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Tudo sobre energia fóssil: fontes, prós e contras e como é usada no Brasil

Seja pelos impactos ambientais que provoca ou por ser proveniente de recursos finitos, a energia fóssil sempre aparece envolta em polêmicas. Porém, ainda que cada vez mais governos e empresas busquem alternativas renováveis e menos poluentes, é inegável que esses tipos de combustível ainda movem o mundo em que vivemos.

Segundo o balanço de 2020 da Agência Internacional de Energia (AIE), os combustíveis fósseis respondem por mais de 80% do fornecimento total de energia mundial. De fato, como vemos no gráfico abaixo, enquanto o fornecimento crescia 2,6 vezes nos últimos 47 anos, esse tipo de geração de energia permanecia dominante.

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Fonte: Agência Internacional de Energia

Ainda de acordo com a AIE, a demanda por todos os combustíveis fósseis deve crescer significativamente em 2021. Para se ter uma ideia, a demanda por carvão, sozinha, aumentará 60% mais do que todas as energias renováveis ​​combinadas.

Ou seja, essas fontes energéticas farão parte da nossa realidade por muito tempo. Por isso, neste post você saberá tudo sobre energia fóssil: os principais combustíveis, como eles geram a eletricidade que abastece casas e indústrias e também seus prós e contras.

Além disso, mostraremos o panorama do uso de combustíveis fósseis no Brasil e porque nosso país é um exemplo para o mundo em relação ao uso de fontes menos prejudiciais para o planeta. Boa leitura!

O que é energia fóssil?

Energia fóssil é toda aquela que provém da queima dos chamados combustíveis fósseis. Esses combustíveis são formados por restos de organismos vegetais e animais acumulados no subsolo do nosso planeta.

Para atingir o ponto em que são capazes de gerar energia, esses restos precisam passar por transformações físicas e químicas que se prolongam por milhões de anos. Ao final, sua principal característica é a alta concentração de carbono, que potencializa o processo de combustão.

Embora seja conhecida desde a Antiguidade, a energia fóssil só passou a ser amplamente usada a partir da Revolução Industrial. Porém, ao contrário do que muitos pensam, a industrialização não começou movida pelos combustíveis fósseis.

O primeiro tear mecanizado, criado em 1764 na Inglaterra, era movido por uma roda de água. Apenas em 1775 foi criado um modelo viável de motor a vapor alimentado por carvão, que tinha a vantagem de poder ser instalado em qualquer lugar e não deixava de funcionar nos períodos de seca.

A partir de então, o desenvolvimento de novas tecnologias e a produção em larga escala fizeram o homem buscar formas mais eficientes de alimentar suas máquinas. Essa necessidade por combustíveis de alto desempenho foi a responsável pela energia fóssil ganhar a importância que perdura até os dias de hoje.

Quais são os principais combustíveis fósseis?

Os principais combustíveis fósseis são o petróleo, o carvão mineral e o gás natural. Embora tenham como fator comum a alta concentração de carbono, cada uma dessas fontes energéticas tem particularidades que conheceremos melhor logo abaixo.

Petróleo

Principal fonte de energia mundial, o petróleo é uma combinação complexa de hidrocarbonetos, ou seja, moléculas de carbono e hidrogênio. Esse combustível é formado pela sedimentação de substâncias orgânicas depositadas no fundo dos mares e oceanos.

Durante milhões de anos, o calor das rochas dessas bacias sedimentares, bem como a pressão exercida sobre elas, gera uma substância oleosa escura geralmente menos densa que a água e altamente inflamável.

Além de ser responsável por 32% do total do fornecimento de energia mundial, segundo a AIE, o petróleo é matéria-prima de vários subprodutos, como gasolina, querosene, óleo diesel, gás de cozinha e asfalto, dentre outros.

Gás natural

Assim como o petróleo, o gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos gasosos, com predominância de metano, também formada da decomposição de matéria orgânica fossilizada. Justamente por isso, é encontrado nas reservas petrolíferas.

A participação desse combustível fóssil na matriz energética mundial vem crescendo consideravelmente nos últimos anos. Como mostrado no gráfico da AIE, saltou de 16% em 1971 para 23% em 2018.

Além de utilizado nas termelétricas como fonte de energia, o gás natural também é usado para aquecer a água usada em cozinhas e banheiros, como no Brasil, e para alimentar os aquecedores das casas dos países mais frios.

Carvão mineral

Primeiro combustível da Revolução Industrial, o carvão mineral ainda é a segunda maior fonte energética mundial, sendo responsável por 27% do total do fornecimento. Essa rocha sedimentar fossilizada é formada a partir da decomposição de restos vegetais por meio de um processo chamado incarbonização.

Quanto maior o tempo de incarbonização, maior o teor de carbono e, consequentemente, o poder energético do combustível. Nesse sentido, existem quatro tipos de carvão mineral:

  • Antracito: o mais raro, por ter se formado ainda na era Paleozóica, e também o mais potente, podendo chegar a 96% de teor de carbono.
  • Hulha, ou carvão betuminoso: é o mais facilmente encontrado nas bacias sedimentares e seu teor de carbono oscila entre 80% e 90%.
  • Linhita: seu teor de carbono varia entre 65% e 75% de carbono.
  • Turfa: é a mais “jovem” variedade de carvão, formado na era Cenozóica, e seu teor de carbono não ultrapassa 60%.

Como funciona a energia fóssil?

A energia fóssil é utilizada de três formas principais:

  • Combustível para máquinas e veículos;
  • Aquecimento de casas;
  • Geração de eletricidade.

Talvez agora você esteja se perguntando como o petróleo, o gás natural e o carvão mineral são capazes de produzir a energia que abastece lares e indústrias de todo o mundo. Para isso, é preciso entender o funcionamento das usinas termelétricas.

A geração de eletricidade nas termelétricas acontece por meio da queima de combustíveis fósseis. Nelas, o calor da combustão aquece a água em uma caldeira e a transforma em vapor com alta pressão que faz com que as pás das turbinas da usina comecem a girar.

Essas turbinas estão acopladas a geradores que transformam a energia cinética em energia elétrica. Em seguida, a água é novamente resfriada em um condensador para que um novo ciclo de geração seja iniciado.

Confira no vídeo abaixo, do canal Lesics, todos os detalhes do funcionamento de uma usina termelétrica movida a carvão:

Apesar de o carvão, o petróleo e o gás natural serem os combustíveis mais usados nas termelétricas, também é possível gerar eletricidade nesse tipo de usina por meio de outras fontes. Algumas alternativas, como a biomassa, são uma solução eficaz para uma das principais desvantagens da energia fóssil, como veremos a seguir.

Quais são as vantagens e desvantagens dos combustíveis fósseis?

De forma geral, o principal ponto positivo dos combustíveis fósseis é sua alta eficiência energética quando comparados a outras fontes. Outras vantagens da energia fóssil, que ajudam a explicar porque ela ainda predomina na matriz mundial, são o custo-benefício e a facilidade de extração e processamento.

Por outro lado, se a pergunta é se a energia fóssil é renovável ou limpa, a resposta é negativa. Os graves problemas ambientais causados pela queima desses combustíveis e o fato de serem recursos finitos são pontos negativos que não podem ser deixados de lado e preocupam cada vez mais os especialistas.

As emissões dos gases oriundos da sua combustão destroem a camada de ozônio e aceleram os efeitos do aquecimento global, como a elevação dos níveis do mar e o aumento das temperaturas médias. Isso sem falar da contaminação do solo, dos oceanos e da natureza em geral.

Confira abaixo os prós e os contras de cada um dos principais combustíveis fósseis.

Vantagens e desvantagens do petróleo

Além da alta eficiência energética, o petróleo se destaca pela facilidade de armazenamento e de transporte. Outro ponto positivo é o fato de ter inúmeros derivados, como plástico, gasolina e asfalto.

No entanto, essa onipresença do petróleo tornou a humanidade extremamente dependente desse combustível. O reflexo mais negativo dessa dependência, além das mencionadas graves consequências ambientais, são guerras e disputas geopolíticas por suas reservas.

Vantagens e desvantagens do gás natural

Comparado aos outros combustíveis fósseis, o gás natural é mais limpo e mais barato. Essas vantagens o tornam uma fonte de energia interessante tanto para o uso residencial como para o industrial e o automotivo.

Por outro lado, podem ocorrer vazamentos durante sua produção que liberam gás metano na atmosfera. Outro ponto negativo é o risco maior de incêndios, explosões e acidentes por asfixia.

Vantagens e desvantagens do carvão mineral

A grande vantagem do carvão mineral é que, além das termelétricas, ele pode alimentar as siderúrgicas e as indústrias químicas devido ao seu poder calorífico. E o melhor é que ele pode ser encontrado em praticamente todas regiões do planeta.

Essa abundância, porém, não significa que as reservas de carvão serão eternas. Além da desvantagem de ser uma fonte de energia não renovável e altamente poluente, seu poder calorífico também aumenta o risco de explosões.

Qual é o combustível fóssil mais poluente?

O carvão mineral é o combustível fóssil mais poluente do mundo. Para se ter uma ideia, ele emite cerca de duas vezes mais dióxido de carbono do que o gás natural e 30% mais do que a gasolina quando queimado. Além disso, dependendo da situação do mercado de petróleo, também pode ser o mais caro.

Por outro lado, o gás natural é o mais promissor dos combustíveis fósseis quando falamos em termos ambientais e econômicos. Além de ser menos poluente e caro que o carvão e o petróleo, a produção de energia nas termelétricas a gás também pode ser mais limpa, por exemplo, do que a energia nuclear.

Panorama do uso de combustíveis fósseis no Brasil

Com uma matriz energética bastante diversificada, o Brasil utiliza os três principais combustíveis fósseis em suas usinas termelétricas. Confira abaixo mais detalhes sobre cada uma delas.

Fonte: Agência Internacional de Energia

O petróleo na matriz energética brasileira

De acordo com dados da Agência Internacional de Energia (AIE), o uso de petróleo para geração de eletricidade no Brasil mais que dobrou nos últimos 30 anos. Sua participação passou de 4937 GWh em 1990 para 10.224, em 2019.

Além disso, segundo informações do Operador Nacional do Sistema (ONS), as termelétricas movidas a óleo e diesel representam atualmente 2,5% do total da capacidade instalada do Sistema Interligado Nacional (SIN), com 4.273 MW.

O gás natural na matriz energética brasileira

Por sua vez, o uso de gás natural para gerar eletricidade aumentou incríveis 185 vezes nos últimos 30 anos. Segundo dados da AIE, o total passou de apenas 326 GWh em 1990 para 60.448 GWh em 2019.

Já sua participação no total da capacidade instalada no SIN é de 8,9%, com as termelétricas movidas a gás e a GNL somando 15.079 MW.

O carvão na matriz energética brasileira

Por fim, a geração de eletricidade por meio da queima do carvão também aumentou consideravelmente nas últimas três décadas. de acordo com a AIE, seu uso mais quintuplicou, passando de 4.754 GWh em 1990 para 24.089 GWh em 2019.

Atualmente, segundo o ONS, as termelétricas movidas a carvão representam 1,8% do total da capacidade instalada do Sistema Integrado, com 3.017 MW.

Como vimos acima, a matriz energética brasileira é bastante diferente da média global. Enquanto mundialmente os combustíveis fósseis ainda são a principal fonte de energia, no Brasil a participação combinada de petróleo, gás natural e carvão mineral não chega a 15% do total.

Alternativas à energia fóssil

Como vimos ao longo do texto, apesar da importância para o fornecimento de energia mundial, os combustíveis fósseis estão com os dias contados. Não apenas por serem não-renováveis, mas também pelos impactos ambientais.

Na busca por alternativas, o uso de energia renovável no Brasil torna nosso país uma referência. Segundo o Ministério de Minas e Energia, esse tipo de fonte atingiu uma demanda de participação de 46,1% na matriz energética, o que representa três vezes o percentual mundial.

A fonte mais utilizada no Brasil, considerando renováveis e não-renováveis, é a energia hidráulica. Sua participação na matriz energética nacional atinge mais de 60% do total, como indica o gráfico abaixo:

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Fonte: Hud, plataforma de comunicação e gestão de energia exclusiva para clientes Esfera.

O gráfico também mostra uma participação importante da energia eólica e da energia de biomassa. Junto com a energia solar, essas fontes se consolidam como as melhores alternativas para o Brasil diversificar sua matriz e depender menos dos combustíveis fósseis.

Além disso, após a criação do Mercado Livre de Energia, o Brasil permite que empresas negociem diretamente com o gerador ou comercializador de energia. É possível também escolher o tipo de geração, seja ela convencional, como de termelétricas movidas a combustíveis fósseis, ou energia incentivada, composta por fontes renováveis.

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