Combustíveis alternativos e os contributos da Química

TEMA C

Combustíveis alternativos e os contributos da Química

índice

Os combustíveis fósseis

Quais são os combustíveis alternativos aos combustíveis fósseis?

Quais são as vantagens desses combustíveis quando comparados com os combustíveis fósseis?

Qual é o papel da Química na procura de combustíveis alternativos no presente e no futuro?

Fontes de Informação

Os combustíveis fósseis

Os combustíveis fósseis

O que são? / Vantagens e Desvantagens

• São formados essencialmente por carbono, e provém de restos de plantas e animais decompostos há milhões de anos;

• São considerados recursos não renováveis de energia;
• A sua queima produz gases que contribuem para o efeito estufa e o aquecimento global, e está previsto que ainda neste século esgotem-se as principais reservas de petróleo.

Vantagens

Desvantagens

• Podem ser utilizados de várias formas;
• Possuem elevada eficiência energética;
• Os seus reservatórios geralmente apresentam facilidade de localização, extração e processamento;
• Possuem um melhor custo benefício do que as fontes alternativas;
• E, o gás natural pode ser considerado uma fonte de energia limpa;

• São recursos não renováveis;
• Quando existe uma maior escassez destes combustíveis, devido ao uso intenso dos seus reservatórios, os preços do mercado aumentam significativamente;
• Contribuem para o efeito de estufa e para as alterações climáticas;
• E, o seu armazenamento e a sua extração causa grandes problemas a nível ambiental e inúmeros problemas a nível da saúde.

Quais são os combustíveis alternativos aos combustíveis fósseis?

Quais são os combustíveis alternativos aos combustíveis fósseis?

• São combustíveis oriundos de fontes energéticas renováveis;

• Permitem a redução das emissões de gases de efeito estufa, contribuindo para a diminuição dos problemas associados ao aquecimento global e à poluição da água e do ar;
• Alguns exemplos: os biocombustíveis e o hidrogénio verde.

Bioetanol

• É composto fundamentalmente por etanol, obtido através da fermentação controlada de vegetais e dos seus resíduos que contenham quantidades apreciáveis de açúcar, como o amido e a celulose.

• Pode ser utilizado em automóveis adaptados;
• A fermentação é realizada usando leveduras que contêm a enzima invertase.

Biodiesel

• É uma excelente alternativa ao uso do combustível fóssil diesel;
• É uma mistura de ésteres de ácidos gordos, que pode ser produzido através de uma reação de transesterificação (reação de um óleo vegetal ou da gordura animal com um álcool, na presença de um catalisador);

• Pode ser utilizado em automóveis adaptados;
• Sendo os produtos da reação os ésteres dos ácidos gordos correspondentes e, como subproduto, a glicerina.

Biogás ou Biometano

• Têm origem na decomposição de matéria orgânica, como resíduos urbanos, agrícolas ou efluentes industriais;
• O processamento dessas matérias orgânicas é tipicamente realizado através da digestão anaeróbia, permitindo assim, a libertação de biogás;
• O biometano apresenta uma maior percentagem de metano do que o biogás (tem maior poder calorífico), o que o torna idêntico ao do gás natural.

• É possível a sua injeção na rede de gás natural.

Hidrogénio Verde

• É a alternativa mais promissora aos combustíveis fósseis, podendo ser utilizado também em pilhas de combustível para gerar eletricidade;

• É obtido por eletrólise da água a partir de fontes de energia renováveis, cujo processo dá origem a dioxigénio;
• Quando o hidrogénio entra em combustão no motor, apenas emite água;

• A partir do “H2 verde”, juntamente com a reação com CO2, pode obter-se, também, metano sintético equivalente ao gás natural.

Outros

• O combustível sintético, chamado de e-fuel, que é alterado por processos antropogénicos, para reduzir as impurezas nas substâncias, para ter uma combustão mais eficaz e limpa.

• Os veículos elétricos ou híbridos, que funcionam com motor elétrico, também são opções sustentáveis.

Quais são as vantagens desses combustíveis quando comparados com os combustíveis fósseis?

Quais são as vantagens desses combustíveis quando comparados com os combustíveis fósseis?

Vantagens

• As suas fontes são renováveis e inesgotáveis;
• Os biocombustíveis, podem ser utilizados diretamente, ou, como no caso dos álcoois e do biodiesel, adicionados à gasolina e ao gasóleo, diminuindo o consumo de petróleo;
• No caso do bioetanol e do biodiesel, estes são produzidos a partir de cereais e óleos provenientes de plantas que sintetizam carboidratos através da fotossíntese, e por isso, apesar de a queima dos mesmos, emitir CO2, grande parte deste gás será utilizado no processo de fotossíntese dessas mesmas plantas;

• São menos poluentes;
• O hidrogénio verde, não produz CO2, gerando apenas H2O, e possui também maior poder calorífico que os outros combustíveis alternativos;
• Redução dos custos com combustível a médio e longo prazo;
• Redução da necessidade de manutenção veicular constante em virtude da combustão mais limpa;

• Aumento da vida útil do veículo:
• Redução da emissão de gases com efeito de estufa, que contribui para o melhoramento da qualidade do ar;

• Estimulam a inovação tecnológica.

Desvantagens

• Possuem baixa rentabilidade de produção;
• O custo de produção do hidrogénio verde, ainda é muito elevado, e existe ainda uma dificuldade em armazenar e transportar o mesmo;
• Acarretam, atualmente, elevados custos para o equipamento;
• Os biocombustíveis agrícolas precisam de elevadas extensões de terreno, que deixam de ser utilizados para a produção de alimentos. Como consequência, o preço dos alimentos pode aumentar;
• São menos energéticos do que os combustíveis fósseis.

Qual é o papel da Química na procura de combustíveis alternativos no presente e no futuro?

Qual é o papel da Química na procura de combustíveis alternativos no presente e no futuro?

É cada vez mais urgente encontrar alternativas que, por um lado, reduzam o impacto ambiental dos combustíveis fósseis e, por outro, que preservem as suas reservas. É aqui que a química tem tido um papel fundamental, pois a investigação nesta mesma área têm permitido a otimização da produção de combustíveis alternativos e na busca dos combustíveis do futuro, além de contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias e materiais.

Fontes de Informação

• Manual Escolar

Silva Cristina, Cunha Carlos (2023) - QUÍMICA EM REAÇÃO 12 - QUÍMICA - 12.ºANO. Porto Editora: Unidade Industrial da Maia, pp. 142; 146 - 150; 160.

• https://goldenergy.pt/glossario/combustiveis-alternativos/
• https://www.google.com/amp/s/www.renovaveismagazine.pt/5-vantagens-do-consumo-de-biocombustiveis-avancados-e-outros-combustiveis-verdes/amp/

• https://quimica12aesl.wixsite.com/quimica/vantagens-e-desvantagens-c1hat
• https://gasogenio.com/pt/blog/os-combustiveis-alternativos-a-gasolina/
• https://www.google.com/amp/s/m.brasilescola.uol.com.br/amp/geografia/combustiveis-fosseis.htm
• Escola Virtual - Tema C: Combustíveis alternativos e os contributos da Química (AI 2.1)
• https://escolakids.uol.com.br/geografia/combustiveis-fosseis.htm
• https://goldenergy.pt/glossario/combustiveis-fosseis/

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Carolina Seibert, n.º 3 - 12.º A Íris Almeida, n.º 6 - 12.º A João Félix, n.º 8 - 12.ºA