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sábado, 26 de agosto de 2017

COMBUSTÍVEL - A QUÍMICA QUE MOVE O MUNDO -

Ao longo da História, a relação do homem com a natureza foi responsável por uma série de transformações significativas. A busca por condições de vida mais confortáveis acabou trilhando o desenvolvimento dos vários combustíveis que marcam a história humana. 




Os combustíveis são todas as substâncias químicas que, ao reagirem com o oxigênio (O2), sofrem um fenômeno químico denominado de combustão, liberando certa quantidade de energia na forma de calor. Veja um exemplo de representação química da queima de um combustível:
X + O2 → CO2 + H2O
Toda queima de um combustível é uma reação química do tipo exotérmica (libera calor), mas os produtos originados sempre variam de acordo com o combustível utilizado. Veja alguns exemplos:
  • Gás carbônico
  • Monóxido de carbono
  • Dióxido de enxofre
  • Óxido de ferro

a) Origem dos combustíveis
Os combustíveis, de uma forma geral, podem ter diversas origens, como:
  • Animais e vegetais fossilizados (petróleo);
  • Biomassa - Plantas (arroz, beterraba, batata e cana-de-açúcar);
  • Eletrólise da água;
  • Lixo;
  • nuclear.
b) Classificação e tipos de combustíveis
1) Renovável ou não fóssil: Trata-se do combustível que pode ser obtido a partir de fontes naturais que podem renovar-se, ou seja, que não se esgotam. Alguns exemplos são:
  • Água
  • Etanol
  • Metanol
  • Biodiesel
  • Madeira 
2) Não renovável ou Fóssil: Trata-se do combustível que é obtido a partir de fontes que foram formadas durante milhões de anos como resultado da fossilização de animais e vegetais. Essas fontes, todavia, não podem ser repostas em virtude do tempo necessário para a sua formação. Alguns exemplos são:
  • Gasolina
  • Óleo diesel
  • Querosene
  • Gás natural
  • Xisto betuminoso
  • Carvão
  • Gás liquefeito propano (GLP)

c) Estados físicos dos combustíveis
1) Sólido: Combustível que é utilizado, por exemplo, em motores de combustão externa, na forma de um pó bastante fino. Alguns exemplos de combustíveis sólidos são a madeira e o carvão;
2) Líquidos: Combustíveis ideais, por exemplo, para o uso em motores de combustão interna. Boa parte dos combustíveis nesse estado físico é obtida a partir da destilação do petróleo. Alguns exemplos são:
  • Álcool
  • Gasolina
  • Óleo diesel 
3) Gasosos: São combustíveis utilizados em câmaras internas, por exemplo. Geralmente são misturas de duas ou mais substâncias gasosas. Alguns exemplos são:
  • Metano
  • Hidrogênio
  • Gás natural 
Os impactos ambiental dos combustíveis no meio ambiente são bastante significativos , já que a queima desses combustíveis aumenta a força radiativa e consequentemente acelera o aquecimento global.

História do Combustível
Nesse percurso, podemos destacar que a mais recente preocupação de cientistas e estudiosos é desenvolver fontes de energia com impacto ambiental reduzido ou nulo.
A madeira é a mais antiga fonte de energia que se tem conhecimento. Nos tempos pré-históricos, a lenha era instrumento fundamental afastar as temperaturas extremas do inverno, afugentar animais ferozes e incrementar o preparo dos alimentos. Apesar de muito poluente, a madeira ainda é largamente utilizada em países que apresentam um tímido desenvolvimento industrial. Com a Revolução Industrial, a exploração das fontes de energia sofreu uma de suas mais importantes guinadas. O desenvolvimento de novas tecnologias e a produção em larga escala motivou a busca por novos combustíveis. Nesse contexto:
  • Entre os séculos XVIII e XIX, o carvão mineral se tornou indispensável para o funcionamento dos primeiros motores movidos a vapor. Nos dias de hoje, após sofrer uma acentuada queda em seu uso, o carvão mineral dá sinais de recuperação com as crises do setor petrolífero. 
  • Nos primeiros anos do século XX, a popularização dos automóveis ampliou ainda mais a demanda internacional por combustíveis de alto desempenho. Dessa forma, os combustíveis fósseis (então somente empregados na obtenção do querosene) passaram a ser fonte de obtenção da gasolina. Algumas décadas mais tarde, essa mesma tendência transformou o diesel em um combustível de grande uso a partir da Segunda Guerra Mundial. 
  • Na década de 1940, o desenvolvimento da física possibilitou que a energia nuclear fosse explorada por conta do potencial de produção energética. Mesmo com este argumento atrativo, a construção de usinas nucleares gerou grande preocupação entre as autoridades políticas e ambientais. A manutenção desse tipo de unidade energética envolve um rigoroso controle e qualquer acidente pode promover um impacto de sérias proporções.  
  • Ao longo da década de 1970, as duas crises do petróleo instigaram a busca por novas fontes de energia, incluindo o Brasil. Por meio da fermentação da sacarose, o álcool anidro passou a ser empregado em veículos e oferecia índices menores na emissão de gases poluentes. Obtido pela cana-de-açúcar, esse tipo de combustível teve grande demanda até a década de 1980. Atualmente, a sua presença no mercado internacional ganhou novo impulso com o desenvolvimento dos veículos bicombustíveis.
  • Nas últimas décadas, a preocupação com os impactos ambientais causados pela emissão de gases poluentes demarcou uma fase inédita na história dos combustíveis. A construção das usinas hidrelétricas, as placas de captação da energia solar e a energia eólica ganharam destaque enquanto fontes limpas de energia. Apesar de seu alto custo de produção, esses recursos alternativos respondem à emergência de problemas muito mais urgentes.
* Não confunda fontes de energia com tipos de combustível.

Referências
http://brasilescola.uol.com.br/historia/historia-dos-combustiveis.htm
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/combustiveis.htm 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%ADvel

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