Objeto de Aprendizagem Colaborativo – OAC
IDENTIFICAÇÃOAutor: Rosane CastilhoEstabelecimento: Colégio Estadual João Marques da Silveira – Ensino MédioDisciplina: QuímicaConteúdo Estruturante: Química SintéticaConteúdo Específico: Química do Carbono
1. RECURSO DE EXPRESSÃO
Problematização do Conteúdo
Como todo recurso natural não renovável tem fim, o
petróleo, está se esgotando. Como conseqüência disso, busca-se a
produção de combustíveis alternativos, os chamados biocombustíveis:
álcool, biodiesel, gás natural, entre outros. Será que os biocombustíveis
não poluem, ou poluem menos que os chamados combustíveis fósseis?
Chamada para o recurso de expressão
Com primeira locomotiva, iniciou-se o sistema de
transportes atual. Nasceu, assim, um grande grupo de poluidores do ar: os
veículos automotores.
Titulo: Combustíveis: qual utilizar?
Texto:
O funcionamento dos motores de automóveis produz mais
poluição do que qualquer outra atividade humana.
Grande parte dos problemas de poluição do ar nas cidades
tem sua origem nas emissões dos motores movidos a combustíveis
fósseis, que quando são queimados produzem grande quantidade de
gases tóxicos aos seres vivos e que contribuem de maneira relevante para
o efeito estufa.
Para diminuir essas emissões, estão sendo desenvolvidas
fontes de combustíveis menos poluentes, isto é, de combustão mais limpa
e de fontes renováveis, como é o caso do álcool e do biodiesel, podendo
ser sustentadas por tempo indefinido futuro, sem que se acumulem
grandes quantidades de dióxido de carbono e outros gases prejudiciais ao
meio ambiente e ao bem-estar dos seres vivos.
Com este trabalho, pretende-se fazer um estudo dos
combustíveis fósseis e alternativos, comparando-os e apontando as
vantagens e as desvantagens para o uso de um e de outro.
O tema combustíveis e meio ambiente é um conteúdo, que
por sua complexidade, poderá ser trabalhado não só na disciplina de
Química, mas também, em História, Geografia, Sociologia e Biologia,
promovendo a interdisciplinaridade entre essas disciplinas e despertando,
nos alunos, o interesse pelas questões ambientais.
Referências
BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção
polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.
BAIRD, Colin. Química Ambiental. Trad. Maria Angeles Lobo Recio e Luiz
Carlos Marques Carrera. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
2. RECURSOS DE INVESTIGAÇÃO
2.1Investigação Disciplinar
Título: Combustíveis: como atuam nos veículos
Texto:
Uma das grandes fontes de poluição do ar é constituída
pelos gases produzidos pelos veículos. Veículos ou fontes móveis são
todos os meios de transporte automotor: carros, ônibus, caminhões,
motocicletas, barcos, aeronaves, entre outros.
Independentemente de qual seja o combustível utilizado
pelo veículo (álcool, gasolina, diesel, gás natural) os poluentes são sempre
gerados pelas mesmas fontes: escapamentos,sistema de alimentação de
combustível, desgaste de pneus e freios e, até mesmo a fase de produção
dos mesmos.
Abordaremos aqui, somente a poluição causada pelo
sistema de alimentação de combustíveis.
Para o funcionamento de um motor de combustão interna, é
necessário um certo volume de ar, que é misturado com um combustível
vaporizado. É preciso, para que haja uma relação adequada na mistura ar-
combustível, que o oxigênio presente no ar seja suficiente para provocar a
queima completa de combustível, sendo que os produtos dessa
combustão são lançados para a atmosfera pelos escapamentos dos
veículos.
Combustíveis são compostos orgânicos constituídos por
uma cadeia de carbono e hidrogênio, chamados hidrocarbonetos ou HC,
no caso da gasolina, óleo diesel e gás natural e, também por oxigênio, no
caso do álcool e do biodiesel. Existe também a célula a combustível, que
utiliza o hidrogênio (H2) como combustível.
A energia química armazenada nos combustível é liberada
através da combustão, que é uma reação de oxidação, isto é, nela o
oxigênio do ar (O2) reage com o combustível (formado por carbono,
hidrogênio e oxigênio), resultando vapor d’água (H2O) e gás carbônico
(CO2), sempre que a queima for completa. Temos, então:
Combustão direta ideal: que pode ser assim resumida:
Combustível + O2 CO2 + H2O + energia (a maior parte em
forma de calor)
Infelizmente, existem algumas impurezas nos combustíveis
(entre elas o enxofre [S]) e as altas temperaturas utilizadas no processo
de combustão permitem a reação do nitrogênio (N2) presente no ar. Além
das impurezas presentes, outro fator a considerar é que nem sempre a
quantidade de oxigênio presente é suficiente para que ocorra a queima
total do combustível.
Como conseqüência da queima parcial de combustível,
podem ser gerados diversos poluentes, que são compostos intermediários
entre o combustível original e o gás carbônico (CO2). Dentre os poluentes
gerados, os mais comuns são: o monóxido de carbono (CO), os
hidrocarbonetos (HC), o álcool, os aldeídos, os óxidos de nitrogênio (NOx),
os óxidos de enxofre (SOx) e o material particulado (composto
basicamente por partículas de carvão e por elementos metálicos utilizados
como aditivos, por exemplo o chumbo).
Portanto, na combustão direta real temos:
combustível (contém S) + ar (O2 e N2) → H2O + CO2 (aumento do efeito
estufa) + SOx + NOx (causam chuva ácida) + outros componentes (CO,
HC, macropartículas de carbono, adeídos, etc. , causando problemas
respitatórios e cardíacos, entre ourtos.
O uso de combustíveis fósseis, como vimos, é um dos
problemas ambientais mais sérios atualmente, porém colocá-los de lado é
ainda extremamente complicado.
Referências
BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção
polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.
CAMPOS, Shirley de. A poluição causada por veículos. Disponível em:
http://www.drashirleydeompos.com.br/noticias/1141. Acesso em novembro
de 2007.
GONZALES, E. R. Célula a combustível. Disponível em
http://física.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/palestras.celcomb.doc. Acesso
em novembro de 2007.
2.2Perspectiva Interdisciplinar
Título: Qual combustível é mais poluente?
Texto:
Sabe-se que a maior parte da poluição atmosférica é gerada
pela queima de combustíveis (fósseis ou alternativos), mas qual é mais
danoso ao meio ambiente?
Tentando responder a essa questão, falemos um pouco
sobre os combustíveis.
Combustível é toda substância que sofra uma reação
rápida com oxigênio (O2) produzindo luz e calor. Os combustíveis podem
ser sólidos, líquidos ou gasosos.
Combustíveis Fósseis:
Gasolina: a gasolina é um combustível constituído
basicamente por hidrocarbonetos e, em menor quantidade, por produtos
oxigenados. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que
aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de
menor cadeia carbônica (normalmente de 4 a 12 átomos de carbono).
Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina contém
compostos de enxofre, compostos de nitrogênio e compostos metálicos,
todos eles em baixas concentrações. A faixa de destilação da gasolina
automotiva varia de 30 a 220°C.
Óleo Diesel: Combustível derivado do petróleo, constituído basicamente
por hidrocarbonetos, o óleo diesel é um composto formado principalmente
por átomos de carbono, hidrogênio e em baixas concentrações por
enxofre, nitrogênio e oxigênio e selecionados de acordo com as
características de ignição e de escoamento adequadas ao funcionamento
dos motores diesel. É um produto inflamável, medianamente tóxico,
volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e
característico.
O óleo diesel é utilizado em motores de combustão interna e
ignição por compressão (motores do ciclo diesel) empregados nas mais
diversas aplicações, tais como: automóveis, furgões, ônibus, caminhões,
pequenas embarcações marítimas, máquinas de grande porte,
locomotivas, navios e aplicações estacionárias (geradores elétricos, por
exemplo).
Gás Natural Veicular (GNV): É constituído por uma
mistura de hidrocarbonetos leves que permanece no estado gasoso à
temperatura ambiente. Sua ocorrência ou não está associada ao petróleo.
Em sua constituição há predominância do gás metano (CH4) – dependendo
da sua procedência, varia entre 75% e 95%. O gás natural, por não possuir
enxofre (S) na sua composição, durante o processo de combustão, não
lança óxidos de enxofre (SOx) para a atmosfera.
A sua combustão é uma das mais limpas conhecidas, pois a
emissão de monóxido de carbono (CO) é praticamente nula.
Com relação ao meio ambiente, sua queima é mais
completa que a do álcool, da gasolina e do óleo diesel, emitindo assim,
menores quantidades de óxidos de nitrogênio (NOx), dióxido de carbono
(CO2) e monóxido de carbono (CO).
Biocombustíveis
Álcool: para a Química, álcool é um composto orgânico que
apresenta o grupo hidroxila (― OH), ligado a átomo de carbono saturado,
que pode, além de suas inúmeras aplicações, ser utilizado como
combustível.
O álcool combustível utilizado no Brasil é o etanol, que em
nosso caso, é produzido a partir da cana-de-açúcar, mas pode ser obtido
de outras fontes vegetais.
O etanol combustível pode ser utilizado como aditivo na
gasolina, como substituto do chumbo, com 22% (álcool anidro) ou como
combustível, numa proporção de 96% de álcool para 4% de água (álcool
hidratado).
Os álcoois, em excesso de oxigênio, têm combustão
completa, produzindo gás carbônico (CO2) e água (H2O). Sua combustão
contribui para a redução do efeito estufa e diminui, em muito, a poluição
do ar, minimizando os impactos à saúde pública.
Biodiesel: é um combustível alternativo, de queima limpa,
produzido de recursos renováveis (vegetais como a mamona, girassol,
amendoim e soja, entre outros). O biodiesel pode ser adicionado ao óleo
diesel, formando uma mistura (2% de biodisel e 98% de oleio diesel) – B2.
É um produto biodegradável, não tóxico e livre de
compostos sulfurados e aromáticos. É produzido através de um processo
químico chamado transesterificação, onde a glicerina é separada da
gordura ou do óleo vegetal. O processo gera como produtos, os ésteres (o
nome químico do biodiesel) e a glicerina (produto utilizado na produção de
sabões).
Do ponto de vista ambiental, apresenta como vantagens:
queima limpa, livre de óxidos de enxofre (SOx) e como desvantagem
apresenta um ligeiro aumento nos níveis de emissão de óxidos de
nitrogênio (NOx) (um dos responsáveis pela chuva ácida).
Percebemos que todos os veículos com motor a combustão
lançam na gases atmosfera, porém, existe um produção em maior ou
menor quantidade de um ou de outro elemento, dependendo do
combustível utilizado.
Resumidamente temos:
Combustível Vantagem DesvantagemGasolina - Produz pequena
quantidade de
aldeídos.
- Produz quantidade
considerável de
monóxido de carbono.
- Produz óxidos de
enxofre.
- Produz óxidos de
nitrogênio.Óleo diesel - Emite menos
monóxido de carbono.
- Produz maior
quantidade de óxidos
de nitrogênio, óxidos
enxofre e material
particulado.Álcool (etanol) - Tem combustão
completa.
- Produz menor
quantidade de
monóxido de carbono e
material particulado.
- Não produz óxidos de
enxofre.
- Produz menor
quantidade de
- Produz maior
quantidade de
aldeídos.
- Produz óxidos de
nitrogênio.
hidrocarbonetos.Gás Natural Veicular
(GNV)
- A produção de
monóxido de carbono é
praticamente nula.
- Emite quantidades
menores de óxidos de
nitrogênio e gás
carbônico.
- Não produz óxidos de
enxofre.
- Praticamente não há.
Biodiesel - Não produz óxidos de
enxofre.
- É biodegradável, não
tóxico e livre de
compostos sufurados e
aromáticos.
- Produz uma maior
quantidade de óxidos
de nitrogênio.
Referências
BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção
polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.
BAIRD, Colin. Química Ambiental. Trad. Maria Angeles Lobo Recio e Luiz
Carlos Marques Carrera. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.
DUPIN, Eduardo E. V.. WENTZ, Jens P. T. G..LIMA, Marcelo M. de O..
BAIANO, Rodrigo A.. MIRANDA, Virgílio A. R. Gasolina. Disponível em:
http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema003/liquidos/gasolina/gasolina.h
tm. Acessado em 17/01/2008.
LUZ, Luiz Molina. Álcool combustível. Disponível em:
http://www.infoescola.com/química/álcool-combustível/. Acessado em
27/11/2007.
GÁS natural veicular. http://www.br.com.br/portalbr/calandra.nsf.
Disponivel em:
http://www.br.com.br/portalbr/calandra.nsf#http://www.br.com.br/portalbr/
calandra.nsf/CVview_postospetro/06?OpenDocument. Acessado em
05/12/2007
o que é biodiesel. http://www.biodieselbr.com/biodiesel/definicao/oque-e-
biodiesel.htm . Acessado em 05/12/2007.
As desvantagens do biodiesel.
http://www.biodieselbr.com/blog/2006/09/biodiesel-
desvantagens/ . Disponível em: http://www.biodieselbr.com/.
Acesso em 05 de dezembro de 2007.
2.3Contextualização
Título: A relação entre poluição veicular e saúde
Texto:
A viabilização de combustíveis que emitam menos poluentes
é o caminho mais rápido para atenuar um sério problema de saúde
pública: as doenças respiratórias relacionadas com os resíduos liberados
pelos veículos.
As crianças, os idosos e os portadores de doenças
respiratórias crônicas formam a população mais suscetível aos efeitos da
poluição. Sabe-se que os níveis atuais estão bem abaixo dos monitorados
décadas atrás, mas continuam causando efeitos deletérios na população.
Poluentes: Considera-se poluente qualquer substância
presente no ar e que, pela sua concentração, possa torná-lo impróprio,
nocivo ou ofensivo à saúde, causando inconveniente ao bem estar público,
danos aos materiais, à fauna e à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e
gozo da propriedade e às atividades normais da comunidade.
O nível de poluição atmosférica é medido pela quantidade
de substâncias poluentes presentes no ar. A variedade das substâncias
que podem ser encontradas na atmosfera é muito grande, o que torna
difícil a tarefa de estabelecer uma classificação. Para facilitar esta
classificação, os poluentes são divididos em duas categorias:
Poluentes Primários: aqueles emitidos diretamente pelas
fontes de emissão.
Poluentes Secundários: aqueles formados na atmosfera
através da reação química entre poluentes primários e componentes
naturais da atmosfera.
As substâncias poluentes podem ser classificadas da
seguinte forma:
Compostos de Enxofre: SO2, SO3, H2S, mercaptanas,
sulfatos.
Compostos de Nitrogênio: NO, NO2, NH3, HNO3, nitratos.
Compostos Orgânicos: hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos,
cetonas, ácidos orgânicos.
Monóxido de Carbono: CO2
Compostos Halogenados: HCI, HF, cloretos, fluoretos.
Material Particulado: mistura de compostos no estado
sólido ou líquido.
Ozônio: O3, formaldeído, acroleína, PAN, etc.
A interação entre as fontes de poluição e a atmosfera vai
definir o nível de qualidade do ar, que determina por sua vez o surgimento
de efeitos adversos da poluição do ar sobre os receptores, que podem ser
o homem, os animais, as plantas e os materiais.
A medição sistemática da qualidade do ar é restrita a um
número de poluentes, definidos em função de sua importância e dos
recursos disponíveis para seu acompanhamento.
O grupo de poluentes que servem como indicadores de
qualidade do ar, adotados universalmente e que foram escolhidos em
razão da freqüência de ocorrência e de seus efeitos adversos, são:
Material Particulado (MP): Material Particulado (MP),
Partículas Totais em Suspensão(PTS), Partículas Inaláveis (MP10) e Fumaça
(FMC).
Sob a denominação geral de Material Particulado se
encontra um conjunto de poluentes constituídos de poeiras, fumaças e
todo tipo de material sólido e líquido que se mantém suspenso na
atmosfera por causa de seu pequeno tamanho. As principais fontes de
emissão de particulado para a atmosfera são: veículos automotores,
processos industriais, queima de biomassa, ressuspensão de poeira do
solo, entre outros. O material particulado pode também se formar na
atmosfera a partir de gases como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de
nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (COVs), que são emitidos
principalmente em atividades de combustão, transformando-se em
partículas como resultado de reações químicas no ar.
O tamanho das partículas está diretamente associado ao
seu potencial para causar problemas à saúde, sendo que quanto menores
maiores os efeitos provocados.
O particulado pode também reduzir a visibilidade na
atmosfera.
O material particulado pode ser classificado como:
Partículas Totais em Suspensão (PTS): Podem ser
definidas de maneira simplificada como aquelas cujo diâmetro
aerodinâmico é menor que 50 µm. Uma parte destas partículas é inalável
e pode causar problemas à saúde, outra parte pode afetar
desfavoravelmente a qualidade de vida da população, interferindo nas
condições estéticas do ambiente e prejudicando as atividades normais da
comunidade.
Partículas Inaláveis (MP10): Podem ser definidas de
maneira simplificada como aquelas cujo diâmetro aerodinâmico é menor
que 10 µm. As partículas inaláveis podem ainda ser classificadas como
partículas inaláveis finas – MP2,5 (<2,5µm) e partículas inaláveis grossas
(2,5 a 10µm). As partículas finas, devido ao seu tamanho diminuto, podem
atingir os alvéolos pulmonares, já as grossas ficam retidas na parte
superior do sistema respiratório.
Fumaça (FMC): Está associada ao material particulado
suspenso na atmosfera proveniente dos processos de combustão. O
método de determinação da fumaça é baseado na medida de refletância
da luz que incide na poeira (coletada em um filtro), o que confere a este
parâmetro a característica de estar diretamente relacionado ao teor de
fuligem na atmosfera.
Dióxido de Enxofre (SO2): Gás incolor, com forte odor,
semelhante ao gás produzido na queima de palitos de fósforo. Resulta
principalmente da queima de combustíveis que contém enxofre, como
óleo diesel, óleo combustível industrial e gasolina. É um dos principais
formadores da chuva ácida. O dióxido de enxofre pode reagir com outras
substâncias presentes no ar formando partículas de sulfato que são
responsáveis pela redução da visibilidade na atmosfera. O dióxido de
enxofre causa desconforto na respiração, doenças respiratórias,
agravamento de doenças respiratórias e cardiovasculares já existentes.
Pessoas com asma e doenças crônicas co coração são mais sensíveis aos
efeitos do dióxido de carbono.
Monóxido de Carbono (CO): É um gás incolor e inodoro
que resulta da queima incompleta de combustíveis de origem orgânica
(combustíveis fósseis, biomassa, etc). Em geral é encontrado em maiores
concentrações nas cidades, emitido principalmente por veículos
automotores. Altas concentrações de CO são encontradas em áreas de
intensa circulação de veículos. Altos níveis de monóxido de carbono estão
associados a prejuízo de reflexos, capacidade de estimar intervalos de
tempo, no aprendizado, de trabalho e visual.
Ozônio (O3) e Oxidantes Fotoquímicos: “Oxidantes
fotoquímicos” é a denominação que se dá à mistura de poluentes
secundários formados pelas reações entre os óxidos de nitrogênio e
compostos orgânicos voláteis, na presença de luz solar, sendo estes
últimos liberados na queima incompleta e evaporação de combustíveis e
solventes. O principal produto desta reação é o ozônio, por isso mesmo
utilizado como parâmetro indicador da presença de oxidantes
fotoquímicos na atmosfera. Tais poluentes formam a chamada névoa
fotoquímica ou “smog fotoquímico”, que possui este nome porque causa
na atmosfera diminuição da visibilidade.
Além de prejuízos à saúde, o ozônio pode causar danos à
vegetação. É sempre bom ressaltar que o ozônio encontrado na faixa de
ar próxima do solo, onde respiramos, chamado de “mau ozônio”, é tóxico
e pode causar irritação nos olhos e vias respiratórias e diminuição da
capacidade pulmonar. Exposição a altas concentrações podem resultar em
sensações de aperto no peito, tosse e chiado na respiração. Entretanto, na
estratosfera (a cerca de 25 km de altitude) o ozônio tem a importante
função de proteger a Terra, como um filtro, dos raios ultravioletas
emitidos pelo Sol.
Hidrocarbonetos (HC): São gases e vapores resultantes
da queima incompleta e evaporação de combustíveis e de outros produtos
orgânicos voláteis. Diversos hidrocarbonetos como o benzeno são
cancerígenos e mutagênicos, não havendo uma concentração ambiente
totalmente segura.
Participam ativamente das reações de formação da “névoa
fotoquímica”.
Óxido de Nitrogênio (NO) e Dióxido de Nitrogênio
(NO2): São formados durante processos de combustão. Em grandes
cidades, os veículos geralmente são os principais responsáveis pela
emissão dos óxidos de nitrogênio. O NO, sob a ação de luz solar se
transforma em NO2 e tem papel importante na formação de oxidantes
fotoquímicos como o ozônio. Dependendo das concentrações, o NO2 causa
prejuízos à saúde, aumentando a sensibilidade à asma e à bronquite,
reduzindo a resistência às infecções respiratórias.
A concentração de poluentes está fortemente relacionada às
condições meteorológicas. Alguns dos parâmetros que favorecem altos
índices de poluição são: alta porcentagem de calmaria, ventos fracos e
inversões térmicas a baixa altitude. Este fenômeno é particularmente
comum no inverno paulista, quando as noites são frias e a temperatura
tende a se elevar rapidamente durante o dia, provocando alteração no
resfriamento natural do ar.
A inversão térmica se caracteriza por uma camada de ar
quente que se forma sobre a cidade, “aprisionando” o ar e impedindo a
dispersão dos poluentes.
Referências
SUGIMOTO, Luiz. A relação entre poluição veicular,
saúde pública e combustível limpo. Jornal da Unicamp, Ed. 367, 13 a
19 de agosto de 2007. Disponível em:
http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/agosto2007/ju367pag05.
html. Acesso em 11/02/2008.
COMPANHIA de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Secretaria de
Estado do Meio Ambiente. Disponível em: http://www.cetesb.sp.gov.br/
Ar/ar_saude.asp. Acesso em 11/02/2008.
3. RECURSOS DIDÁTICOS
3.1Sítios
Título do Sítio: Combustíveis
Disponível em: http://www.coladaweb.com/quimica/combustiveis.htm.
Acessado em dezembro de 2007.
Explica o que são combustíveis, tipos de combustíveis e
como são obtidos.
Título do sítio: Comparativo mostra vantagens e desvantagens de
combustíveis alternativos para veículos
Disponível em:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?
artigo=010115070430. Acessado em dezembro de 2007
Comentário: Faz um comparativo entre os principais combustíveis
utilizados, apontando as vantagens e desvantagens de uso dos mesmos.
Título do sítio: Células de Combustível – Energia do Futuro
Disponível em: http://celulasdecombustivel.planetaclix.pt/. Acessado em
dezembro de 2007.
Comentário: Faz uma abordagem sobre as células de combustível: o que
são, como funcionam, aplicações, tipos de células, vantagens e
desvantagens.
Título do sítio: Ambiente Brasil
Disponível em: http://www.ambientebrasil.com.br/. Acessado em
dezembro de 2007.
Comentário: Aborda os combustíveis fósseis e alternativos, sua origem,
aplicações e impactos ambientais.
3.2Sons e vídeos
Áudio – CD/MP3
Título da Música: O Progresso
Intérprete: Roberto Carlos, Composição: Roberto Carlos - Erasmo
Carlos
Título do CD: Roberto Carlos, Faixa n.° 3, Gravadora: Sony BMG; Ano:
1976
Disponível em: http://robertocarlos.globo.com. Acesso em dezembro de
2007
Texto: O progresso (1976)
Roberto Carlos - Erasmo Carlos
Eu queria poder afagar uma fera terrível
Eu queria poder transformar tanta coisa impossível
Eu queria dizer tanta coisa
Que pudesse fazer eu ficar bem comigo
Eu queria poder abraçar meu maior inimigo
Eu queria não ver tantas nuvens escuras nos ares
Navegar sem achar tantas manchas de óleo nos mares
E as baleias desaparecendo
Por falta de escrúpulos comercias
Eu queria ser civilizado como os animais
Eu queria ser civilizado como os animais
Eu queria não ver todo o verde da terra morrendo
E das águas dos rios os peixes desaparecendo
Eu queria gritar que esse tal de ouro negro
Não passa de um negro veneno
E sabemos que por tudo isso vivemos bem menos
Eu não posso aceitar certas coisas que eu não entendo
O comércio das armas de guerra da morte vivendo
Eu queria falar de alegria
Ao invés de tristeza mas não sou capaz
Eu queria ser civilizado como os animais
Eu queria ser civilizado como os animais
Eu queria ser civilizado como os animais
Não sou contra o progresso
Mas apelo pro bom senso
Um erro não conserta o outro
Isso é o que eu penso
Eu não sou contra o progresso
Mas apelo pro bom senso
Um erro não conserta o outro
Isso é o que eu penso
3.3Proposta de Atividade
Título: Teste da gasolina comercializada em postos de
combustíveis
Texto:
A atividade prática tem como objetivo analisar e comprovar
a qualidade da gasolina vendida em postos combustíveis locais.
A atividade será realizada em grupos de, no máximo 6 alunos.
Material Utilizado:
Gasolina comum adquirida em diferentes postos de combustíveis (é
importante coletar no mínimo 4 (quatro) amostras de gasolina).
Água
4 provetas de 50 mL com rolha.
Pipetas.
Procedimento:
Numerar as provetas de 1 a 4. Colocar, em cada proveta, 20
mL de água e a seguir, adicionar a cada uma delas 20 mL das diferentes
amostras de gasolina a serem analisadas.
Agitar o conteúdo das provetas e deixar em repouso por
alguns minutos.
Lembre-se que no Brasil, a gasolina pode conter até 20% em
volume de etanol.
Após o repouso, anotar o volume de gasolina final.
Fazer o cálculo para saber a quantidade de etanol de cada
amostra:
• Ler o volume final de gasolina (Vf) e compare com o seu volume inicial
(V1), determinando a porcentagem de etanol.
V1 → 100%
x% = porcentagem de gasolina
Vf → x%
Portanto, a porcentagem de etanol é: (100 – x)%
Após o cálculo, verifique se alguma das amostras está adulterada.
Referência
USBERCO, João. SALVADOR, Edgard. Química essencial. p. 270. São
Paulo: Saraiva, 2001.
3.4Imagens
Fonte:
http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/portals/bancoimagem/frm_buscarImagens3.php
Comentário: Poluição causada por veículo movido a óleo diesel e
combustível de fonte renovável, que atualmente é adicionado ao diesel
convencional, tornando-o menos poluente e, como conseqüência, ajuda a
melhorar a qualidade do ar.
4. RECURSO DE INFORMAÇÃO
4.1Sugestão de Leitura
Título 1: O Futuro começa com H
Referência:
O Futuro começa com H. Revista Superinteressante. São Paulo. Ed.
186. Mar. 2003. Disponível em:
http://super.abril.com.br/superarquivo/2003/conteudo_121225.shtml.
Acesso em: Janeiro de 2008.
Comentário: Artigo que faz referência ao Hidrogênio e suas formas de
obtenção e aplicação, inclusive como combustível que é considerado “O
combustível do futuro”, que é uma fonte de energia limpa.
Título 2: Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel
através da transesterificação de óleo de soja usado em frituras
Referência
ROSSI, Luciano. NETO, P. R. Costa. RAMOS, Luiz P. ZAGONEL, G. F.
Produção de biocombustível alternativo ao óleo diesel através da
transesterificação de óleo de soja usado em frituras. Química
Nova, São Paulo, vol. 23, n. 4, p. 531-537, Julho/Ag. 2000. Disponível em:
http://quimicanova.sbq.org.br/qn/qnol/2000/vol23n4/v23_n4_(16).pdf.
Acesso em 23 de janeiro de 2008.
Comentário: O artigo explica o processo de transesterificação para a
produção de biodiesel, com o aproveitamento de óleos e gorduras
descartadas após utilização em frituras.
Título 3: Poluição do Ar
Referência
BRANCO, Samuel Murgel. MURGEL, Eduardo: Poluição do ar – coleção
polêmica. São Paulo: Moderna, 1995.
Comentário: Livro aborda os vários aspectos da poluição atmosférica,
principalmente a poluição causada por veículos automotores. Trata
também efeitos que a poluição causa à saúde.
4.2Notícia
Título: ANP garante mistura do biodiesel apesar do preço recorde
da soja
Referência:
KHALI, Andrei. ANP garante mistura do biodiesel apesar do preço
recorde da soja. Estadão Online. 14 Jan., 2008. Disponível em:
http://www.estadao.com.br/economia/not_eco107995,0.htm. Acesso em
21/01/2008.
Os altos preços das commodities e os baixos preços de
venda de biodiesel não vão comprometer a mistura obrigatória do
biocombustível no diesel, que passou a vigorar no início do ano, afirmou
uma autoridade na sexta-feira (11).
O superintendente de Abastecimento da Agência Nacional
do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), Edson Silva, afirmou à
Reuters que as entregas do combustível renovável estão garantidas,
afastando assim algumas preocupações de analistas sofre escassez do
biodiesel.
"O que vimos desde os primeiros dias da mistura e o que
esperamos para o futuro está garantido, oferta confortável é esperada nas
próximas semanas... Os mecanismos de controles institucionais nos
permitem afirmar que não haverá falta", disse.
Cerca de 90% do biodiesel é produzido a partir de soja no
Brasil, segundo o produtor mundial da oleaginosa. Uma alta nos preços
globais do grão, que atingiram novo recorde na sexta-feira, e a demanda
dos produtores de biodiesel elevaram os valores do óleo de soja de
maneira acentuada.
Como resultado, os custos de produção de biodiesel
superaram a média de preços estabelecidos nos leilões do ano passado,
para entregas em novembro, de 1,807 real por litro, levando alguns
especialistas a duvidar da disponibilidade do produto.
"Está mais barato para os produtores não produzir biodiesel
do que fazê-lo", afirmou Adriano Pires, diretor do Centro Brasileiro de
Infra-Estrutura (CBIE).
"Há multas se não entregarem, mas os produtores podem ir
à Justiça argumentando condições econômicas desfavoráveis... e os
preços têm que ser mais próximos da realidade no próximo leilão...",
afirmou Pires.
A ANP deve realizar um novo leilão no primeiro semestre de
2008.
Os produtores que não entregarem as quantidades
contratadas nos leilões são multados e ficam impedidos de participar de
leilões futuros.
Apesar disso, Silva disse que os produtores de biodiesel
nunca levantaram a questão do custo nas discussões com a agência.
"Sabemos que há uma defasagem de preço. Mas
acreditamos que os preços da soja tendem a cair com o início da safra do
centro-sul em fevereiro", ele disse.
"Os produtores estão interessados em ganhar um mercado
que eles consideram ter extraordinário potencial, então eles podem
trabalhar com lucratividade reduzida agora, por enquanto. Acreditamos
que eles vão entregar tudo que foi contratado", afirmou.
Valter Egidio da Costa, presidente da companhia de
biodiesel Soyminas afirmou que o preço de 1,8 real ainda dá viabilidade à
produção.
"Não é um preço desejável, mas ele é viável. Eu não acho
que haverá escassez de biodiesel. Há capacidade de produção e as
companhias estão produzindo. Então os preços serão ajustados no
próximo leilão", afirmou ele.
A capacidade de produção da Soyminas é de 1 milhão de
litros de biodiesel por mês, mas a empresa planeja outras 25 unidades no
Brasil para produzir o mesmo por dia.
A companhia não tem entregas obrigatórias contratadas
pelos leilões, mas faz vendas esporádicas quando os preços estão bons.
"A demanda está aquecida, aqui e no exterior", afirmou.
O Brasil, que consome 400 bilhões de litros de diesel por
ano, aposta no biocombustível para reduzir as suas necessidades de
importação.
A mistura de biodiesel no diesel vai aumentar com o tempo,
o que significa que o mercado crescerá.
A autoridade da ANP afirmou que não há planos de subsidiar
os produtores ou deixar a estatal Petrobras, que planeja 13 unidades de
biodiesel nos próximos anos, controlar o setor. (Estadão Online).
Comentário: Trata da alta do preço da soja, o que atinge também os
custos de produção do biodiesel, que no Brasil, 90% da sua produção é a
partir da soja.
4.3Destaques
Título: Hidrogênio: O combustível do Futuro?
Referências
CÉLULA a Combustível. http://www.portalh2.com.br/prthl2/celula.asp.
Disponível em: http://www.portalh2.com.br. Acesso em 30 de novembro
de 2007.
CÉLULA a Combustível. http://fisica.cdcc.sc.usp.br/olimpiadas/01/palestras/
celcomb.doc. Disponível em: http://fisica.cdcc.sc.usp.br. Acesso em 30 de
novembro de 2007.
Texto:
Hidrogênio
O hidrogênio é o mais simples e mais comum elemento do
Universo. Está presente em quase tudo, inclusive na formação do nosso
organismo! Ele compõe 75% da massa do Universo e 90% de suas
moléculas, como a água (H2O) e as proteínas nos seres vivos. No planeta
Terra, aparece em aproximadamente 70% da superfície terrestre.
Em seu estado natural e sob condições ambientes de
temperatura e pressão, o hidrogênio é um gás incolor, inodoro, insípido e
muito mais leve que o ar. Ele também pode estar no estado líquido,
ocupando um espaço 700 vezes menor do que se estivesse em forma de
gás! Mas, para isso, ele deve ser armazenado à uma temperatura de –253
ºC, em sistemas de armazenamento conhecidos como “sistemas
criogênicos”. Acima desta temperatura, o hidrogênio não pode ser
liquefeito, mas pode ser armazenado em forma de gás comprimido em
cilindros de alta pressão.
O Hidrogênio compõe 30% da massa solar, tendo assim, um
grande potencial energético, pois é com a energia do hidrogênio que o Sol
aquece a Terra, favorecendo, assim, a vida em nosso planeta.
Como é quimicamente muito ativo, raramente permanece
sozinho como um único elemento (H2), em suspensão ou à parte, estando
associado ao petróleo, carvão, água, gás natural, proteínas, entre outros
elementos.
As misturas dos gases hidrogênio e oxigênio são
inflamáveis, até mesmo explosivos, dependendo da concentração. Quando
queimado com oxigênio puro, os únicos sub-produtos são o calor e a água.
Quando queimado com ar, constituído por cerca de 78% de nitrogênio e
21% de oxigênio, alguns óxidos de nitrogênio (NOx) são formados. Mesmo
assim, a queima de hidrogênio com ar produz menos poluentes
atmosféricos que os combustíveis fósseis (petróleo e carvão).
Atualmente, a maior parte do hidrogênio produzido no
mundo é utilizado como matéria-prima na fabricação de produtos como os
fertilizantes, na conversão de óleo líquido em margarina, no processo de
fabricação de plásticos e no resfriamento de geradores e motores. Agora,
as pesquisas sobre hidrogênio estão concentradas na geração de energia
elétrica, térmica e de água pura através das células a combustível! A
Energia do Hidrogênio!
Células a Combustível
A célula a combustível é uma alternativa em que a
combustão é realizada de maneira controlada, aumentando a eficiência do
aproveitamento da energia liberada e de modo menos poluente. É uma
tecnologia que utiliza a combinação química entre os gases oxigênio (O2)
e hidrogênio (H2) para gerar energia elétrica, energia térmica (calor) e
água.
Ela existe há mais de 150 anos! A primeira célula a
combustível foi desenvolvida em 1839 por um físico inglês chamado
William Grove. Ele sabia que passando eletricidade através da água
podiam-se obter os gases hidrogênio e oxigênio, constituintes da água.
Grove, através do processo reverso, combinando hidrogênio
e oxigênio conseguiu produzir eletricidade e água. Mas a sua invenção,
chamada por ele de “bateria a gás”, não tinha muita aplicação prática
naquela época. Anos depois, em 1889, o nome “célula a combustível” foi
criado por dois cientistas, Ludwig Mond e Charles Langer. Eles queriam
tornar a célula a combustível uma invenção prática, mas não tiveram
muito êxito.
A célula a combustível só começou a ganhar vida no final
dos anos 30, quando o inglês Francis Thomas Bacon desenvolveu células a
combustível de eletrólito alcalino. Em 1959, ele demonstrou um sistema
de célula a combustível de 5kW para fazer funcionar uma máquina de
solda. No entanto, somente com a Agência Espacial dos EUA, a NASA, a
célula a combustível começou a decolar. E ela foi para o espaço nos
projetos Gemini e Apollo! Tudo que a NASA precisava era de um
equipamento que gerasse energia com eficiência, e que utilizasse um
combustível leve e com grande densidade de energia – o hidrogênio.
Existem pelos menos seis tecnologias de células a
combustível para combinarem hidrogênio e oxigênio, mas elas têm
basicamente o mesmo princípio de funcionamento. Resumidamente, de
um lado da célula entra o hidrogênio e do outro entra o oxigênio. No meio,
entre os eletrodos, existem o eletrólito e o catalisador, que são a lógica de
todo o funcionamento da célula a combustível.
O princípio de funcionamento da célula a combustível é
muito simples: o ar é alimentado de um lado de uma membrana
permeável a íons H+, mas não à molécula H2, enquanto o combustível
(hidrogênio gasoso, umidificado para manter a condutividade da
membrana) é alimentado do outro, de forma que o combustível se oxida.
Neste processo, as cargas elétricas são liberadas e coletadas por placas
condutoras para o seu aproveitamento num circuito elétrico. Como a
conversão energética não passa por um estágio de alta entropia, como
ocorre no caso dos processos térmicos, esta apresenta uma eficiência de
conversão energética muito superior à das máquinas térmicas.
Portanto, a célula a combustível funciona como uma bateria,
através de uma reação eletroquímica entre o combustível e um oxidante,
produzindo eletricidade. Entretanto, ela não acumula energia
internamente, e não é restrita pela quantidade de energia dentro da pilha,
como no caso da bateria. O combustível e o oxidante são fornecidos
externamente ao anodo e ao catodo, e os resíduos são retirados, de modo
que a célula não precisa ser continuamente descarregada e recarregada.
Uma parte da energia química ainda é transformada em
calor e também pode ser aproveitada, por exemplo, em sistemas para
aquecimento de água. Assim a eficiência do aproveitamento da energia
química pode chegar a 80%.
Porque célula a combustível é uma alternativa?
• Possui elevada eficiência de conversão:
- elétrica 50%,
- com cogeração 80% (calor pode ser usado para aquecer água).
• Geração no local, sem poluição química (porque produz somente água)
e sem poluição sonora.
• Vida útil de 40.000 horas.
• Custo ainda é elevado porque é uma tecnologia nova e não é produzido
em grande escala.
Aplicações da célula a combustível:
• Veículos espaciais: local onde as pessoas possuem pequeno espaço,
necessitam de energia elétrica e não podem ter poluição. A água
produzida pela célula também é utilizada para consumo dos
tripulantes.
• Agências de cartão de crédito: na falta de energia elétrica para os
computadores causaria grande prejuízo, portanto neste caso a célula
a combustível é utilizada como estratégia de segurança.
• Em hospitais: energia elétrica é de extrema importância sendo que a
falta desta causaria sérios problemas. A água e calor produzidos
pela célula podem ser utilizados em suas lavanderias.
• Em residências: como uma forma alternativa de produção de
energia, independente de meios de distribuição. O calor produzido
também poderia ser utilizado no aquecimento de água (chuveiro,
cozinha e lavanderia).
• Em veículos: que seriam movidos a motores elétricos, contribuindo
de maneira significativamente para a redução no consumo e na
redução da poluição.
Comentário: A busca pelos combustíveis menos poluentes, levou à
pesquisa sobre o Hidrogênio, elemento que aparece em grande
porcentagem na natureza e fonte de energia limpa e renovável. Surgiu,
então, a célula a combustível, que promete ser o combustível do futuro.
4.4Paraná
Título: Biodiesel é testado com sucesso no campo por cientistas
da Unioeste e FAG
O uso de biodiesel feito a partir de vegetais e gordura
animal vem sendo testado com sucesso por professores e cientistas da
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste) e Faculdade Assis
Gurgacz (FAG), em parceria com várias empresas do setor, como Massey
Ferguson, Jacto, Tatu - Marchesan, Camagril e ACM Biodiesel.
O biodiesel é extraído de vegetais ou então de gordura e
sebo animal no Cedetec – Centro de Desenvolvimento e Difusão de
Tecnologias, no campus da FAG, em Cascavel, onde também é feito o
teste de performance dos tratores e máquinas movidas com o combustível
renovável.
O professor Luis Fernando de Souza, da Unioeste, disse que
a proposta do centro é primeiramente criar um ambiente para aumentar
os conhecimentos dos alunos através de aulas práticas, funcionando como
uma fazenda experimental. “Além do mais serve de local para
treinamentos e difusão de tecnologias, através de cursos aos alunos e
comunidade interessada”, acrescentou.
Segundo ele, um dos projetos em andamento no centro é
justamente a planta piloto para produção de biodiesel, a primeira na
região Oeste do Paraná. O projeto é composto pela planta produtora,
laboratório para caracterização físico-química do biocombustível e
equipamentos para testes de performance a campo.
“A proposta da planta é avaliar várias matérias primas,
existentes na região, como óleos e gorduras animais e vegetais, para a
produção de biodiesel, bem como propor novas alternativas, como a
inclusão de novas espécies e variedades de oleaginosas com potencial
para produção de biodiesel”, disse.
Em recente reunião do Conselho Municipal Rural, o professor
de mecanização Suedêmio de Lima Silva, da Unioeste e FAG, apresentou o
resultado de um trabalho iniciado no ano passado, em parceria com a
Massey Ferguson, que cedeu um trator para uso de biodiesel de soja e
sebo bovino, com mistura de 2%, 5%, 10%, 20% 50%, 75% e 100%, ao
óleo diesel.
“Os resultados obtidos nos ensaios apontaram que o
comportamento do trator nas condições reais de trabalho no campo não
teve alteração alguma quanto ao funcionamento e perda de potencial. A
única alteração que se verificou foi com a mistura acima de 75% ou com o
uso de biodiesel puro (100%). Dependendo do material, constatamos que
o trator apresentou um pequeno incremento no consumo de combustível,
mas no máximo de 6%”, destacou.
Luis Fernando lembra que, por enquanto, o governo
autorizou a mistura de 2% de biodiesel ao óleo diesel, no período de 2008
a 2013, e de 5% para depois. “Mas os fabricantes de biodiesel reivindicam
uma mistura maior, o que é possível, conforme ficou comprovado nos
testes que realizamos com tratores e máquinas agrícolas”.
Questões ambientais - O professor da Unioeste garantiu que
o projeto leva em conta as questões ambientais, o melhoramento de
características do solo através da rotação de culturas e fixação de
nutrientes ao solo, e as questões sociais, como geração de renda ao
produtor rural com estas novas alternativas, podendo este consorciar a
produção na sua propriedade.
O coordenador do curso de Agronomia da FAG, professor
Reginaldo Ferreira Santos, informou que uma das principais preocupações
da faculdade é levar mais conhecimento aos produtores rurais da região.
“Um dos nossos objetivos é atingir a sociedade e fazer com que o
agricultor tenha acesso aos cursos e treinamentos oferecidos pela FAG de
uma forma muito fácil”.
O Brasil ocupa lugar de destaque no desenvolvimento e uso
de fontes renováveis de energia, devido a sua grande extensão territorial,
clima e várias alternativas. Uma destas é a produção de biodiesel, o qual
pode substituir o óleo diesel, diminuindo os impactos ao meio ambiente.
Movido a frango - Na cadeia produtiva de carne de frango é
gerado um resíduo, óleo de frango, com potencial para produção de
biodiesel. Neste trabalho foram determinadas características físico-
químicas, que podem influenciar nas reações de transesterificação do óleo
de frango. Foi levantado o potencial de produção de óleo de frango nas
cooperativas da região oeste do estado do Paraná e rendimento em
biodiesel.
O Brasil apresenta uma significativa vantagem competitiva
na produção de combustível renovável, biodiesel, visto que todo território
nacional dispõe de condições mínimas para o cultivo de oleaginosas.
Porém, a partir de 1980, verificou-se mudanças no setor produtivo avícola.
Entre os segmentos da indústria agroalimentar, a carne de frango foi a
que mais sofreu alterações tecnológicas em nível mundial.
No campo de melhoramento genético das aves, o setor
apresentou ganhos significativos nas taxas de conversão, redução do ciclo
produtivo e maior rendimento das carcaças. Em relação ao processo de
abate, a indústria incorporou maior grau de automação. Segundo dados da
Abef (2006), o Brasil ocupa o terceiro lugar na produção de frango, atrás
dos Estados Unidos e China. A produção brasileira de carne de frango está
concentrada na região sul, que representa 55,81% da produção nacional,
tendo o estado do Paraná uma posição de destaque, representando 27%
da produção brasileira.
As gorduras animais são geralmente classificadas como
sebos, gorduras que apresentam estado sólido em temperatura ambiente,
devido a sua composição percentual ser elevada em ácidos graxos
saturados, principalmente o esteárico. Uma exceção são as gorduras de
frangos, classificada como óleo de frango, devido também a sua
composição percentual, neste caso com valores baixos de ácido esteárico,
ficando próximas a óleos como o de soja, apresentando-se em estado
líquido a temperatura ambiente, facilitando a reação de transesterificação.
Na região oeste do Paraná, o desenvolvimento das
cooperativas fez parte de uma estratégia que reconhecia a importância
para acelerar a modernização da agricultura e a penetração de capital no
campo. Desse modo as cooperativas tornaram-se um canal eficiente da
produção e elemento de transformações estimuladas pela política
agrícola. Com o processo de diversificação, iniciado na década de 80, ficou
evidente a necessidade das cooperativas tradicionais integrarem as novas
atividades, entre elas a industrialização de proteína animal. Nesta região,
existem cinco abatedouros de aves pertencentes a cooperativas.
Sendo o Brasil um dos maiores produtores mundiais de
carne de frango, o Paraná o maior responsável por esta produção e a
crescente produção pelas cooperativas da região, surgiu então a idéia de
aproveitar gorduras provenientes desta cadeia produtiva, óleo não
comestível de vísceras de frangos para uso como combustíveis. A
produção de biodiesel a partir de sebo e gorduras animais já existe em
alguns paises da Europa.
Os óleos e gorduras, vegetais ou animais, são triglicerideos,
produtos naturais da reação do propanotriol (glicerol) com ácidos graxos,
cujas cadeias tem números de carbonos que variam de 12 a 22 e tem
peso molecular 3 vezes maior que o óleo diesel. Este biodiesel pode ser
usado em qualquer motor de ciclo diesel, com pouca ou nenhuma
necessidade de adaptação, dependendo do percentual da mistura.
Segundo balanço energético do Paraná do ano de 2003, o
Estado consumiu um total de 2,7 milhões de toneladas de óleo diesel,
sendo necessária portanto uma produção de 54,9 toneladas de biodiesel
para ser adicionada ao óleo diesel na proporção de 2% conforme
exigência legal. A planta destinada a fabricação de biodiesel da FAG tem
capacidade para produzir 37,1% do óleo biodiesel necessário para esta
mistura. Mas também estaria pronta para abastecer o setor agropecuário,
que consume cerca de 12% do óleo diesel utilizado em todo Estado.
Os professores da Unioeste envolvidos no projeto são
Samuel Nelson Melegari de Souza e Suedêmio de Lima Silva, que
trabalham com produção, caracterização e uso do biodiesel; e Luis
Fernando Souza Gomes, professor de química da SEED e responsável pelo
projeto de biodiesel na FAG e consultoria a empresas da região
interessadas em produzir biodiesel.
Fonte: Agência Estadual de Notícias
Referência
BIODIESEL é testado com sucesso no campo por cientistas da Unioeste e
FAG. Disponível em: http://www.combustivelsaudavel.com.br/noticias.php?
noticia=860&mes=200704. Acesso em 23/01/2008.