Petróleo e gás natural

“O petróleo move o mundo moderno e está presente em nosso cotidiano. Com ele,

construímos uma história de sucesso. Agora encontramos uma reserva imensa no

pré-sal, com um tipo de óleo que nos permitirá diversificar e obter produtos mais nobres. Um novo

desafio.

Porém nossa história não se limita a ele. Buscamos energia em outras fontes, como o gás natural

e os biocombustíveis.

O gás natural é versátil e pode ser aplicado em casa, na indústria e como combustível veicular.

Nossas pesquisas por energias renováveis nos levaram ao desenvolvimento de tecnologia única

no mundo para obtenção do biodiesel e a novas técnicas de produção do etanol.

Em paralelo, estamos desenvolvendo técnicas de obtenção de energia na força dos ventos, nos

raios solares, nos rios e no hidrogênio combustível.”

(Texto extraído do site da Petrobrás, http://www.petrobras.com.br/pt/energia-e-tecnologia/fontes-de-energia/ - Acesso

em 10/10/2013).

Como você leu acima, o petróleo é muito importante, mas não é mais a única alternativa

energética. Até mesmo uma das maiores indústrias petrolíferas mundiais, como a Petrobras, já

procura diversificar suas atividades e seu foco de produção. Isso, por dois motivos principais:

O petróleo vai acabar em aproximadamente 100 anos

O petróleo e o carvão mineral - na qualidade de combustíveis fósseis – são poluentes, pois

lançam gases de efeito estufa, que estariam contribuindo para o “aquecimento global”;

além de conterem enxofre, cujos óxidos causam a chuva ácida.

Petróleo, o “óleo de pedra”

O petróleo é uma mistura oleosa e escura, formada por centenas de substâncias. Esta mistura se

formou através da decomposição parcial de organismos animais e vegetais, cujos corpos foram

se depositando em fundos de lagos e mares, misturados com areia, calcário e outros sedimentos,

que, por sua vez, foram se transformando em rochas sedimentares, principalmente arenito,

guardando a mistura orgânica sob várias camadas de rochas. Sem a presença de oxigênio e

após um longo período – de 10 a 400 milhões de anos -, o material orgânico foi originando uma

mistura muito rica de substâncias orgânicas variadas, sendo a maior parte de hidrocarbonetos

saturados; ou seja, substâncias que contêm apenas carbono e hidrogênio, em cadeias

carbônicas de ligações covalentes simples.

Não se conhece exatamente todas as etapas dessas reações químicas de decomposição, mas é

certo que a formação de petróleo é um fenômeno global, em ciclos de várias eras. Por isso, há

petróleo em diferentes regiões do planeta, em subsolo continental e subsolo oceânico, sendo que

as maiores jazidas estão localizadas no Oriente Médio.

Conhecido há milênios pelos antigos, o petróleo já foi utilizado como rejunte de pedras em

construções no Oriente Médio, iluminação noturna, mumificação e como material incendiário em

batalhas. Etimologicamente a palavra “petróleo” significa “óleo de pedra”, pois ele era encontrado

no solo rochoso e algumas jazidas até “brotavam” do chão e em profundidades de até 25 metros.

Hoje o “ouro negro” é obtido em profundidades muito maiores. Na bacia de Campos, Estado do

Rio de Janeiro, o petróleo é extraído a cerca de 1,8 mil metros; mas, no caso do pré-sal, a

profundidade é de até 7 mil metros, sendo 2 mil metros de lâmina d'água, 2 mil metros de solo

pós-sal, 1 mil metros de sal e 2 mil metros de camada petrolífera, chamada “pré-sal”. O Brasil é o

recordista mundial em extração de petróleo em grandes profundidades sob solo oceânico.

Distribuição do petróleo no mundo

O Brasil é o 13º produtor mundial (1 milhão de barris/dia). Com o pré-sal, pode se tornar o

4º maior produtor. O prazo para atingir o pico de produção do pré-sal é daqui a 15 anos.

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:World_petroleum_systems.png – Acesso em 20/10/2013.

Desde a Revolução Industrial, no século 19, o “ouro negro” se tornou o “motor” da economia e da

energia mundiais. Cerca de 80% da energia consumida hoje no planeta provêm de combustíveis

fósseis, especialmente do petróleo.

Recomendamos que você assista aos vídeos indica dos nos links abaixo:

A história do petróleo 1: http://www.youtube.com/watch?v=q5167yil3oc

A história do petróleo 2 – nacionalismo: http://www.youtube.com/watch?v=RjeDe1WDKsk

O terceiro vídeo mostra a tecnologia da Petrobras na exploração de petróleo, com plataformas

marinhas, na Bacia de Campos: http://www.youtube.com/watch?v=icY-3JRXtiw

Comentário: como você viu, abaixo das plataformas flutuantes são colocadas as “árvores de

natal” sobre o solo marinho, que centralizam a chegada de uma série de tubos flexíveis vindos da

jazida de petróleo, no subsolo. O petróleo chega pelos tubos flexíveis até às “árvores”, que

lançam o petróleo para a plataforma, onde é separado do “gás natural”, formado principalmente

de metano e etano (CH4 e C2H6). Essa tecnologia é única no mundo, patenteada pela Petrobras.

O quarto vídeo trata do “desafio” de extrair petróleo a mais de 7 mil metros de profundidade, o

pré-sal brasileiro: http://www.youtube.com/watch?v=Hzy5AAYGUFs

Composição química

Existem vários tipos de petróleo. Dependendo de onde foi formado, de sua idade geológica, das

condições de pressão e temperatura a que foi submetido e das migrações para diferentes

camadas de rochas, suas características podem variar bastante, inclusive sua coloração que,

oscila do marrom escuro ao preto.

Além disso, o “poço” de petróleo não é uma “bolsa” subterrânea vazia, preenchida apenas com

petróleo; ao contrário, está misturado com muitos minerais sólidos provenientes da rocha

sedimentar de onde é extraído. Quando chega à superfície, o petróleo vem com grande

quantidade desses sólidos, principalmente arenito, que precisam ser retirados por filtração, além

de gases, como o metano e etano (gás natural) e até a água salgada. Pode ser que um poço

contenha pouco ou nenhum gás; ou podem ser encontradas câmaras subterrâneas com gás

natural, separadas das câmaras de petróleo, porém, geralmente, estão próximas. Isso acontece

por causa da “migração” do gás ou do óleo para diferentes camadas da rocha principal da bacia

petrolífera.

Logo, quando é realizada a primeira perfuração de um poço, uma amostra de petróleo é

analisada e recebe uma primeira classificação em graus API. Esta classificação é para

determinar o grau de “leveza” do petróleo, ou seja, se ele é formado predominantemente de

moléculas de menor massa (menor número de carbonos) ou de moléculas maiores (mais

carbonos). O grau API é dado a partir da análise da densidade da amostra; e quanto maior o

grau, mais leve é o petróleo.

Grau API maior que 30: petróleo leve ou de base parafínica, com alto teor de alcanos, além

de 15 a 25% de cicloalcanos; ou seja, muito rico em hidrocarbonetos saturados (ligações

simples).

Grau API entre 22 e 30: petróleo médio ou de base naftênica, com alto teor de alcanos e

de 25 a 30% de hidrocarbonetos aromáticos; estes últimos formados por anéis benzênicos

e, portanto, hidrocarbonetos insaturados (apresentando ligações duplas).

Grau API abaixo de 22: petróleo pesado, contendo principalmente hidrocarbonetos

aromáticos.

Grau API abaixo de 10: petróleo extrapesado, rico em compostos de cadeia mais longa, de

características asfálticas.

Plataforma flutuante

Disponível em http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oil_platform_P-51_%28Brazil%29.jpg – Acesso em 21/10/2013.

O petróleo brasileiro é predominantemente de base parafínica, situado entre os graus médio e

leve, que são os de melhor qualidade. Como o componente mais valioso do petróleo é a

gasolina, que possui moléculas de 5 a 9 carbonos, e que, portanto, é um composto “leve”, os

petróleos de grau mais alto (mais leves) são os que possuem maior valor de mercado.

No dia 17 de outubro de 2013, a Petrobras divulgou que o primeiro teste do reservatório da área

Farfan (águas ultraprofundas da Bacia Sergipe-Alagoas), atestando "excelente produtividade de

óleo de boa qualidade", com grau API 38º, ou seja, “leve”. Testes preliminares indicam que a área

contém oito poços, totalizando um grande volume, podendo ser um dos maiores já encontrados

em águas brasileiras, estando localizada a 104 km da cidade de Aracaju, em profundidade de

água de 2,5km e 5,6km de profundidade total.

Fonte: http://exame.abril.com.br/meio-ambiente-e-energia/energia/noticias/petrobras-conclui-teste-de-formacao-na-area-de-farfan - Acesso em

21/10/2013.

Separando as frações - refino

Após as fases de decantação (para separação da água) e filtração (separação de sólidos e

sedimentos de rocha), que geralmente ocorrem no próprio local de extração, o petróleo é levado

para uma refinaria, onde passa pelo “refino”.

Nessa fase, o óleo cru costuma ter centenas de substâncias de fórmulas moleculares diferentes,

com diferentes números de carbonos e de hidrogênios. Existem também muitos isômeros, ou

seja, substâncias de estruturas moleculares diferentes, mas com mesma fórmula molecular.

Mas, para efeito prático de classificação das frações dessa grande mistura, é mais fácil ter como

referência o tamanho da cadeia carbônica (número de carbonos), pois quanto maior a cadeia,

mais alto é o ponto de ebulição. É por diferença de pontos de ebulição que essas frações são

separadas nas torres de fracionamento de uma refinaria de petróleo.

Refinaria de petróleo

Disponível em: http://pixabay.com/pt/refinaria-%C3%B3leo-a%C3%A9rea-g%C3%A1s-natural-109023/

Acesso em 20/10/2013.

O refino é, principalmente, a destilação fracionada do óleo cru, que é previamente aquecido e

percorre a torre, de baixo para cima. Na medida em que sobe, vai esfriando e condensando seus

componentes menos voláteis, que são recolhidos para tanques de armazenamento. Os outros

componentes mais voláteis continuam subindo pela torre, até chegarem a uma altura em que a

temperatura tenha esfriado o suficiente para também condensá-los, escorrendo líquidos para

outros tanques. Ou seja, a torre de fracionamento, ao mesmo tempo em que separa as frações de

petróleo por altura na torre, está separando ao mesmo tempo por pontos de ebulição e

também por tamanho da cadeia carbônica, uma vez que esses três critérios se relacionam.

Assim, quanto maior a altura em que é recolhida, menor o ponto de ebulição das substâncias que

compõem aquela fração.

Esquema simplificado de uma torre de fracionamento,

com seis frações principais.

O “gás” no alto é o GLP, gás liquefeito de petróleo,

usado como gás de cozinha.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Crude_Oil_Distillation-fr.svg – Acesso em

20/10/2013.

Lembrando: Quais características das estruturas moleculares determinam os pontos de ebulição

das substâncias?

1) Tamanho da molécula ou superfície de contato: quanto maior a cadeia carbônica, maior

o tamanho da molécula e maior a área de contato entre essas estruturas, aumentando a

intensidade da atração intermolecular. Por isso, há maior temperatura para separá-las.

2) Polaridade da molécula: Quanto maior a polaridade (intensidade dos polos positivo e

negativo de cada molécula), maior a atração entre as moléculas e maior a temperatura

necessária para separá-las. Mas, no caso das substâncias do petróleo, podemos

considerar todas como moléculas apolares. Como são hidrocarbonetos, não possuem

nenhum elemento muito eletronegativo, como flúor, oxigênio ou nitrogênio; e a polaridade

das ligações carbono-hidrogênio é insignificante (eletronegatividade do carbono 2,5 e do

hidrogênio 2,1), sendo, ainda, anulada pela geometria tetraédrica predominante dos

carbonos. As ligações carbono-carbono são, logicamente, apolares.

3) Presença de ramificações: as moléculas ramificadas não conseguem se aproximar tanto

umas das outras e seu “empacotamento” fica prejudicado. Mais distantes, as moléculas

ramificadas se atraem menos, facilitando a ebulição e, por isso, seu ponto de ebulição é

menor. Porém, como o petróleo é uma mistura de centenas de substâncias diferentes, não

é possível separá-las por esse critério, em grande escala.

Sendo assim, dos três critérios acima, apenas o primeiro é utilizado para a separação dos

componentes do petróleo em uma refinaria. Isto porque: não há variação na polaridade (2); e os

detalhes na estrutura das moléculas são desconsiderados, como é o caso da presença ou não de

ramificações (3). Por isso, cada fração separada do petróleo bruto ainda é uma mistura de

várias substâncias, contendo moléculas ramificadas junto de outras não ramificadas, mas de

cadeia carbônica de tamanho aproximado.

Refino, considerando nove frações

Frações Composição P. E. (ºC) Utilização

Gás natural 1 a 2 carbonos -162 a -

75ºC

Combustível

GLP 3 a 4 carbonos - 42 a 20ºC Gás de cozinha,

combustível

Éter de petróleo 5 a 6 carbonos 20 a 60ºC Solvente

Benzina 7 a 8 carbonos 60 a 90ºC Solvente

Gasolina 6 a 12 carbonos 40 a 200ºC Combustível

Óleo diesel 15 a 18 carbonos 250 a

300ºC

Combustível

Óleo lubrificante 16 a 20 carbonos 300 a

400ºC

Lubrificante

Parafina Sólidos de massa molar

acima de C36H74

470 a

650ºC

Velas, alimentos,

cosméticos.

Asfalto Hidrocarbonetos

parafínicos, aromáticos,

heterocíclicos.

- Pavimentação

Observação 1: Essas frações são simplificações do processo de refino, que, na verdade, envolve

mais de 40 etapas de separação das frações de maior interesse. Desenhos e tabelas com seis,

sete, oito ou nove frações são comuns, mas todos são simplificações do processo, para melhor

efeito didático.

Observação 2: A temperatura máxima de aquecimento das frações líquidas e gasosas é de

400ºC, pois, acima desse valor, há quebra ou “cracking” de moléculas maiores, em menores.

Destilação a vácuo

Uma das etapas importantes do refino, após a destilação por aquecimento, é a destilação a

vácuo, que separa as frações que não foram separadas na destilação anterior. Há uma torre de

fracionamento específica para essa finalidade, pois a pressão deve estar reduzida abaixo da

pressão atmosférica, para que as substâncias entrem em ebulição, em temperaturas não muito

altas, evitando que haja quebra das moléculas grandes em moléculas pequenas. Nessa etapa,

são recolhidas graxa, parafinas e betume.

Craqueamento ou “cracking”

As frações mais pesadas do petróleo, ricas em moléculas de cadeias carbônicas grandes, são

menos valiosas no mercado. Para valorizá-las, costuma-se fazer o “craqueamento” (do inglês

“cracking”, quebra) dessas substâncias, quebrando-as em moléculas menores, em reações

químicas que acontecem por aquecimento da amostra, geralmente em presença de catalisadores.

Os catalisadores são substâncias inertes ao processo, mas que, em sua presença, há menor

necessidade de altas temperaturas. Um catalisador diminui a energia de ativação, que é a energia

mínima necessária para iniciar a reação química. Mesmo assim, o craqueamento catalítico ocorre

entre 500º e 550ºC. O catalisador mais usado no craqueamento é um pó fino, constituído de sílica

(areia, SiO2) e óxido de alumínio (alumina, Al2O3).

O craqueamento é indispensável no processo de refino, sendo uma das etapas mais importantes

da produção de derivados, pois é capaz de aumentar enormemente a produção de compostos

mais leves que, como já vimos, são os mais caros e importantes do mercado. Em outras palavras,

só é possível atender à demanda de gasolina e de gás de cozinha do mercado consumidor,

porque muitas frações pesadas de óleos são “craqueadas” para se transformarem em

gasolina e gás GLP. Se não fosse o craqueamento, sobrariam óleos pesados e faltaria gás de

cozinha e gasolina aos consumidores.

Hidrocraqueamento catalítico ou HCC (hidrogenocatalitic cracking)

O HCC é um processo de “cracking” em presença de gás hidrogênio (H2), que tem uma série de

vantagens:

O craqueamento sem hidrogênio costuma formar compostos insaturados (com ligações

duplas); e, na presença de gás hidrogênio, há saturação das cadeias, transformando

novamente cadeias insaturadas em saturadas, aumentando a estabilidade dos produtos.

Compostos aromáticos são saturados na presença do hidrogênio, formando cadeias

cíclicas não aromáticas.

Compostos contendo nitrogênio e oxigênio são hidrogenados e facilmente eliminados.

Reforma catalítica

Nessa etapa, as moléculas sofrem uma “reforma”, ou seja, sofrem mudanças de “forma” nas

cadeias carbônicas, geralmente com acréscimo de ramificações, em compostos de cadeias, antes

não ramificadas ou “normais”. Cadeias abertas também podem ser transformadas em cadeias

fechadas e até em aromáticas. Posteriormente esses compostos são adicionados à gasolina, pois

melhoram a qualidade da combustão nos motores dos automóveis.

O que é a “gasolina de qualidade”? O que é “octanagem”?

Em relação à combustão nos motores dos carros, a gasolina ideal é a que se comporta como se

tivesse 100% de iso-octano. Neste caso, a gasolina explode apenas por ação da faísca produzida

pela “vela de ignição”, ou seja, no momento exato em que deve explodir.

O iso-octano (C8H18) tem cadeia

ramificada, com três grupos metil. Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Isooctane-

3D-balls.png – Acesso em 21/10/2013.

Uma gasolina que se comporta assim é chamada de “gasolina de alta octanagem” ou “com

100% de octanagem”, mesmo que não contenha octano puro, pois outros compostos

ramificados, cíclicos ou até aromáticos podem ser adicionados à gasolina para exercer essa

função.

Por outro lado, a gasolina de péssima qualidade é a que se comporta na combustão, como se

fosse heptano puro. Em outras palavras, é uma gasolina que pode explodir por compressão do

pistão, antes que a vela de ignição produza a faísca, ou seja, antes do momento ideal. Uma

amostra de gasolina com estas características tem pouca porcentagem de compostos de cadeia

ramificada, com 0% de octanagem ou grau de octanagem zero.

O heptano (C7H16), hidrocarboneto saturado de cadeia “normal” (não ramificada). Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heptane-3D-balls.png - Acesso em 21/10/2013.

O índice de octanagem da gasolina brasileira é, em média, 86, ou seja, comporta-se como uma

mistura contendo 86% de iso-octano e 14% de heptano. Atualmente estão à disposição dos

consumidores brasileiros três tipos de gasolina: comum, comum aditivada e de alta octanagem

(premium e podium).

Combustível brasileiro Octanagem

Heptano 0

Gasolina comum 85

Gasolina especial 97

Iso-octano 100

Etanol 105

Metanol 105

Mitos sobre os tipos de gasolina no Brasil / do site Notícias automotivas

É comum ouvir um amigo dizer que abasteceu o carro com combustível aditivado,

qualquer modelo que seja, e que ele ficou “muito mais forte”. E também que a gasolina

comum “é suja”, que a aditivada “é besteira”, que a Premium (seja a BR Podium, ou a

Shell) é “jogar dinheiro fora”. Essas, entre outras lendas e mitos, acabam deturpando a

verdade sobre os inúmeros combustíveis disponíveis no mercado.

A verdade é que o consumo, independentemente do tipo de combustível, não tem razão

físico-química nenhuma que justifique diferenças gritantes.

Os três tipos de combustíveis vendidos no Brasil são, por força de lei federal, misturados

com 20% a 25% de álcool anidro. (…) *Obs.: alterados para 25% desde 25 de janeiro

de 2013 (nota Educar Brasil).

A diferença entre gasolina comum, aditivada e premium é bastante simples; a primeira

não contém aditivos de limpeza e dispersantes, portanto ocorre, ao longo do tempo,

acúmulo de detritos no motor e sistema de combustão. A segunda, aditivada, traz uma

série de “detergentes” especiais misturados ao combustível; cada bandeira faz o próprio

coquetel, e a sua eficiência varia de acordo com a qualidade deles.

Por último, há a gasolina Premium/Podium — assim como o combustível aditivado; ela

também traz componentes de limpeza especiais, porém tem mais octanas (fato que é

aproveitado por veículos com alta taxa de compressão, permitindo um total

aproveitamento do potencial do motor), emite menos enxofre durante a queima e, assim,

causa menos impacto ambiental, já que polui menos.

É possível, gradualmente, passar a utilizar gasolina aditivada ou mesmo premium em

motores “acostumados” com combustível comum. A vantagem será, a longo prazo, mais

durabilidade ao motor e seus componentes, menos resíduos acumulados, manutenção da

limpeza interna de tubulações, bicos e câmara de combustão e, como já citado, menos

poluição.

Disponível em:http://www.noticiasautomotivas.com.br/diferencas-entre-gasolina-comum-aditivada-e-premium-podium/ -

Acesso em 22/10/2013.

Experimento

Se você quiser saber a quantidade de álcool adicionado a uma amostra de gasolina qualquer,

para conferir se não foi adulterada com quantidades de álcool além do permitido por lei, o

procedimento é simples:

- Em uma proveta (cilindro graduado) de capacidade 200mL, coloque exatamente 100mL da

amostra de gasolina a ser testada;

- Em seguida, adicione 100ml de água, lentamente, e agite levemente a mistura ou misture com

um bastão de vidro e aguarde uns 5 minutos;

- O álcool (etanol) presente na gasolina é mais solúvel em água do que no hidrocarboneto e vai

“migrar” de fase, se deslocando para a fase aquosa. Assim, a leitura dos 100mL de gasolina

deverá baixar para 75mL, numa fase mais amarelada ou avermelhada, oleosa, acima da água. A

fase aquosa, por sua vez, deve aumentar de 100mL para 125mL; e, sendo mais densa, fica por

baixo da gasolina;

Cálculo: Se o volume de gasolina baixou de 100 para 75mL, a gasolina está dentro das

especificações atuais para a gasolina brasileira, com 25% de álcool. Se o percentual for superior

a 25% de álcool, a gasolina pode estar adulterada.

O “cetano” e o diesel

Ao contrário da gasolina, o diesel entra em combustão no motor por simples compressão. Não há

“velas de ignição”. Portanto, a referência de qualidade é o oposto à da gasolina. Considera-se um

bom diesel, o que tem índice elevado de “cetanos” ou “número de cetano”.

O cetano é um hidrocarboneto de cadeia normal, sem ramificações, com 16 carbonos, que pode

ser representado por:

CH3 (CH2)14 CH3 ou C16H34

Como vimos, os compostos sem ramificação são propensos a quebrar suas cadeias por

aquecimento (cracking). Se estiverem na presença de gás oxigênio, essa quebra das grandes

cadeias em moléculas menores facilita a reação de combustão.

Nos motores diesel, há uma compressão do combustível muito superior à dos motores à gasolina.

Em compensação, como as moléculas possuem grande quantidade de carbonos, o número de

moléculas gasosas produzidas é bem maior que nos motores a gasolina ou a álcool, resultando

motores mais potentes, capazes de transportar grandes cargas, como é o caso de caminhões,

ônibus, tratores etc.

C16H34 + 49/2 O2 → 16 CO2 + 17 H2O

24,5 moléculas gasosas 33 moléculas gasosas

Curiosidade

O criador do motor diesel, Rudolph Diesel, usou em seus primeiros testes, na

década de 1880, óleo de amendoim e também petróleo cru. Ele defendia o uso

dos óleos vegetais e de gorduras animais como combustível já nessa época, mas os derivados do

petróleo eram muito mais disponíveis e com menores preços. Hoje estamos estudando o uso dos

óleos vegetais para fabricar biodiesel, considerando-os grandes novidades.

Outras aplicações do petróleo – Sim, você come cera de petróleo!

O petróleo não é apenas uma mistura de combustíveis. Durante seu refino, craqueamento e

reforma catalítica, diversos subprodutos de muita importância são produzidos, como a parafina,

propeno e nafta. A parafina é usada diretamente nas gomas de mascar, doces, controla o

derretimento de chocolates, além de ser componente em ceras de piso, de inúmeras resinas e de

milhares de outros produtos farmacêuticos, cosméticos e alimentícios, além de combustível nas

velas de iluminação caseira.

Mas o propeno, eteno, vários aromáticos e nafta são substâncias usadas pelas indústrias

químicas para a produção de inúmeras outras substâncias artificiais. Pode-se dizer que quase

100% das substâncias artificiais fabricadas hoje são derivadas do petróleo, inclusive

medicamentos. Há algumas décadas, a vitamina C, por exemplo, era obtida exclusivamente a

partir das frutas. Hoje a maior parte da vitamina C comercializada no mundo é produzida nos

laboratórios, fabricadas a partir de substâncias aromáticas derivadas do petróleo.

Todos os tipos de plásticos, como policloreto de vinil (PVC), politereftalato de etileno (PET),

polietileno de alta e de baixa densidade (PEAD e PEBD), poliestireno (PS), nylon, teflon, vinil,

poliacetatos, policarbonatos e muitos outros são produzidos a partir de gases do petróleo, por

reações de polimerização.

Por exemplo, o eteno (C2H4) e seu principal derivado, cloreto de vinil (C2H3Cl), são monômeros

(moléculas pequenas usadas como matérias-primas) para a produção de polímeros ou plásticos.

Essas reações geralmente ocorrem com a quebra controlada de ligações duplas das moléculas

pequenas ou monômeros, que se ligam, emendando-se umas nas outras, formando longas

cadeias de polímeros.

Reação de polimerização do cloreto de vinil, formando o PVC. No produto, as bolinhas em

verde representam os átomos de cloro (Cl); as brancas, os hidrogênios; e as pretas, os

carbonos

Disponíveis em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PVC-3D-vdW.png e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PVC-polymerisation-2D.png –

Acesso em 23/10/2013.

O plástico politereftalato de etileno ou PET, tão conhecido por causa das garrafas de água e

refrigerante, possui cadeia carbônica aromática (contendo anéis benzênicos), cuja estrutura

polímera é uma repetição do monômero abaixo, formando cadeias de incalculável número de

átomos de carbono.

Disponíveis em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PET.svg e

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pet_Flasche.JPG?uselang=pt-

br – Acesso em 23/10/2013.

Por que não se decompõem?

Como os polímeros artificiais não são “conhecidos” pelas bactérias decompositoras do nosso

planeta, eles demoram centenas de anos para sofrerem desgaste no ambiente; e, por isso, são

considerados poluidores. Por outro lado, existem polímeros naturais, como a madeira (celulose),

cujo monômero é a glicose, bem “conhecida” das bactérias; por isso, é facilmente decomposta.

Petróleo, causador de guerras?

John Lennon, músico e pacifista britânico assassinado em 1980, dizia que “não importam os

motivos da guerra, a paz é mais importante”. Os “motivos” das guerras modernas nem sempre

são claros, em uma primeira análise, sendo que as partes envolvidas sempre defendem alguma

justificativa para iniciá-las ou a elas dar continuidade. O fato é que as causas econômicas, quase

sempre, ficam ocultas do grande público, sendo pouco divulgadas e, muitas vezes, negadas

veementemente.

Analise o gráfico na ilustração abaixo e tire as suas conclusões para a pergunta:

As ameaças e iniciativas de guerras, “intervenções” ou “invasões” realizadas pelos EUA, ao longo

das últimas décadas, em diferentes países do Oriente Médio, se justificariam por motivos

econômicos não admitidos, de forma clara?

A cada ano, os EUA

consomem e

importam mais

petróleo; e produzem

menos. A nação mais

poderosa do mundo é

cada vez mais

dependente das

importações.

No gráfico, o

percentual de

petróleo importado

pelos EUA, no total

do consumo interno.

Disponível em http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Imported_Crude_Oil_as_a_Percent_of_US_Consumption_1950-2003.jpg - Acesso em

20/10/2013.

Gás natural

Como já dissemos, um poço de petróleo pode conter ou não gás natural. Pode ocorrer, também,

que o poço de gás esteja localizado em outra câmara vizinha à do óleo, na mesma bacia

petrolífera, sendo, portanto, de mesma origem; mas que, por migração do gás ou do óleo,

separaram-se, indo para outras camadas de rocha.

Poço de petróleo e gás natural: nem sempre estão juntos

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oil.png - Acesso em 21/10/2013.

Se gás e óleo estão juntos, pode acontecer que, no momento da perfuração de um poço

petrolífero, a pressão interna do gás faça jorrar o petróleo para a superfície, como se fosse um

recipiente aerosol, quando liberamos a saída do gás, apertando sua válvula.

Aerosol: o gás sob pressão faz o líquido ser lançado para fora

Disponível em: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Aerosol.png – Acesso em 22/10/2013.

Curiosidade – soprar com canudinho também é tecnologia!

A Petrobras foi a criadora de uma tecnologia nova para a retirada de petróleo de poços em que

não há gás natural ou em que este já não exerça pressão sobre o óleo. A tecnologia consiste em

injetar gás carbônico (CO2) no poço, criando uma pressão artificial maior que a pressão

atmosférica, forçando a saída da fase líquida pelos tubos de drenagem.

Experimento: É parecido com a experiência do canudinho para esvaziar mais rápido uma garrafa

com água. Sabemos que um líquido só sai de uma garrafa, na medida em que o ar conseguir

entrar. Então, se você vira a garrafa e, ao mesmo tempo, sopra o fundo com um canudinho, o

líquido sai muito mais rápido!

Composição química

O gás natural varia pouco de composição, podendo variar nas quantidades de compostos

misturados, dependendo da jazida petrolífera onde é encontrado. O principal componente é o

metano (CH4), com cerca de 90%, mas são encontrados outros hidrocarbonetos de pequena

massa, como etano (C2H6), propano (C3H8), butanos isômeros entre si e pentanos. Quantidades

mínimas de hexanos podem ser encontradas, mas são moléculas no limite de condensação; ou

seja, acima de seis carbonos, os hidrocarbonetos são líquidos e não gases.

Impurezas, como gás carbônico (CO2), gás nitrogênio (N2) e gás sulfídrico (H2S) também podem

ser encontrados misturados, mas em proporções mínimas.

CH4 Metano 89,5

C2H6 Etano 5,9

C3H8 Propano 1,6

n-C4H10 n - Butano 0,3

i-C4H10 i - Butano 0,2

i-C5H12 i - Pentano 0,2

n-C5H12 n - Pentano 0,1

Pesados 0,1

CO2 Dióxido de carbono 1,3

N2 Nitrogênio 1,7

Por que “natural”?

A grande vantagem desse gás é justamente o seu pequeno grau de impurezas, em torno dos

3%, apenas. Isso o qualifica como combustível mais “ecológico”, embora continue sendo de

origem fóssil. Por não precisar de uma série de compostos aditivos e também de processos de

purificação complexos, a expressão “gás natural” até se justifica, embora o mesmo metano possa

ser obtido de fontes ainda mais naturais, como do gás de lixo, de biodigestores, etc.

Seu baixo percentual de enxofre (em torno de 80mg por metro cúbico ou menos) é outra grande

vantagem, pois não causa tanto o fenômeno da “chuva ácida” por emissão de dióxido e trióxido

de enxofre (SO2 e SO3) no momento da queima. Esses óxidos reagem com água da atmosfera,

produzindo ácidos sulfuroso e sulfúrico (H2SO3 e H2SO4), que caem no solo dissolvidos na água

da chuva, ocasionando problemas ambientais característicos da queima de outros combustíveis

fósseis.

Além de mais limpo, o “gás” natural é, obviamente, um gás. E, como tal, sua queima é mais

uniforme do que a dos hidrocarbonetos líquidos, pois a mistura com o comburente (gás oxigênio)

se dá de forma muito mais homogênea e rápida, no momento da explosão. Com a queima

realizada em boas condições, dificilmente é liberado monóxido de carbono (CO), que é produto

da queima incompleta dos combustíveis em geral; e todo o carbono é convertido a dióxido de

carbono (CO2), que é menos poluente.

Observação: Vale lembrar que o carvão vegetal e o mineral - e também a madeira - liberam

grande quantidade de gases da chuva ácida, pelo seu alto teor de enxofre (S) e nitrogênio (N).

Regiões que apresentam grande índice de queimadas, naturais ou não, e de desmatamentos são

produtoras de gases da “chuva ácida”, poluindo outras regiões, devido ao transporte das

correntes atmosféricas.