Petróleo: o que é e para que serve?

Os derivados do petróleo são usados no setor de transporte, mas também podem ser usados como matéria-prima na geração de eletricidade

O petróleo é uma mistura de moléculas de carbono e hidrogênio que tem origem na decomposição de matéria orgânica, principalmente plâncton, formada por meio da ação de bactérias em ambientes com pouco oxigênio. No decorrer de milhões de anos, esse material se acumulou no fundo de oceanos, mares e lagos. Ao ser pressionado pelos movimentos da crosta terrestre, deu origem à substância que chamamos de petróleo.

De onde vem o petróleo?

Esse material é encontrado em bacias sedimentares específicas, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo é classificado como um combustível fóssil, assim como o gás natural, já que se origina da lenta decomposição de matéria orgânica.

Atualmente, o petróleo é o combustível fóssil mais utilizado. Isso acontece porque o seu processo de refinação origina várias frações ou misturas de compostos orgânicos com quantidades próximas de carbono, compondo seus derivados.

Vale lembrar que o petróleo é uma fonte de energia não renovável – ou seja, que se esgota na natureza. Além disso, essa energia de origem orgânica é limitada e demora milhões de anos para se formar na natureza. Por isso, a extração do petróleo e sua utilização foram e ainda são alvos de conflitos envolvendo potências e países produtores e refinadores.

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Composição química do petróleo

O petróleo é composto em grande parte por moléculas de carbono e hidrogênio, conhecidas como hidrocarbonetos. Esses compostos formam a maior parte do petróleo, embora outras substâncias façam parte de sua constituição.

Na composição química do petróleo também são encontrados em menor quantidade nitrogênio, oxigênio, sais e resíduos de alguns metais. A proporção dos elementos que o compõe é a seguinte:

• 82% de carbono;
• 12% de hidrogênio;
• 4% de nitrogênio;
• 1% de oxigênio;
• 1% de sais e resíduos de metais.

Características do petróleo

As principais características do petróleo são:

• Oleosidade;
• Viscosidade
• Odor característico;
• Coloração que pode variar do incolor ao preto;
• Inflamabilidade;
• Menos denso que a água.

Reservas e produção de petróleo

De acordo com dados da Central Intelligence Agency (Agência Central de Inteligência, em tradução livre), a Venezuela é o país com as maiores reservas de petróleo do mundo, com 300,9 bilhões de barris. O segundo é a Arábia Saudita, com 266,5 bilhões de barris — de fato, os países do Oriente Médio estão entre os maiores produtores e exportadores de petróleo do mundo. O Brasil aparece em 15º no ranking, com 12,7 bilhões de barris da substância. Confira a lista dos países com as maiores jazidas de petróleo do mundo:

Dentre esses países, existe a Organização dos Países Exportadores de Petróleo (Opep), que inclui os maiores países exportadores de petróleo do mundo. Eles são: Arábia Saudita, Irã, Kuwait, Venezuela, Iraque, Argélia, Equador, Gabão, Indonésia, Líbia, Nigéria, Qatar e Emirados Árabes Unidos. Seu objetivo geral é estabelecer uma política comum sobre a exportação do combustível fóssil para o resto do mundo.

Qual é a história do petróleo?

Embora conhecido desde os primórdios da civilização humana, a exploração de campos e a perfuração de poços de petróleo teve início somente em meados do século XIX. A partir de então, a indústria petrolífera passou por grande expansão, principalmente nos Estados Unidos e na Europa.

Apesar da forte concorrência com o carvão e outros combustíveis considerados nobres à época, o petróleo passou a ser utilizado em larga escala, especialmente após a invenção dos motores a gasolina e a óleo diesel. Durante muitas décadas, o petróleo foi o grande propulsor da economia internacional.

Ele chegou a representar, no início dos anos 1970, quase 50% do consumo mundial de energia primária. Embora declinante ao longo do tempo, sua participação nesse consumo ainda representa cerca de 39%, segundo a Agência Internacional de Energia.

Onde se encontra o petróleo no Brasil?

O termo pré-sal é usado no Brasil para se referir ao reservatório de petróleo encontrado na costa brasileira. Trata-se de uma ocorrência de hidrocarbonetos em águas ultraprofundas da Bacia de Santos. Sua descoberta foi anunciada no final de 2007 e aumentou a chance de tornar o Brasil um dos maiores produtores de petróleo e gás do mundo.

Segundo a Petrobras, as rochas do pré-sal funcionam como imensos reservatórios de gás e petróleo situados sob uma extensa camada de sal, que se estende na região costa-afora entre os estados do Espírito Santo e Santa Catarina, numa faixa com cerca de 800 km de comprimento por 200 km de largura. Nessa faixa, a lâmina d’água varia de 1.500 a 3.000 metros de profundidade, e os reservatórios estão localizados sob uma pilha de rochas com 3.000 a 4.000 metros de espessura, situada abaixo do fundo marinho.

Como o petróleo se transforma em energia?

Além de serem predominantes no setor de transportes, os derivados do petróleo também são responsáveis pela geração de energia elétrica em diversos países do mundo. É possível gerar energia elétrica a partir da queima desses derivados em caldeiras, turbinas e motores de combustão interna. Os derivados de petróleo normalmente usados para essa finalidade são o óleo de combustível, o óleo ultraviscoso, o óleo diesel e o gás de refinaria.

Esses derivados constituem parte significativa da matriz energética em países como Estados Unidos, Japão, México, Arábia Saudita, Itália e China. No Brasil, a geração de energia elétrica a partir de derivados de petróleo não é tão expressiva por conta do histórico de predominância da energia hídrica.

No entanto, há usinas termoelétricas que produzem eletricidade a partir de derivados de petróleo para atenderem ocorrências de picos no sistema elétrico. Elas são usadas principalmente para suprir a demanda de comunidades não atendidas pelo sistema interligado de energia elétrica.

Refino de petróleo

Nas refinarias, o petróleo passa por diferentes processos até que seja obtida a qualidade desejada para determinada finalidade. O refino do petróleo se dá por meio das seguintes etapas:

Separação

Os processos de separação visam retirar componentes específicos do petróleo, ou “quebrar” o petróleo até suas frações básicas. São alterações de âmbito físico, em que são necessárias ações de energia (modificação de temperatura ou pressão) ou de massa (relações de solubilidade a solventes).

A destilação é uma das etapas deste processo de separação. É por meio dela que o petróleo é vaporizado e depois condensado por ações de temperatura e pressão.

Esse processo visa a obtenção de gás combustível, gás liquefeito, nafta, querosene, gasóleos (atmosférico e de vácuo) e resíduo de vácuo. O rendimento dos produtos varia de acordo com o óleo cru que foi processado.

Conversão

Os processos de conversão são usados para alterar a composição química de uma fração específica de petróleo, em busca de melhorias de qualidade, como no caso da transformação de gasóleos e resíduos em nafta, querosene ou diesel. Essa etapa compreende os procedimentos de craqueamento, alquilação e reformas catalíticas, e varia de acordo com o óleo cru e o derivado que se deseja obter.

Tratamento do petróleo

O processo de tratamento busca remover impurezas existentes no petróleo, como enxofre, nitrogênio, metais e outros componentes que causam efeitos indesejáveis aos derivados. Aperfeiçoar as técnicas de tratamento permite mitigar os impactos causados pela emissão de gases na atmosfera.

Geração de energia elétrica

A produção de energia elétrica a partir dos derivados de petróleo se inicia com o processo de queima do material em uma câmara de combustão. Primeiro, o calor obtido é utilizado para aquecer e aumentar a pressão da água, transformando-a em vapor. Por sua vez, esse calor movimenta as turbinas, transformando a energia térmica em mecânica.

Então, o movimento das turbinas coloca em operação um gerador, que transforma a energia mecânica em energia elétrica. Em seguida, o vapor é redirecionado para um condensador, onde será resfriado para retornar ao estado líquido e ser usado como água pelo sistema de caldeiras.

Os poluentes contidos nos derivados de petróleo são emitidos para a atmosfera durante as etapas de combustão e de resfriamento, de forma que o volume e o tipo de gás emitido variam de acordo com a composição do combustível queimado e as condições de dispersão dos poluentes.

Quanto mais denso for o combustível, maior é o potencial de emissões. Esse é um dos motivos pelos quais os óleos diesel e ultraviscoso são considerados derivados com alto potencial de poluição. Recentemente, esforços vêm sendo aplicados para melhorar as tecnologias de conversão de energia, para melhorar a eficiência dos sistemas e captar os gases poluentes.

Impactos socioambientais do petróleo

Os principais impactos da geração de energia elétrica a partir de derivados de petróleo decorrem da emissão de poluentes na atmosfera, principalmente os chamados gases de efeito estufa. O acúmulo de altas concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera bloqueia o calor emitido pelo sol e o prende na superfície terrestre, intensificando o aquecimento global.

A principal consequência da intensificação do aquecimento global é o derretimento de geleiras e calotas polares, fenômeno responsável por causar a elevação do nível do mar e o alagamento de áreas costeiras. Esse processo atinge grandes contingentes de pessoas e animais silvestres e altera a biodiversidade dessas regiões.

Entre outros poluentes atmosféricos decorrentes da queima de derivados de petróleo, destacam-se o dióxido de enxofre (SO2) e o material particulado, constituído de pó e cinzas em suspensão.

Além de alterações na biodiversidade local, esses poluentes provocam diversos problemas à saúde humana, como distúrbios respiratórios, alergias, lesões degenerativas no sistema nervoso e em órgãos vitais e câncer. Tais distúrbios tendem a se agravar no inverno, quando inversões térmicas provocam o aprisionamento do ar quente e dificultam a dispersão dos poluentes.

Prejuízo aos ecossistemas

Para piorar, o petróleo pode ser liberado no meio ambiente como resultado de uma série de eventos, tais como acidentes com navios petroleiros.

Ao ser derramado no meio ambiente, o petróleo desencadeia diversos prejuízos aos ecossistemas, causando alterações químicas e físicas no ambiente, além de prejudicar a vida existente no local.

No ambiente marinho, o petróleo impede a passagem de luz, o que prejudica organismos fotossintetizantes, como fitoplânctons. Com a redução do fitoplâncton, o zooplâncton, que se alimenta desses organismos, acaba tendo sua reserva de alimento reduzida. Desse modo, o petróleo afeta negativamente toda a cadeia alimentar.

Os manguezais também podem sofrer com essa poluição. Nesses ecossistemas, o petróleo atinge o sistema radicular das plantas, impedindo que elas absorvam nutrientes e oxigênio. Além disso, os animais que utilizam a região para se reproduzir também podem ser afetados, como é o caso dos caranguejos e de diversas outras espécies.

Os animais aquáticos podem morrer em consequência do derramamento de petróleo. Eles podem se intoxicar com a substância, morrer por asfixia ou até mesmo porque ficaram presos no óleo. Esse tipo de intoxicação compromete os sistemas nervoso e excretor desses animais. A poluição do meio ambiente por petróleo também causa prejuízos diretos ao ser humano, afetando o turismo e a atividade pesqueira da região.