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