Energia origemeefeitos
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    Energia origemeefeitos Energia origemeefeitos Document Transcript

    • Segunda Parte
    • Energia Origem e Efeitos Energia: Origem e Efeitos De fato é difícil fazer pesquisa de energia sem conhecer sua origem e ocorrência. Por ser afonte de energia mais importante de todas, vamos dar maior ênfase aos hidrocarbonetos. No Brasil, em particular, a partir de 1938 até hoje (2007), continua-se procurando petróleosem conhecer sua origem e por isso são usados métodos exploratórios inadequados para a finalidade,tornando a atividade difícil, dispendiosa e de sucesso questionável porque as premissas admitidaspara fazer a pesquisa daquela substância estão obsoletas e desligadas dos seus princípios geológicosbásicos. O petróleo não tem origem magmática, nem em rochas sedimentares (source-beds), nemdepende de estruturas dobradas e falhadas para ocorrer, como se pensa correntemente, seguindo umafilosofia existente desde o fim do século XIX, precisamente em 18851. O estudo estratigráfico da Bacia do Recôncavo solucionou estes problemas e agora apontapara um caminho mais fácil e mais econômico de conseguir o objetivo. Vejamos a origem do petróleodeterminando a origem da energia. Energia Universal Há uma e somente uma origem da energia no universo: a gravidade, uma propriedade doscorpos. Geologicamente e para efeito didático, faremos diferença entre origem e fonte de energia: • A origem da energia é a força da gravidade. • Fonte de energia é a massa dos corpos celestes que se transforma em energia. Esta distinção geológica é feita para contrapor outras tentativas, especialmente as originadasda área química e física sobre a origem da energia do universo. A Terra como planeta tem duas fontes de energia. A primeira é a energia própria, interior ouenergia primária da Terra. A segunda fonte é a energia solar emitida à distância pela massa do astrocentral. Notar que as fontes são independentes, mas a origem é a mesma. As fontes mencionadas sãodependentes do mesmo fenômeno central e final: a gravidade. A fonte de energia interna central daprópria Terra origina-se seguindo o modelo geral, isto é, pela atração ao centro (peso) das camadasexteriores da estrutura do planeta sobre o núcleo compressível, a qual é uma função da gravidadeterrestre. É ela que funde a matéria mineral. Esta energia aquece a Terra de dentro para fora até alitosfera como limite superior. A pressão provoca o aumento da temperatura ao longo do raio do planeta até alcançar ummáximo na região da interface manto/núcleo, não o centro do planeta. O excesso de energia acumu-lada no núcleo sobe da periferia do mesmo, através do manto, para a região de menor pressão (a su-perfície da Terra) onde explode com fragor provocando o vulcanismo e os terremotos. O movimentode subida da energia partindo do núcleo através do manto dá origem aos movimentos naturais dos 39
    • Petróleo e Ecologia: Uma Contestação à Ciência Ortodoxafluidos dentro dessa capa esférica chamados de movimentos convectivos, que na superfície movi-mentam a litosfera, criam as formações geológicas, provocam os terremotos, montanhas, vulcões,falhamentos e outras grandes estruturas da litosfera estudadas sob a denominação de tectônica, umaparte menor da Geologia Estratigráfica. O sentido e a direção atual dos movimentos convectivos do magma do manto terrestre foraminiciados após a grande explosão, que determinou a fragmentação continental, e tende a diminuir deintensidade até uma parada e inversão do mesmo dentro de um futuro geológico, por isso não sendoassunto para preocupações humanas. Resultado do mesmo processo descrito acima, a luz do Sol atinge a Terra como insolação eaquece as três camadas mais externas da estrutura terrestre: • Atmosfera, formada de gases e flutuante sobre a superfície, • Hidrosfera e • Litosfera, superfície rochosa aflorante do planeta. No Sol cumpre-se o mesmo fenômeno originário da gravidade, apenas que em uma escalamuito maior devido a maior massa daquele astro em relação ao globo terrestre. Esta energia aquecea Terra de fora para dentro, até o limite da litosfera. Tanto no Sol como na Terra, como em qualquer astro do firmamento, o funcionamento daenergia é o mesmo (e não há motivo para ser diferente): a gravidade atrai ao núcleo a massa mineraldo astro, o que faz aumentar a temperatura do mesmo, fluidificando-o completamente ou parcial-mente, transformando-o em pura energia luminosa que se espalha esfericamente para o universo.Dito anteriormente, a Terra é aquecida de dentro para fora pela gravidade terrestre a partir do seunúcleo, e de fora para dentro, pela insolação, uma conseqüência da gravidade solar. O limite físicopara o aquecimento é a litosfera. Neste ponto conceitua-se a energia: energia primária ou original éa luz que resulta da massa mineral dos corpos celestes quando submetida a compressões de grandezaestelar. Se há uma energia primária, segue-se que as outras qualidades de energia são conseqüentes:energia elétrica, química, eólica, energia do petróleo, são tipos de energias decorrentes da energiaprimária. A energia primária não depende da vontade dos humanos. Do exposto nasce a conclusão máxima deste estudo: A gravidade é a origem de todas as coisas conhecidas, incluindo a energia e a luz! Semelhantemente ao ciclo da água, a energia do Sol também cumpre um circuito no globo,com algumas diferenças. A comparação entre os dois ciclos é meramente didática. O Conhecido Ciclo da Água Aquecida pela energia solar, a água sobe à atmosfera por evaporação (etapa invisível do pro-cesso) e desce como chuva ou gelo, correndo sobre os continentes em forma de rios ou geleiras até omar, onde reinicia o ciclo. Por oportuno reforcemos a idéia que ventos, marés, ondas não são formasde energia independentes, mas uma conseqüência da energia do Sol chegada a Terra, que chamamosde energia primária. O ciclo da água é uma função da energia do Sol. A energia do Sol que provoca a evaporação da água fica armazenada no gás de água quesobe até as altitudes no limite da troposfera. Esta energia acumulada provoca todos os fenômenosconhecidos da meteorologia: nuvens, chuvas, furacões, ciclones, tempestades, raios e trovões quecausam destruições, enchentes e vítimas, desastres e prejuízos. Tais fenômenos são impossíveis deserem dominados ou controlados pela espécie humana. 40
    • Energia Origem e Efeitos O Desconhecido Ciclo da Energia A energia radiante do Sol ao chegar a Terra tem a capacidade de aglutinar o gás carbônico,através da propriedade de catenação, unindo-o em cadeias com diversas estruturas, desde linearesaté cíclicas, ramificadas e tridimensionais, as quais ficam dotadas da energia que as formou, deter-minando também o crescimento da sua massa. Essas cadeias se formam com qualquer quantidadeou qualidade de luz (luz de qualquer comprimento de onda), sendo a do Sol a mais efetiva por ser acombinação de todas elas. Os compostos assim formados pertencem ao mundo orgânico e é este quese transforma nas condições de subsuperfície em petróleo, que por sua vez se transforma em trabalhoe prosperidade para os humanos. Pela combustão, retirada a energia formadora do reino orgânico, o CO2 e a água voltam àatmosfera para reiniciar o ciclo. (Fig. 2.1) Observação importante: O petróleo não é uma dotação inicial da Terra. Ele se forma posteriormente a organizaçãoprimária do globo, depois do aparecimento da vida. (v.capítulo “História Geológica”) Reino Orgânico e Reino Mineral Tenha-se em conta que o mundo em que vivemos divide-se em apenas duas partes: o reinoorgânico e o reino mineral. Não são três os reinos da natureza (reino animal, vegetal e mineral) como ensinados nasescolas. De fato, só existem dois reinos naturais: • Reino mineral, formador da Terra, do Sol e de todos os astros do universo, e • Reino orgânico (de que trata a Biologia e a Química orgânica), produto da insolação e da composição química da atmosfera da Terra. O reino orgânico existente, só e somente só na Terra, então se subdivide em: • Reino animal (tratado na Zoologia) • Reino vegetal (tratado na Botânica). Enfatizando: animais e vegetais são subdivisões do reino orgânico. Generalizadamente podemos dizer que o reino mineral forma as rochas e a parte magmáticado globo, e o reino orgânico forma uma segunda parte diminuta, em relação à primeira, que tem ca-racterísticas ímpares. Esses reinos não se misturam, mas se complementam para que o reino orgânicocresça e sobreviva. Existem diferenças notáveis entre o mundo mineral e o mundo orgânico: • A quantidade de matéria mineral do planeta é fixa e forma (ilustrativamente) 99,999% do volume do globo, enquanto a matéria orgânica comparece com 0,001% do volume do globo e é crescente (função da insolação), mas limitada. • Minerais, depois de solidificados, não crescem, ao contrário, diminuem de tamanho pelo movimento que sofrem durante o transporte entre a origem (áreas-fonte) e as bacias de sedimentação, enquanto os seres orgânicos crescem em tamanho e em número, até quando houver matéria prima disponível para isso. • A matéria mineral solidificada é inerte e seus movimentos dependem da gravidade do planeta. A matéria orgânica é viva, tem movimentos próprios, embora tais movimentos continuem dependentes da gravidade do planeta. A quantidade de energia no planeta é 41
    • Petróleo e Ecologia: Uma Contestação à Ciência Ortodoxa crescente enquanto houver a matéria prima para o mencionado crescimento: o gás carbô- nico, o agente capaz de fixar a energia. Por oportuno, refaçamos um raciocínio anterior: ventos, marés, ondas e a vida animal e/ouvegetal (energias de segunda geração), não são formas de energia independentes, mas manifesta-ções diferentes da mesma energia originada no Sol. Detalhes do Ciclo da Energia A energia chegada a Terra como insolação completa um ciclo em várias etapas que podemser assim organizadas: 1. A energia do Sol confere estrutura ao CO2 da atmosfera transformando-o em compostos orgânicos pela aglutinação dos átomos de carbono , ficando a energia de formação embu- tida nas novas estruturas, cumprindo uma lei geológica: todo corpo aumenta de massa ao adquirir energia. 2. O fenômeno é representado pela fórmula: Massa = CO2 + H2O+ E. 3. Daí em diante, os vegetais crescem sintetizando a energia do Sol através da fotossíntese (função clorofiliana), enquanto os animais depois de formados crescem a custa dos vege- tais. 4. O mundo orgânico passa pelo ciclo vital: nascimento, crescimento, reprodução e morte. 5. Após a morte, como lixo orgânico, passa para a subsuperfície onde será transformado em petróleo e acumulado nos reservatórios. 6. Retirado da subsuperfície se transforma, nas refinarias e indústrias petroquímicas, em vários produtos industriais usados pelos homens. 7. Depois de extraída a energia de formação, transformada em movimento, desfaz-se a equa- ção original sobrando a massa que se separa em CO2 e água, que voltam a circular na atmosfera e sob energia do sol reinicia o ciclo energético representado pela fórmula Massa - E = CO2 + H2O + Mov. Em qualquer forma intermediária que se encontre a matéria orgânica, invariavelmente, vol-tará, mais cedo ou mais tarde, à forma de petróleo em uma bacia de sedimentação. Em resumo, depois de chegada a Terra em forma de luz, a energia é fixada em forma tridi-mensional, que após breve tempo em superfície, se acumula na subsuperfície da litosfera em formafluida. É retirada daí por artifícios humanos e utilizada em máquinas e motores que geram trabalho edinheiro (a forma condensada de energia). Segundo essa definição, todos os animais, especialmente a humanidade, não são seres es-peciais (gerados espontaneamente ou vindos de outros planetas), mas partículas representativas daenergia do Sol reunidas na superfície da Terra, ocupando uma posição intermediária entre a chegadada energia em forma de luz e a acumulação definitiva em forma de petróleo na subsuperfície. Todos os seres vivos passam pelo que se chama impropriamente de ciclo vital: animais evegetais nascem, crescem, reproduzem-se (principal função durante a vida) e ao cabo de poucotempo,”morrem”, passando à outra forma de energia - forma fluida - no ciclo energético. Animaise vegetais cumprem esta fórmula inapelável e invariavelmente, desde o resfriamento do planeta ouformação da litosfera. O processo formativo do petróleo é da idade da Terra, desde o seu resfriamento e somativonos diversos reservatórios da subsuperfície. À medida que o tempo passa, os minerais e o “lixo” seacumulam em bacias de sedimentação: os detritos orgânicos se transformarão em petróleo e os mine- 42
    • Energia Origem e Efeitosrais em reservatórios. Observe-se no quadro a seguir um paralelo entre o conhecido Ciclo da Água e o desconheci-do Ciclo da Energia. CICLO DA ÁGUA CICLO DA ENERGIA Aquecimento da Superfície Catenação do Carbono Evaporação Aumento da Massa Condensação Sedimentação da Atmosfera Parte Rápida Chuvas Fauna e Flora do Processo Rios/Geleiras Ciclo Vital Erosão Morte Deságue no Mar PROCESSOS DE SEDIMENTAÇÃO Parte Lenta do Processo Diagênese (reservatórios) Petróleo Como qualquer forma de energia, o petróleo não se perde, apenas muda de reservatório, atéque pela combustão libere a energia de formação e regenere para a atmosfera os componentes quími-cos que o formam, para reiniciar o ciclo. Observar que a energia do Sol fica embutida nos tecidos dos vegetais. É o momento da ma-terialização da energia, da origem da vida, um fenômeno de extraordinária importância do pontode vista filosófico. A maneira mais fácil de mostrar o fenômeno foi dissociar a palavra e colocá-laembutida na fórmula química da fotossíntese, para mostrar o crescimento da matéria com o acúmulode energia. Energia solar Combustível Comburente 6 CO2 + 12 H2O ---> C6 Ener H12 gia O6 + 6O2 + 6H2O Clorofila Tridimensional O gás carbônico retirado da atmosfera e o hidrogênio retirado da água fornecem como pro-dutos residuais o oxigênio, que é o comburente da natureza na atmosfera, e mais o combustível (ali-mento) dos animais, e por fim o petróleo, que é o combustível da natureza, na subsuperfície. Não existe equilíbrio entre a retirada e a reposição do gás carbônico da atmosfera. A repo-sição se faz pela combustão (respiração animal, incêndios e motores de combustão interna), e a suaretirada é feita pelos vegetais (consumidores do gás carbônico) que são em maior número. Observar então que a fotossíntese é o antônimo de combustão. Ela retira CO2 do ar e acombustão o devolve. Não há balanceamento entre os dois fenômenos. Ao contrário, o fenômeno édesbalanceado em favor da retirada do CO2 devido ao número muito maior de vegetais. Pode-se então raciocinar que, ao princípio da história da Terra somente existia o mundomineral. A energia do Sol formou os primeiros vegetais e a energia passou a ser armazenada e con-centrada com o aparecimento e proliferação dos mesmos sobre a superfície, quando as CNTP daqueletempo tornaram isso possível. Se o fenômeno existe desde quando a Terra se formou, é fácil raciocinar que ao princípio,havia muito gás carbônico o que favoreceu o ambiente para proliferação dos vegetais. É através da fotossíntese que um vegetal cresce e se desenvolve, fenômeno conhecido desdeo século XVIII com os trabalhos de Jean Senebier2 (1742-1809),Joseph Priestley3 (1733-1804) e JanIngenhousz4 (1730-1799). A passagem do tempo levou a que se acumulasse o oxigênio como resul- 43
    • Petróleo e Ecologia: Uma Contestação à Ciência Ortodoxatado da fotossíntese e uma rarefação do CO2. No prosseguimento do raciocínio chega-se à conclusão de que os vegetais foram os primei-ros habitantes da Terra (Fig. 2.2). Depois, a determinado nível mínimo de oxigênio na troposfera (re-sultante da função clorofiliana) é que foi possível o aparecimento da outra categoria de ser orgânico:os animais, pois estes precisam de oxigênio para sobreviver (seres pulmonados). Vivemos atualmen-te no ramo declinante de um período de exuberância orgânica, mas deveremos entrar em uma fase dedeclínio acentuado até um fim, quando a atmosfera for composta somente de nitrogênio e oxigênio. Ainda dentro do raciocínio estratigráfico, pode-se também descrever a evolução da Terraem tons de cor: ao princípio a Terra foi de cor branca (devida à cor geral das rochas que formavamos continentes) e azul (devida aos mares e atmosfera). Atualmente passa por uma fase verde (devidaaos vegetais sobre os continentes) e azul e caminha para um futuro branco e azul de novo, devido aodesaparecimento dos vegetais. Ainda pode ser descrita em relação à vida: ao início passou por uma fase desértica; atual-mente passa uma fase plena de vida (vegetais e animais) e no futuro voltará à fase desértica, com odesaparecimento daqueles (Fig. 2.3). Prosseguindo na mesma linha de raciocínio, em termos de petróleo pode-se dizer: no princí-pio da história da Terra não havia qualquer petróleo; atualmente passa por uma fase de acumulaçãomédia de petróleo, caminhando para a última fase de acumulação máxima, quando todo o mundoorgânico estiver enterrado em forma de petróleo, mas sem que exista alguém para usá-lo. O ciclo daenergia desse ponto em diante ficará interrompido, isto é, não mais se fechará. Do resumo depreende-se que o que governa a existência da vida no planeta é a composiçãoquímica da atmosfera e a variação nela verificada. No princípio surgiram os vegetais, seres adaptadosàs condições iniciais, ou seja, uma atmosfera carregada de gás carbônico e boa dose de nitrogênio.Eram as condições naturais que conferiam a Terra o que atualmente é imaginado como efeito estufa.Somente animais e vegetais adaptados àquelas condições puderam viver durante muito tempo. A contínua mudança dessas condições, uma conseqüência da sedimentação da atmosfera(que continua se verificando), mudou aqueles primeiros habitantes. Eles foram extintos, deixandoapenas marcas de sua passagem pela superfície do globo (os fósseis), dando lugar ao aparecimentode novos habitantes. Toda a fauna e a flora do passado estão atualmente enterradas na forma de pe-tróleo que estamos a usar hoje. Atualmente, os seres adaptados a essas novas condições da evoluçãodo planeta, inclusive a humanidade, fatalmente serão extintos em um processo natural, a despeito dequalquer esforço de nossa parte para evitar que isso aconteça. As modificações atmosféricas e a sucessão (novas espécies) de animais e vegetais é um lugarcomum ao longo da história geológica. Desse quadro descritivo pode-se deduzir porque o petróleo não se acaba e explicar as quanti-dades extraordinárias conhecidas no mundo. Também se deduz porque o petróleo é mais convenientecomo combustível para a humanidade do que as fontes chamadas alternativas ou as de energia mine-ral. Ambos, humanidade e petróleo são, exatamente, a mesma qualidade de energia, apenas que emforma, ambiente e estado físicos diferentes. A alimentação e a proliferação da vida vegetal são conseguidas facilmente, pois é ela umafunção da energia solar. Entre os animais somente a proliferação é fácil e prazerosa. A alimentaçãonão. Há dificuldades em consegui-la e para a maioria é uma das causas mais comuns da morte pre-matura: fome ou falta de alimento. Pode-se também deduzir que a única finalidade dos animais, vegetais e particularmente ahumanidade, é a manutenção ou preservação das espécies através da reprodução. Trabalhamos enos alimentamos, divertimo-nos e descansamos (atividades colaterais e de apoio à reprodução), demaneira que possamos cumprir a passageira missão na Terra: reproduzir para preservar a espécie eacumular cada dia mais petróleo nos reservatórios de subsuperfície. 44