. Química

Tema:
Fontes Energéticas

Barral
barralqí[email protected]

Energia Química no cotidiano

Bons estudos, a educação dá vida aos sonhos.

2.  CONTEÚDO - ENEM
 Energia química no cotidiano

1. Petróleo, gás natural e carvão;
2. Madeira e hulha;
3. Biomassa;
4. Biocombustíveis;
5. Impactos ambientais de combustíveis fósseis;
6. Energia nuclear;
7. Lixo atômico;
8. Vantagens e desvantagens do uso de energia nuclear.

Energia Química no cotidiano

3.  INTRODUÇÃO
 Fontes de Energia






No que é baseada a matriz energética mundial?
• no consumo de fontes de energia não renováveis;

• porém, com o aquecimento global no Brasil e no mundo, a
mudança na característica energética deve ser feita.
• Fontes alternativas estão sendo implantadas e procuradas a fim
de renovar a matriz energética.
Energia Química no cotidiano

No planeta, são encontrados
diversos tipos de fontes
energéticas.

4.  As Fontes de Energia podem ser Classificadas em:
 Fontes renováveis
Recurso que não é limitado;
Os biocombustíveis, hidrelétricas, energia solar, eólica e outras.
Essas fontes energéticas podem causar impactos ao meio ambiente.

 Fontes não renováveis
Recurso natural que não se renova e que pode acabar e o
esgotamento de cada um deles pode ser em pequeno ou a longo
prazo.
O petróleo, carvão, urânio e outros.
Produzem gases poluentes que podem ser provenientes de veículos,
oleodutos, vazamento em navios, dentre outros.

Fontes primárias de energia são aquelas que ocorrem da natureza como os combustíveis fósseis, água, vento e
radiação solar. Já as fontes secundárias são obtidas a partir das fontes primárias, por exemplo: do petróleo é retirada
a gasolina e o gasóleo.
Energia Química no cotidiano

5. Energia Química no cotidiano




Petróleo
Palavras-chave:
Combustíveis fosseis
Óleo de Pedra;
Derivados;
Hidrocarbonetos;
Fonte de energia;
Esgotável;
Destilação fracionada;
Pré-sal.

6. Introdução
Ele é encontrado na natureza associado
a camadas de rochas sedimentares.
Hoje, o petróleo pode
ser encontrado tanto
no continente como
sob os oceanos.
É insolúvel e menos denso do que a água;
Substância oleosa e inflamável.
Petróleo


 Petróleo significa óleo de Pedra
Energia Química no cotidiano

É o resultado do acúmulo de seres
vivos que foram soterrados em mares
rasos a milhões de anos.

7. Utilizado por nossos ancestrais para
impermeabilizar barcos, iluminação de
ruas, unir pedras nas construções e até
para preservar os seus mortos.

A indústria do petróleo começou nos
E.U.A. com a perfuração do primeiro
poço produtor em 1859.

Atualmente, os 10 maiores
produtores de petróleo do mundo são:
Rússia, Estados Unidos, Arábia Saudita,
Irã, Iraque, Kuwait, Emirados Árabes
Unidos, Venezuela, México e Inglaterra.

Petróleo
Energia Química no cotidiano

8. No Brasil, a primeira jazida de petróleo foi
descoberta em 1939, no município de Lobato – BA.
1953 - instituiu-se o monopólio estatal da pesquisa, lavra, refinação,
transporte e importação do óleo no Brasil, pela Petrobrás (Petróleo
Brasileiro S.A.)

A Petrobrás e a Shell são os líderes mundiais em exploração e
produção em águas profundas.

Das reservas atuais, 65% estão no Oriente Médio.
Petróleo


Petróleo no Brasil
Energia Química no cotidiano

9. Introdução
Na década de 1970, intensificou-se a exploração de
bacias submersas. A identificação de petróleo na bacia de
Campos, litoral do RJ, duplicou as reservas brasileiras.
Mais de 20 campos de pequeno e médio portes foram
encontrados mais tarde no litoral do RN, CE, BA, AL e SE.
Em 1981, pela 1° vez, a produção dos campos submarinos
ultrapassou a dos campos em terra.
No início da década de 1980, o Brasil era, depois
dos EUA, o país que mais perfurava no mar, mas, no final do
séc., ainda precisava importar quase a metade do petróleo que
consumia, apesar de suas reservas provadas de
aproximadamente 3,8 bilhões de barris (0,2% das reservas
internacionais).
Petróleo


Petróleo no Brasil
Energia Química no cotidiano

10. Energia Química no cotidiano

Petróleo

Perfuração
Uma jazida petrolífera contém água salgada
e mistura gasosa, principalmente CH
4,
quando o local é perfurado a pressão dos
gases faz com que o petróleo jorre para
fora.

Posteriormente é necessário bombear -
petróleo bruto.



Separações antes do refino:
Decantação: Petróleo da água salgada. O petróleo é menos denso que a água
por isso fica na parte superior.

Filtração: separar areia e argila.

11. Energia Química no cotidiano

Petróleo

Refino
O petróleo entra por uma fornalha onde é vaporizado; a seguir passa por uma
torre de destilação (destilação fracionada) onde é separado em várias frações.

12. Petróleo
 As frações
Frações Composição PE / ºC Utilização
Gás natural 1 a 2 carbonos -162 a -75º C Combustível
GLP (gás
liquefeito do
petróleo)
3 a 4 carbonos - 42 a 20º C Gás de
cozinha,
Combustível
Éter de petróleo 5 a 6 carbonos 20 a 60º C Solvente
orgânico
Benzina 7 a 8 carbonos 60 a 90º C Solvente
Orgânico
Gasolina 6 a 12 carbonos 40 a 200º C Combustível
Óleo diesel 15 a 18 carbonos 250 a 300º C Combustível
Óleo lubrificante 16 a 20 carbonos 300 a 400º C Lubrificante
Parafina Sólidos de massa
molar elevada
acima (C
36H
74)
470 a 650º C Velas,
alimentos,
cosméticos.
Asfalto HC parafínicos,
aromáticos,
heterocíclicos.
------------- Pavimentaçã
o
Quanto maior é a massa
molar, maior é a temperatura
de ebulição
Energia Química no cotidiano

13. Petróleo

14. Energia Química no cotidiano

Petróleo


 Vantagens

Não necessita de muita mão de obra;
Matéria-prima de mais de 300 produtos;
Facilidade de armazenamento e transporte.


 Desvantagens

Produz poluição atmosférica;
Exaustão das jazidas;
Fonte esgotável de energia e degradação do meio ambiente.

15. Energia Química no cotidiano

Petróleo

O que é o pré-sal?

É uma área de reservas petrolíferas que fica debaixo de uma
profunda camada de sal, formando uma das várias camadas rochosas
do subsolo marinho.

No Brasil, esta camada compreende uma faixa que se estende ao
longo de 800 quilômetros.

Engloba o ES, SC, abaixo do leito do mar, além das bacias
sedimentares do ES, Campos e Santos.

16. pré-sal, em razão da escala de
tempo geológica, ou seja, o
tempo de formação do
petróleo. A camada de reserva
de petróleo do pré-sal se
formou antes (daí o termo
“pré”) da outra rocha de
camada salina, e foi
encoberta por esta, milhões
de anos depois.
Petróleo

17. Energia Química no cotidiano

Pré-sal

Obstáculos enfrentados para a extração deste petróleo

A profundidade em que ele se encontra: profundidades que superam mais
de 7 mil m. Este petróleo está debaixo de 2 Km de água, mais 2 Km de rocha
e, por fim, outros 2 Km de crosta de sal.

• O sal: o sal é o maior problema enfrentado. A 3 ou 4 mil m de profundidade
o sal se comporta como um material viscoso, instável.

•Custo: em razão da profundidade, da complexidade da operação, do
necessário desenvolvimento de novas tecnologias e do aumento da mão de
obra, será necessário um grande investimento por parte do governo.

•Manter o petróleo quente: o petróleo ferve dentro das rochas e é preciso
mantê-lo aquecido, pois a queda de temperatura induz a formação de
coágulos que entopem os dutos.

18. Energia Química no cotidiano

Pré-sal

 Benefícios com a extração do petróleo do pré-sal

*O petróleo reservado nas camadas de pré-sal é considerado
leve (baixa densidade), sendo igual ou inferior a 0,87.

 Vantagens:
A camada de sal conserva a qualidade do petróleo;
Facilidade no refino;
Produz mais derivados finos;
Possui menos enxofre (S), por isso polui menos;
Mais valorização no comércio mundial.

19. Energia Química no cotidiano




Carvão, Madeira e Hulha
Palavras-chave:
Combustíveis fosseis;
Material sólido;
Combustão (queima);
Mineral e Vegetal;
Energia;
Madeira;
Hulha;
Poluente;.

20. Energia Química no cotidiano

Carvão

Introdução
 Até A 2° guerra mundial, o carvão era o combustível mais utilizado
no mundo.

 A descoberta dos combustíveis derivados do petróleo, que
permitiu o desenvolvimento dos motores a explosão e abriu
maiores perspectivas de velocidade e potência.

 Surgimento da energia nuclear, relegaram o carvão a condição de
fonte subsidiária de energia. No entanto, a disponibilidade de
grandes jazidas de carvão mineral e o baixo custo do carvão vegetal
ainda conferem a esse combustível um papel relevante.

21. Energia Química no cotidiano

Carvão

O que é o carvão?


Como ele pode ser produzido?
Por processo artificial, pela queima de madeira, como o carvão
vegetal; ou originar-se de um longo processo natural, denominado
encarbonização, pelo qual substâncias orgânicas, sobretudo
vegetais, são submetidas à ação da temperatura terrestre durante
cerca de 300 milhões de anos e transformam-se em carvão
mineral.

O carvão vegetal (artificial);
O carvão mineral (natural).

É um material sólido, poroso, de fácil combustão
e capaz de gerar grandes quantidades de calor.

22. Energia Química no cotidiano

Carvão
Carvão Mineral ou Natural
 É um combustível fóssil obtido por meio da fossilização da madeira.
 A madeira é constituída basicamente de H, O e C, mas com o tempo,
o H e o O são eliminados na forma de H
2O, CO
2 e CH
4.
o carvão mineral contem grande % de carbono (C).

 Quais são os tipos de Carvão Mineral existem?
Dependendo da composição e do porcentual de carbono, formam-se
4 tipos de carvões minerais:

23. Energia Química no cotidiano

Carvão Mineral

Hulha ou Carvão de Pedra
é um dos que têm maior importância comercial, pois através da sua
destilação a seco na ausência de ar, obtêm-se 3 frações de ampla
aplicação, que são:

-Fração gasosa: Contém H, CH
4 e CO, sendo usada como combustível e para
iluminação a gás de ruas;

-Fração líquida: Contém 2 partes, as águas amoniacais, que são usadas
principalmente para produzir fertilizantes, e o alcatrão de hulha, que é fracionado em
5 partes, sendo usadas para as mais diversas aplicações, tais como produção de
tintas, medicamentos, plásticos e pavimentações asfálticas;

-Fração sólida: Contém carvão de coque usado em indústrias siderúrgicas para
produzir ferro e aço.

24. Energia Química no cotidiano

Carvão Mineral
1)
Revolução Industrial
O carvão se tornou a fonte de energia mundial mais
importante, pois o calor gerado na sua queima era
utilizado na produção de vapor que movimentava
máquinas, locomotivas e navios.

No entanto, o carvão foi posteriormente superado por
outro combustível fóssil, o petróleo.

 Desvantagens do uso do carvão mineral e vegetal.
 Sua queima gerava cinzas e o seu transporte é mais difícil, por ser sólido,
ocupa grandes espaços.
 O carvão vegetal é altamente poluente, porque possui um alto teor de enxofre
(S), liberando na sua queima óxidos de enxofre, tais como o SO
2
e SO
3,
que vão
para a atmosfera e reagem com a H
2O da chuva, tornando-a perigosamente ácida.

25. Energia Química no cotidiano

Carvão Mineral
1)
Reações de formação da Chuva Ácida

S
(s) + O
2(g) → SO
2(g)

SO
2(g) + H
2O
(l)→ HSO
3(aq) (Ácido sulfuroso)

SO
2(g)+ ½ O
2(g) → SO
3(g)

SO
3(g) + H
2O
(l)→ H
2SO
4(aq) (Ácido sulfúrico)

26. Energia Química no cotidiano

Carvão Mineral
1)
Utilização atual do carvão mineral
 É utilizado para gerar energia elétrica, principalmente na
América do Norte e Europa.
Desvantagens
 Os combustíveis fósseis quando queimados, liberam gases
poluentes para a atmosfera.

 Na combustão completa dos combustíveis fósseis libera-se co
2, o
que tem contribuído fortemente para problemas ambientais como o
aquecimento global.

 Carvão mineral é que ele não é uma fonte renovável de energia,
sendo que as estimativas são de que nossas reservas durem apenas mais 2
séculos.

27. Energia Química no cotidiano




Gás Natural
Palavras-chave:
Combustíveis fosseis;
Hidrocarbonetos;
Gasoso;
Metano;
Fonte de energia;
Efeito estufa.

28. Energia Química no cotidiano

Gás Natural

O que é o Gás Natural?



Características
É mais leve que o ar, é inodoro, incolor e atóxico.

É uma fonte de energia limpa, que pode ser usado nas indústrias,
fazendo a substituição de outros combustíveis mais poluentes.

As reservas de gás natural são muito grandes e os combustíveis
possuem várias aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a
qualidade de vida das pessoas.

é uma mistura de HC leves que à T ambiente
e P atm. permanecem no estado gasoso.

29. Energia Química no cotidiano

Gás Natural

Onde pode se encontrado o Gás Natural?
Na natureza em acumulações de rochas porosas no subsolo
(terrestre ou marinho), e em locais arenosos que contêm
petróleo nas profundidades do subsolo.

Classificação: 2 categorias
Gás natural associado: no reservatório, encontra-se em companhia do
petróleo, estando dissolvido no óleo ou sob forma de uma capa de gás.

Gás não associado: no reservatório, está livre do óleo ou este se encontra
em concentrações muito baixas.

30. Energia Química no cotidiano

Gás Natural

Benefícios do Gás Natural como combustível

•Baixo custo, porque geralmente são gases obtidos como subprodutos;

•São combustíveis que formam com o ar uma mistura mais
homogênea (distribuição nos cilindros, aumentando o rendimento do
motor);

• Aumenta também a facilidade da partida a frio do motor;

• Causa um baixo impacto ambiental;

• Facilidade de manuseio e transporte.

31. Energia Química no cotidiano

Gás Natural

Desvantagens do Gás Natural

- Apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão.

- Por ser mais leve que o ar tende a se acumular nas partes mais
elevadas quando em ambientes fechados.

- Por se tratar de um combustível fóssil, ele é uma energia não
renovável, portanto, finita.

- Em caso de fogo em locais com insuficiência de oxigênio, poderá ser
gerado monóxido de carbono (altamente tóxico).

32. Energia Química no cotidiano

Gás Natural

Principais Gases Naturais
• Metano CH
4;

• Etano C
2H
6;

• Dióxido de carbono CO
2;

• Nitrogênio N
2.

 Os gases naturais obtidos através da refinaria de petróleo são:
• Propano;

• Butano;

• Gás do gasogênio - esses gases são obtidos através da combustão do
carbono.

33. Energia Química no cotidiano

Gás Natural

Gás Metano – CH
4

Principal constituinte do gás natural, é amplamente empregado
em indústrias gasoquímicas, transporte e geração de energia
elétrica.

Uma das suas principais vantagens: baixo índice de emissões de
poluentes, em relação aos outros combustíveis.

34. Gás metano (CH
4)

Produzido no processo de decomposição da matéria
orgânica.

Fontes de emissão:
Pântanos;
Pecuária (digestão de animais herbívoros).
Agricultura e a Alimentação, o gado é responsável por
cerca de 18% do aquecimento global, uma contribuição
maior que a do setor de transportes (ENEM-2011)




Poluição Atmosférica


Efeito Estufa



Energia Química no cotidiano

35. Energia Química no cotidiano

Metano - ENEM

03. (ENEM-2011)








De acordo com o relatório “A grande sombra da pecuária” (Livestock’s Long Shadow),
feito pela Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação, o gado
é responsável por cerca de 18% do aquecimento global, uma contribuição maior
que a do setor de transportes.
A criação de gado em larga escala contribui para o aquecimento global por meio da
emissão de

a) metano durante o processo de digestão..
b) óxido nitroso durante o processo de ruminação.
c) clorofluorcabono durante o transporte de carne.
d) óxido nitroso durante o processo respiratório.
e) dióxido de enxofre durante o consumo de pastagens.

36. Energia Química no cotidiano

Metano - ENEM

12. (ENEM-2004) Há estudos que apontam razões econômicas
e ambientais para que o gás natural possa vir a tornar-se, ao
longo deste século, a principal fonte de energia em
lugar do petróleo.

Justifica-se essa previsão, entre outros motivos, porque o gás
natural

a) além de muito abundante na natureza é um combustível
renovável.
b) tem novas jazidas sendo exploradas e é menos poluente que
o petróleo.
c) vem sendo produzido com sucesso a partir do carvão mineral.
d) pode ser renovado em escala de tempo muito inferior à do
petróleo.
e) não produz CO
2 em sua queima, impedindo o efeito estufa.

37. Energia Química no cotidiano

Metano - ENEM

13. (ENEM-2008) A biodigestão anaeróbica, que se processa na ausência
de ar, permite a obtenção de energia e materiais que podem ser utilizados
não só como fertilizante e combustível de veículos, mas também para
acionar motores elétricos e aquecer recintos.

O material produzido pelo processo esquematizado acima e utilizado para
geração de energia é o

a) biodiesel, obtido a partir da decomposição de matéria orgânica e(ou) por
fermentação na presença de oxigênio.
b) metano (CH
4), biocombustível utilizado em diferentes máquinas.
c) etanol, que, além de ser empregado na geração de energia elétrica, é
utilizado como fertilizante.
d) hidrogênio, combustível economicamente mais viável, produzido sem
necessidade de oxigênio.
e) metanol, que, além das aplicações mostradas no esquema, é matéria-
prima na indústria de bebidas.

38. Energia Química no cotidiano




Energia Limpa
A Energia eólica, solar e os biocombustíveis
fontes que são renováveis e que não lançam poluentes na atmosfera

39. Energia Química no cotidiano




Biogás
Palavras-chave:
Lixo;
Matéria orgânica;
Aterro sanitário;
Metano (CH
4);
Gás Carbônico (CO
2);
Biomassa;
Energia;
Renovável.

40. Energia Química no cotidiano

Biogás

Características

é um recurso energético renovável que deriva da decomposição
de matéria orgânica.

Constituição: CH
4 e CO
2 e a sua principal produção se dá em aterros
sanitários que coletam e tratam os gases produzidos pelo lixo que
seriam liberados na atmosfera.

Aplicações: é usado como um combustível renovável em caldeiras, veículos, etc.;
As bactérias que se encontram nos lixões se proliferam, ocorrendo a
fermentação e promovendo a liberação do biogás.
Aterros sanitários de lixo urbano, há dutos que captam os gases liberados.
Gases passam por processos de limpeza e desumidificação.
Pressurizados e queimados em flares, onde o metano (CH
4) é transformado em
gás carbônico (CO
2), que possui um potencial de aquecimento global cerca de 20
vezes menor.

41. Energia Química no cotidiano

Biogás

Biodigestores

produz-se o biogás acrescentando-se biomassa, como resíduos
agrícolas, bagaço de cana-de-açúcar, dejetos de animais, etc.

*Composição química
O biogás é composto tipicamente de metano (CH
4) e gás
carbônico (CO
2), conforme a porcentagem a seguir:

• 60% de CH
4;
• 35% de CO
2 e;
• 5% de uma mistura de outros gases (H
2, N
2, H
2S, CO, NH
3, O
2
e aminas voláteis).

42. Energia Química no cotidiano
Biogás

Vantagens

 É um recurso energético renovável;
 Gera energia ecologicamente correta;

 Diminui a utilização de recursos fósseis;
 Poder ser usado em caldeiras e veículos;

 Pode ser aproveitado em motogeradores instalados nos aterros sanitários para
geração de energia elétrica e o calor rejeitado pelos motores pode ser usado pelo
aterro para realizar a evaporação do chorume.

 Auxilia nessa questão do aquecimento global e reduz os efeitos causados
principalmente para a população em torno do aterro;

 Diminui a quantidade de resíduos sólidos (lixo);
 O resíduo formado no biodigestor é utilizado como fertilizante agrícola.

43. Energia Química no cotidiano
Biogás

Desvantagens


Alta concentração de gás metano em sua constituição, o biogás
acaba também poluindo muito o meio ambiente, contribuindo
diretamente para o efeito estufa e o aquecimento global;

Por isso a necessidade da transformação do metano em gás
carbônico nos flares;

No entanto, como combustível, o principal interesse no biogás se
refere à combustão do metano que tem um bom índice de poder
calorífico.

44. Energia Química no cotidiano




Biomassa
Palavras-chave:
Matéria orgânica;
Animal e vegetal;
Combustão;
Energia;
Renovável;
Resíduos;

45. Energia Química no cotidiano

Biomassa: Toda matéria orgânica (animal ou vegetal) que pode ser
utilizada na produção de energia;











Energia de biomassa
é gerada por meio da
DECOMPOSIÇÃO de materiais
orgânicos (esterco, restos de
alimentos, resíduos agrícolas
que produzem o CH
4, é utilizado
para a geração de energia).
Como é obtida essa energia?
Através da COMBUSTÃO da lenha, bagaço de cana-de-
açúcar, resíduos florestais, resíduos agrícolas, casca de arroz,
excrementos de animais, entre outras matérias orgânicas.

46.  vantagens
•Baixo custo de operação;
•Facilidade de armazenamento e
transporte;
•Proporciona o
reaproveitamento dos resíduos;
•Alta eficiência energética;
•É uma fonte energética
renovável e limpa;
•Emite menos gases poluentes.

 desvantagens
Uso incorreto pode ocasionar:

•A formação de grandes áreas
desmatadas ;
•Perda dos nutrientes do solo;
•Erosões e;
•Emissão excessiva de gases.

Energia Química no cotidiano

Biomassa

47. Energia Química no cotidiano




Biocombustíveis
Palavras-chave:
Biomassa;
Matéria orgânica;
Combustível;
Etanol (álcool);
biodiesel;
Óleos vegetais;

48. Energia Química no cotidiano

Biocombustíveis

Características



 atualmente destacam-se:

 ETANOL: produzido no Brasil a partir da cana-de-açúcar e,
em outros países, como os EUA, a partir do milho.

 BIODIESEL: obtido a partir de óleos vegetais, residuais
(como de frituras) e gorduras animais.



São produzidos a partir da biomassa
(matéria orgânica animal e vegetal).

49. Energia Química no cotidiano

Biocombustíveis - ENEM

11. (ENEM-2011) Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana-de-açúcar
e sua produção ocorre através da fermentação. Biocombustíveis derivados de material celulósico ou
biocombustíveis de segunda geração – coloquialmente chamados de “gasolina de capim” – são aqueles
produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou
capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados
pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes.

DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil. Ago. 2009. n.° 87 (adaptado).

O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais

a) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a geração
de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da degradação da
celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente.
b) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera empregos,
e deve se ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o uso de
combustíveis fósseis.
c) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais,
sobretudo decorrente ao fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que impede a
geração de novos empregos.
d) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por uma
avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para plantio da
matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego.
e) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo afeta
negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de emprego nas
refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina.

50. Energia Química no cotidiano

Biocombustíveis

Etanol (álcool): mais difundido de biocombustível no Brasil
vantagem
O álcool proveniente da cana de açúcar;
Causa menor poluição em comparação aos combustíveis derivados
do petróleo.
A cana é um produto completo porque produz açúcar, álcool e
bagaço, cujo vapor gera energia elétrica.

Desvantagens
O fato de não resolver o problema da dependência do petróleo,
devido à inflexibilidade no refino do mesmo.
O álcool proveniente da cana-de-açúcar tem sido o
biocombustível número 1 na política brasileira de incentivo a
energias alternativas ao petróleo.

51. Energia Química no cotidiano

Etanol - ENEM

10. (ENEM-2011) O etanol é considerado um biocombustível promissor, pois, sob
o ponto de vista do balanço de carbono, possui uma taxa de emissão praticamente
igual a zero. Entretanto, esse não é o único ciclo biogeoquímico associado à
produção de etanol. O plantio da cana-de-açúcar, matéria-prima para a produção
de etanol, envolve a adição de macronutrientes como enxofre, nitrogênio, fósforo
e potássio, principais elementos envolvidos no crescimento de um vegetal.
Revista Química Nova na Escola, n.º 28, 2008.

O nitrogênio incorporado ao solo, como consequência da atividade descrita
anteriormente, é transformado em nitrogênio ativo e afetará o meio ambiente,
causando

a) o acúmulo de sais insolúveis, desencadeando um processo desalinificação do solo.
b) a eliminação de microrganismos existentes no solo responsáveis pelo processo de
desnitrificação.
c) a contaminação de rios e lagos devido à alta solubilidade de íons como NO
3
–
e
NH
4
+
em água.
d) a diminuição do pH do solo pela presença de NH
3, que reage com a água,
formando o NH
4OH (aq).
e) a diminuição da oxigenação do solo, uma vez que o nitrogênio ativo forma espécies
químicas do tipo NO
2, NO
3
–,
N
2O.

52. Energia Química no cotidiano
Biocombustíveis

Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas
vantagem
a possibilidade real de substituir quase todos os derivados do
petróleo sem modificação nos motores, eliminando a dependência
do petróleo.
menos poluente, pois reduz as emissões poluentes dos derivados de
petróleo (em cerca de 40%, sendo que seu potencial cancerígeno é
cerca de 94% menor que os derivados do petróleo)
possui elevada capacidade de lubrificar as máquinas ou motores;

é seguro para armazenar e transportar porque é biodegradável,
não tóxico e não explosivo nem inflamável à T ambiente, não contribui
para a CÁ por não apresentar S em sua composição, permite dispensar
investimentos em grandes usinas, ou linhas de transmissão, para
atendimento local de energia em regiões com pequena demanda

53. Energia Química no cotidiano
Biocombustíveis

Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas

As plantas mais utilizadas atualmente para produção do biodiesel
são: a soja, a colza, o pinhão manso, mamona, dendê, girassol e
macaúba.

As mais produtivas são o dendê e a macaúba - típica do litoral
brasileiro), confirmando a potencialidade das palmeiras.

A soja é a mais utilizada nos EUA, onde também é comum
misturar com restos de óleos usados para fritura.

A colza é a principal planta estudada e plantada para este fim na
União Européia.

54. Energia Química no cotidiano
Biocombustíveis

Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas
Existem outras muito produtivas, como a castanha do Pará, o coco e
a copaíba, porém outros derivados seus são mais interessantes
economicamente.

Tendo em vista tantas vantagens, o governo brasileiro têm
estimulado a produção e comercialização do biodiesel, sendo o marco
principal a publicação do Decreto No. 5.488, em 20 de maio de 2005,
que regulamenta a lei 11.097 (janeiro/2005).

Essa lei dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz
energética brasileira. Inicialmente a proporção autorizada é 2% do
diesel comum até 2008, 5% até 2013 e já é pensado 20%, sendo que
nos Estados Unidos, os automóveis movidos com 100% de biodiesel
têm apresentado rendimentos surpreendentes.

55. Energia Química no cotidiano
Biocombustíveis

Biodiesel: óleo virgem derivado de espécies de plantas

O maior problema está no fato de serem plantas exóticas, sendo
que a macaúba, o buriti, o pinhão manso e o babaçu, todas nativas,
apresentam grande potencial, só não sendo mais produtivas que o
dendê, o qual ainda tem a vantegem de apretesentar baixo custo de
produção (custa cerca de um terço do óleo diesel europeu).

 Todavia, o conhecimento sobre a cultura das nativas ainda é
incipiente e a tecnologia para utilização precisa de muitos estudos para
ser mais viável economicamente. Ao contrário, as exóticas são mais
conhecidas, suas culturas já são dominadas agronomicamente e
existem muitos estudos publicados.

56. Energia Química no cotidiano




Outras fontes de Energia

57. Energia Química no cotidiano




Energia Eólica
 Eólias: hélices presas em um pilar, que
captam a energia mecânica produzida pelos
ventos para transformá-la em energia
elétrica.

 vantagens
É considerada uma importante fonte de
energia por se tratar de uma fonte limpa
(não gera poluição e não agride o meio
ambiente).

 Desvantagens
A instalação desse tipo de usina pode causar:
alteração na paisagem, poluição sonora,
interferência em transmissões de rádio e
televisão, além da ameaça aos pássaros.


Uso no mundo

Atualmente, apenas 1% da energia
gerada no mundo provém deste tipo de
fonte. Porém, o potencial para
exploração é grande.

Os países que mais geram energia eólica:
1º - China (62,7 mil megawatts)
2º - EUA (46,9 mil megawatts)

58. Energia Química no cotidiano

Energia Eólica no ENEM

19. (ENEM-2007) Qual das seguintes fontes de
produção de energia é a mais recomendável
para a diminuição dos gases causadores do
aquecimento global?

A) Óleo diesel.
B) Gasolina.
C) Carvão mineral.
D) Gás natural.
E) Vento.

59. Energia Química no cotidiano

Energia Eólica no ENEM

17. (ENEM-2012) Suponha que você seja um consultor e foi contratado para
assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país
com as seguintes características: região plana, chuvosa e com ventos
constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de
combustíveis fósseis.

De acordo com as características desse país, a matriz energética de menor
impacto e risco ambientais é a baseada na energia

a) dos biocombustíveis, pois tem menos impacto ambiental e maior
disponibilidade.
b) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua
implantação.
c) nuclear, por ter menos risco ambiental a ser adequadeada a locais com
menor extensão territorial,
d) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos
naturais disponíveis.
e) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa
nem resíduos de operação...

60. Energia Química no cotidiano




Energia Solar
Os painéis solares com células
VOLTAICAS, cujo principal componente é o
Si, captam a energia do sol que pode ser
usada em residências para aquecer a água
e ambientes, além de, forma indireta,
produzirem energia elétrica.

Desvantagens
 Impactos ambientais: na extração e no
processamento do silício.

 O custo da instalação desse tipo de
geração de energia é elevado.

 Não é acessível para a maioria da
população.


Vantagens
A luz solar é um
recurso natural
renovável e não
poluente.

61. Energia Química no cotidiano

Energia Solar no ENEM

22. (ENEM/2010) Deseja-se instalar uma estação de geração de energia
elétrica em um município localizado no interior de um pequeno vale cercado
de altas montanhas de difícil acesso. A cidade é cruzada por um rio, que é
fonte de água para consumo, irrigação das lavouras de subsistência e
pesca. Na região, que possui pequena extensão territorial, a incidência
solar é alta o ano todo. A estação em questão irá abastecer apenas
o município apresentado.
Qual forma de obtenção de energia, entre as apresentadas, é a mais indicada
para ser implantada nesse município de modo a causar o menor impacto
ambiental?
a) Termelétrica, país é possível utilizar a água do rio no sistema de
refrigeração.
b) Eólica, pois a geografia do local é própria para a captação desse tipo de
energia.
c) Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas não afetaria a
população.
d) Fotovoltaica, pois é possível aproveitar a energia solar que chega à
superfície do local.
e) Hidrelétrica, pois o rio que corta o município é suficiente para abastecer a
usina construída.

62. Energia Química no cotidiano




Energia maremotriz
A energia cinética proveniente
das ondas dos mares é
aproveitada para gerar energia
elétrica ao passar pelas turbinas.

63. Energia Química no cotidiano




Energia Geotérmicas
Geotérmica
“Geo” (terra) e “térmica” (calor);

 É a energia calorífica da terra.

 A energia calorífica que vem do interior da
terra.
Tal calor é trazido para a superfície como
vapor ou água quente. É usada para o
aquecimento de habitações e convertida em
eletricidade.
Desvantagens
Energia de baixo rendimento;
Energia que está limitada a zonas de
atividade tectónica;
Libertação de gases para atmosfera, como o
sulfureto de hidrogénio e o CO
2, que são
poluentes e corrosivos.
Vantagens
Possui diversas utilizações,
sendo renovável.

64. Energia Química no cotidiano




Energia Hidráulica
São construídas grandes Usinas
Hidrelétrica que aproveitam o
movimento das águas de rios
que possuem desníveis naturais ou
artificiais.

65. Usinas Hidrelétricas
•Desvantagens e críticas:
 Destruição de biodiversidade;
 Emissão de poluentes atmosféricos;
 Alteração das condições físico e químicas da água;
 Deslocamento de populações humanas vulneráveis.
 Alagamentos, mudanças na paisagem original, entre outros.

•Alguns pontos positivos:
 Forma barata de produção de energia, principalmente para
grandes centros urbanos;
 Fonte renovável de energia;
 Outras fontes de energia também levam a impactos
ambientais.
Energia Química no cotidiano

66. Energia Química no cotidiano

Usinas Hidrelétricas - ENEM

04. (ENEM-2011) Segundo dados do Balanço Energético Nacional de 2008, do
Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por
hidrelétrica (80%), termelétrica (19,9%) e eólica (0,1%). Nas termelétricas, esse
percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural (6,6%),
biomassa (5,3%), derivados de petróleo (3,3%), energia nuclear (3,1%) e carvão
mineral (1,6%). Com a geração de eletricidade da biomassa, pode se considerar que
ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela
absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam
que as emissões de metano (CH
4) das hidrelétricas podem ser comparáveis às
emissões de CO
2 das termelétricas.

No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito
estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma
fonte

a) limpa de energia, contribuindo para minimizar os efeitos deste fenômeno.
b) eficaz de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.
c) limpa de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.
d) poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de
seu potencial de oferta...
e) alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito estufa
das demais fontes geradoras.

67. Energia Química no cotidiano

Usinas Hidrelétricas - ENEM

09. (ENEM/2009) A economia moderna depende da disponibilidade de muita
energia em diferentes formas, para funcionar e crescer. No Brasil, o consumo
total de energia pelas indústrias cresceu mais de quatro vezes no período entre
1970 e 2005. Enquanto os investimentos em energias limpas e renováveis,
como solar e eólica, ainda são incipientes, ao se avaliar a possibilidade de
instalação de usinas geradoras de energia elétrica, diversos fatores devem ser
levados em consideração, tais como os impactos causados ao ambiente e às
populações locais.

Em uma situação hipotética, optou-se por construir uma usina hidrelétrica
em região que abrange diversas quedas d’água em rios cercados por mata,
alegando-se que causaria impacto ambiental muito menor que uma usina
termelétrica. Entre os possíveis impactos da instalação de uma usina
hidrelétrica nessa região, inclui-se

a) a poluição da água por metais da usina.
b) a destruição do habitat de animais terrestres..
c) o aumento expressivo na liberação de CO
2 para a atmosfera.
d) o consumo não renovável de toda água que passa pelas turbinas.
e) o aprofundamento no leito do rio, com a menor deposição de resíduos no
trecho de rio anterior à represa.

68. Energia Química no cotidiano




Usina Termelétricas
Instalação que produz energia elétrica a
partir da queima de carvão, óleo
combustível ou gás natural em uma
caldeira projetada para esta finalidade
específica.

Vantagens: é poderem ser construídas onde são
mais necessárias, economizando assim o custo
das linhas de transmissão.

O gás natural pode ser usado como matéria-
prima para gerar calor, eletricidade e força
motriz, nas indústrias siderúrgica, química,
petroquímica e de fertilizantes, com a vantagem
de ser menos poluente que os combustíveis
derivados do petróleo e o carvão.



Desvantagens: Entretanto, o alto
preço do combustível é um fato
desfavorável. Dependendo do
combustível, os impactos
ambientais, como poluição do
ar, aquecimento das águas, o
impacto da construção de
estradas para levar o
combustível até a usina, etc.

69. Energia Química no cotidiano

Energia Eólica no ENEM

15. (ENEM-2013) Química Verde pode ser definida como a criação, o
desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para
reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde
humana e ao ambiente. Sabe-se que algumas fontes energéticas
desenvolvidas pelo homem exercem, ou tem potencial para exercer, em
algum nível, impactos ambientais negativos.

CORREA. A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Química Verde: fundamentos e aplicações. São
Carlos. EduFSCar, 2009.

À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para eliminar ou
reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas

a) hidrelétricas.
b) termelétricas.
c) usinas geotérmicas.
d) fontes de energia solar.
e) fontes de energia eólica.

70. Energia Química no cotidiano




Combustível de
HIDROGÊNIO – H
2
O combustível do futuro;
Fonte de energia renovável, inesgotável e
não poluente;

No estado natural e sob cntp, o H
2 é um
gás incolor, inodoro e insípido, quando é
queimado com oxigênio puro, os únicos
produtos são calor e água.

Indústrias petrolíferas estudam a adoção
desse elemento para gerar energia elétrica e
como combustível veicular.

71. Energia Química no cotidiano




Impactos ambientais de
combustíveis fósseis;
Palavras-chave:
Combustível;
Gasolina;
Álcool;
Diesel;
Poluição;
Catalisadores.

72. Energia Química no cotidiano
Impactos ambientais de combustíveis fosseis

Qual é o combustível que mais polui a atmosfera?
Qual será o combustível que mais prejudica nossa saúde: o álcool, o diesel,
ou a gasolina?

 As indústrias de automóvel deram um importante passo ao lançarem os
veículos “total flex”.

O álcool polui em menos proporção que a gasolina, mas não pode ser
classificado como não-poluente;

Álcool - a queima do álcool emite menos gases poluentes na atmosfera, pelo
fato de ser derivado da fermentação da cana-de-açúcar.

Gasolina - derivada do petróleo, não possui um motor que faz a combustão de
forma correta, lançando na atmosfera gases que prejudicam a saúde humana e
o meio ambiente.

73. Energia Química no cotidiano
Impactos ambientais de combustíveis fosseis

O álcool e a gasolina poluem menos do que o diesel, graças ao catalisador.

Catalisador: peça vital para reduzir a emissão de gases poluentes.
Faz com que gases mais prejudiciais, como os CO, sejam transformados em
substâncias menos perigosas.

O diesel se torna o grande vilão no trânsito, e para agravar a situação, os
veículos movidos a diesel, como ônibus e caminhões, não são equipados com
bons catalisadores;

Composição do diesel
Formados por grandes cadeias de carbonos;
Apresenta metais pesados altamente nocivos (causar males neurológicos).

O biodiesel é a solução para evitar esse desastre mundial, e o brasil sai na
frente na conquista desse importante aliado no combate aos problemas
ambientais.

74. Energia Química no cotidiano




Energia Nuclear
Palavras-chave:
Núcleo, átomo;
Fissão;
Urânio (U);
Usinas Nucleares;
Renovável;
Resíduos;

75. Energia Química no cotidiano
Energia Nuclear

Energia Atômica

é obtida por meio da fissão ou fusão dos núcleos atômicos de URÂNIO
enriquecido e, dessa forma, uma grande quantidade de energia é liberada.

Fissão nuclear: Processo que consiste na divisão de 1 núcleo em 2 núcleos
menores, em um tamanho comparável.

Fusão nuclear: é processo onde, por meio de uma colisão e junção de 2
núcleos, é formado um núcleo maior.

 Reator Nuclear
Central Térmica Nuclear, onde a fonte de calor é o urânio -235, em vez de óleo
combustível ou de carvão.

76. Energia Química no cotidiano
Energia Nuclear

Brasil

RJ - central nuclear Almirante, unidades:
Angra 1, Angra 2 e Angra 3;
porém, apenas Angra 2 está em funcionamento.

O Brasil possui reservas de urânio em Poços de Caldas e Quadrilátero
Ferrífero (MG), Campos Belos (GO), Lago Real (BA), Figueira(PR),
Itatiaia(CE) e Espinharas(PB). Em 1956, foi criada a Comissão Nacional de
Energia Nuclear (Cnen), que tinha o objetivo de desenvolver formas de
promover tecnologias radioativas e estimular sua melhor aplicação, além de
garantir a segurança das usinas nucleares.

77. Energia Química no cotidiano
Energia Nuclear

Acidentes em Usinas Nucleares

Three Miles Island – Usina na Pensilvânia (EUA) e, em 1979, foram
liberados índices de radioatividade que atingiram regiões vizinhas.

Chernobyl – Ocorreu o vazamento de radiação na usina ucraniana que
deixou milhares de feridos e mortos em 1986, sendo que a radiação pode ser
a causa de mais de 1 milhão de casos de câncer nos 20 anos posteriores.

78. Energia Química no cotidiano
Energia Nuclear

Características
Os prótons (p
+
) têm a tendência de se repelirem, porque têm a
mesma carga (+).
Como eles estão juntos no núcleo, comprova-se a realização de
um trabalho para manter essa estrutura, implicando, em
consequência, na existência de energia no núcleo dos átomos com
mais de uma partícula.

Utilização da Energia Nuclear
Para liberar a energia nuclear baseou-se na possibilidade de dividir-se o núcleo
de um átomo “pesado”;
Divisão p
+
e n
0
, em 2 núcleos menores, através do impacto de um nêutron.
A energia que mantinha juntos esses núcleos menores, antes constituindo um
só núcleo maior, seria liberada, na maior parte, em forma de calor (energia
térmica).

79. Energia Química no cotidiano

Energia Nuclear

 Vantagens
Possui mais reservas e requer menos áreas.
Não contribui para o efeito estufa;
Causa maior independência energética.

 Desvantagens
Os custos de operação são altos;
O lixo atômico possui destino incerto;
Riscos de acidentes (liberação de radiação);
Construção de armas nucleares;
Problema da água aquecida que retorna aos lagos, rios e mares,
podendo causar a morte de peixes e outros seres vivos.

80. 43. (ENEM-2003) Na música "Bye, bye, Brasil", de Chico Buarque de Holanda e
Roberto Menescal, os versos

"puseram uma usina no mar
talvez fique ruim pra pescar“

poderiam estar se referindo à usina nuclear de Angra dos Reis, no litoral do Estado do
Rio de Janeiro. No caso de tratar-se dessa usina, em funcionamento normal,
dificuldades para a pesca nas proximidades poderiam ser causadas

A) pelo aquecimento das águas, utilizadas para refrigeração da usina, que alteraria a
fauna marinha.
B) pela oxidação de equipamentos pesados e por detonações que espantariam os
peixes.
C) pelos rejeitos radioativos lançados continuamente no mar, que provocariam a morte
dos peixes.
D) pela contaminação por metais pesados dos processos de enriquecimento do urânio.
E) pelo vazamento de lixo atômico colocado em tonéis e lançado ao mar nas
vizinhanças da usina.
Energia Química no cotidiano

Energia Nuclear - ENEM

81. Energia Química no cotidiano

Usinas Hidrelétricas - ENEM

21. (ENEM-2004) O debate em torno do uso da energia nuclear para
produção de eletricidade permanece atual. Em um encontro internacional para
a discussão desse tema, foram colocados os seguintes argumentos:

1. Uma grande vantagem das usinas nucleares é o fato de não contribuírem para o aumento
do efeito estufa, uma vez que o urânio, utilizado como “combustível”, não é queimado mas
sofre fissão.
2. Ainda que sejam raros os acidentes com usinas nucleares, seus efeitos podem ser tão
graves que essa alternativa de geração de eletricidade não nos permite ficar tranquilos.
A respeito desses argumentos, pode-se afirmar que

a) o primeiro é válido e o segundo não é, já que nunca ocorreram acidentes
com usinas nucleares.
b) o segundo é válido e o primeiro não é, pois de fato há queima de
combustível na geração nuclear de eletricidade.
c) o segundo é valido e o primeiro é irrelevante, pois nenhuma forma de gerar
eletricidade produz gases do efeito estufa.
d) ambos são válidos para se compararem vantagens e riscos na opção por
essa forma de geração de energia.
e) ambos são irrelevantes, pois a opção pela energia nuclear está-se tornando
uma necessidade inquestionável.

82. Energia Química no cotidiano




Lixo Atômico
Palavras-chave:
Lixo atômico;
Reator Atômico;
Radioatividade;
Riscos;

83. Energia Química no cotidiano
Lixo atômico

Funcionamento de uma reator atômico
São criados e descartados dejetos de: cs, sr, I, kr, pl.

 O lixo atômico tratado indevidamente pode provocar:
Sérios riscos à humanidade, pois abrange todo material que não
pode ser reutilizado e que contém elementos radioativos.
O lixo atômico não pode ser tratado como lixo comum.

 Existem 3 categorias de lixo atômico:
Resíduo de alto nível (HLW, de high level waste);
Resíduo de nível intermediário (ILW, intermediate level waste) e;
Resíduo de baixo nível (LLW, de low level waste).

84. Energia Química no cotidiano
Lixo Atômico

Onde depositar o lixo atômico?

Uma vez que a radioatividade desses rejeitos se prolonga por
milhares de anos e é extremamente nociva aos seres vivos, resta
buscar ajuda aos órgãos competentes para um descarte adequado.

Geralmente o lixo atômico é colocado em caixas de concreto
com paredes espessas e só então lançado ao mar, porém, é
impossível garantir proteção ao conteúdo radioativo. As caixas tendem
a se deteriorar com o tempo e expor novamente a radiação, o que é
preocupante aos especialistas, considerando as gerações futuras.

85. Quer um super simulado gabaritado com
48 questões sobre esse assunto (energia
química no cotidiano) e a relação da
química com as tecnologias, a sociedade e
o meio ambiente.
Envie um email para:
[email protected]
ou mande uma
msg pelo facebook: Joelson Barral

bons estudos.
A educação dá vida aos sonhos.
Energia Química no cotidiano

86. Fontes
•http://vestibular.brasilescola.com/enem/cont
eudo-programatico-quimica-para-enem.htm
Energia Química no cotidiano