09 SME DESENVOLVIMENTO DO CARVAO ( 15,81 MBytes)

Transcrição

09
DESENVOLVIMENTO
ENERGIA
DO CARVÃO
SOLAR
E DO GÁS
DE CARVÃO - CRM
170
desenvolvimento do carvão e do gás de carvão
Introdução
Conforme as previsões do World Energy Outlook (IEA, 2006, online), entre 2003 e 2030, a participação do carvão na geração de energia elétrica mundial será em torno de 40%. Isso deverá ocorrer mesmo com a crescente participação das energias renováveis na matriz
energética global e com as restrições de caráter ambiental.
A participação do carvão mineral no suprimento de energia elétrica
mundial está aumentando nos países em desenvolvimento, embora
a utilização seja decrescente nos países desenvolvidos. O consumo de
energia elétrica mundial mais do que dobrará até 2030. A maior parte
desse aumento será com carvão mineral.
Mesmo considerando o crescimento do consumo, em 2030, as
reservas de carvão ainda serão muito grandes, permanecendo ainda
próximas de 75% do total para serem consumidas e ainda capazes de
sustentar a demanda por um período de 200 anos.
A abundância das reservas e a sua melhor distribuição no planeta,
com a presença em mais de 70 países, fazem do carvão um combustível acessível, com baixo risco de elevação do preço ou de interrupção
de fornecimento. Além disso, devido aos ganhos de produtividade
(de 10 a 15% ao ano) que vêm ocorrendo na mineração e nos ganhos
de eficiência de queima nas usinas termelétricas, há uma expectativa
de estabilidade nos preços mundiais (Fonte: Carvão mineral e as energias renováveis no Brasil, J. Dariano Gavronski, 2006).
Após a crise do petróleo, em 1973, a elevação dos preços do óleo
fez o carvão ser novamente valorizado, ao menos em parte, e seu
consumo voltou a subir um pouco, representando aproximadamente
23% da energia total consumida no mundo, em 2004.
Reservas, produção e consumo de
Carvão Mineral no mundo
As reservas provadas de carvão mineral no mundo possuem um
volume de aproximadamente 860 bilhões de toneladas, com vida útil
de 109 anos, e as suas jazidas estão localizadas em 75 países. Das reservas existentes, 75% concentram-se em cinco países: EUA, Rússia,
China, Austrália e Índia. A oferta mundial do carvão mineral em 2013
não apresentou crescimento significativo em relação ao ano de 2012
(figura a seguir).
Cinco países tiveram aumento na produção: Austrália (10,9%), Indonésia (9,1%), Brasil (11,7%), Canadá (4,0%) e China, que se mantiveram no mesmo patamar de 2012, com aumento de apenas 0,8%. Para
os demais países, houve uma retração na oferta de carvão mineral, no
caso em particular, dos EUA (-3,2%), que vem diminuindo a sua produção em função da substituição pela produção do gás de xisto. Os
maiores produtores mundiais são: China (46,6%), EUA (11,3%), Índia
(7,7%) e Austrália (6,1%). A tabela a seguir apresenta a reserva e produção mundiais de carvão mineral.
distribuição mundial de reservas e produção de carvão mineral
EUROPA OCIDENTAL
(9,3%) - 7,9%
américa do norte
(23,9%) - 24,7%
EUROPA Oriental
(30,3%) - 27,0%
Histórico mundial do Carvão
Mineral
A principal base para a industrialização do mundo foi o carvão
mineral, pois os países pioneiros de industrialização (como o Reino
Unido, a Alemanha, os EUA e a França) possuem boas reservas carboníferas.
áfrica
(6,0%) - 4,3%
américa LATINA
(1,4%) - 0,9%
Com o desenvolvimento da indústria automobilística no século XX,
pouco a pouco, o carvão foi cedendo lugar ao petróleo como grande
fonte de energia mundial, de tal forma que, em 1880, cerca de 97%
da energia consumida no mundo eram provenientes do carvão, mas,
em 1970, somente 12% desse total provinham desse recurso natural.
reservas: 1.034 x 10t
PRODUÇÃO: 4.304 x 10t/ano
Fonte: DNPM e Organização Latinoamericana de Energia
ásia e austrália
(29,2%) - 34,9%
Discriminação
Reservas (1)(4) (106 t)
Produção (2)(3) (106 t)
2013
2012 (r)
2013 (e)
(%)
Brasil
3.232
6,63
7,41
0,1
China
114.500
3.650,00
3.680,00
46,6
EUA
237.295
922,06
892,64
11,3
Índia
60.600
605,84
605,13
7,7
Austrália
76.400
431,17
478,03
6,1
Indonésia
5.529
386,00
421,00
5,3
Rússia
157.010
354,80
347,10
4,4
África do Sul
30.156
260,03
256,70
3,3
Alemanha
40.699
196,17
190,27
2,4
Polônia
5.709
144,09
142,87
Cazaquistão
33.600
116,40
Ucrânia
33.873
Colômbia
A maior parte da oferta mundial de carvão mineral (60%, de acordo com o WCI, 2005) é extraída por
meio da mineração subterrânea, embora, em alguns importantes países produtores, predominem as minas a céu aberto. Na Austrália, por exemplo, aproximadamente 80% da produção vêm de tais minas e, nos
EUA, cerca de 67% (Fonte: Plano Nacional de Energia 2030 – MME – Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético).
Síntese da produção, consumo e uso do Carvão
Mineral na América do Sul e Central
A tabela a seguir apresenta reservas, produção e consumo de carvão mineral no mundo em 2002.
Reservas (R)
Produção (P)
1,8
106 ton
Participação
106 ton
Participação
106 tEP
114,71
1,5
no total
no total
no total
88,20
88,20
1,1
Amér. Norte
257.783
26,2%
1.072
22,2%
591
24,7%
240,4
6.746
89,20
85,50
1,1
Amér. Sul e Central
21.752
2,2%
53
1,1%
17,8
0,7%
404,3
Canadá
6.582
66,90
69,54
0,9
Europa e URSS
355.370
36,1%
1.161
24,0%
506,1
21,1%
306,1
República Tcheca
1.100
54,10
48,98
0,6
África e Or. Médio
57.077
5,8%
231
24,0%
99 ,4
4,1%
247,1
Outros países
47.907
471,79
468,40
5,9
TOTAL
Ásia (Pacífico)
292.471
29,7%
2.314
47,9%
1.183,5
49,4%
126,4
860.938
7.843,38
7.896,46
100
Total
984.453
100,0%
4.831
100,0%
2.397,9
100,0%
1.330,4
Brasil
11.929
1,2%
5,80
0,1%
12,00
0,5%
Fonte: World Coal Association, BP Statistical Review of World Energy 2013, U.S. Energy Information Administration, ABCM (Brasil) e DNPM-AMB (Brasil). (1) reserva lavrável de carvão mineral, incluindo os tipos
betuminoso e sub-betuminoso (hard coal) e linhito (brown coal); (2) Brasil: considera o somatório dos tipos betuminoso e sub-betuminoso (hard coal) e linhito (brown coal); (3) os dados de produção foram revistos,
sendo considerada somente a produção beneficiada, em substituição à produção comercializada (produção beneficiada + estoques); (4) os dados de reserva são referentes ao início de 2013. (r) revisado; (e) efetivos.
(Fonte Luis Paulo de Oliveira Araújo – DNPM/RS)
Extração mundial de Carvão Mineral na Superfície
Consumo
Participação
R/P*
Anos
Fonte: BP Statistical Review of World Energy. London: BP, 2003. Disponível em: www.bp.com/worldenergy. (*) Tempo que as reservas durariam, sem novas descobertas e com o nível de produção de 2002.
Geração de energia elétrica mundial a partir do
Carvão Mineral
Existem dois métodos de mineração do carvão: a lavra a céu aberto e a subterrânea. Segundo o World
Coal Institute (WCI, 2005), a escolha entre um deles é determinada pela geologia do depósito do mineral,
ou seja, pela espessura da cobertura da mina.
De acordo com o WCI (2003), o carvão mineral é a principal fonte primária de geração de energia elétrica,
sendo responsável por cerca de 40% de toda a eletricidade gerada no planeta em 2003, seguida pelo gás
com 19%, pela hidroeletricidade e pela energia nuclear, ambas com 16%, e pelo óleo com apenas 7%.
No caso de depósitos rasos, o carvão poderá ser lavrado a céu aberto, dependendo do terreno onde a
mina está localizada. Naturalmente, carvões minerados a céu aberto tendem a apresentar um custo de
extração mais competitivo, de modo que, apenas nas reservas onde tal método não é economicamente
viável, o combustível é lavrado por mineração subterrânea.
Em 2005, foi gerado por usinas térmicas movidas a carvão mineral um volume de energia elétrica de
6.681 TWh, sendo que mais da metade em apenas dois países: EUA (2.083 TWh) e China (1.515 TWh). Já,
em 2006, a China suplantou os EUA e a produção mundial atingiu 7.755 TWh. A tabela a seguir apresenta a
produção de energia elétrica mundial a partir de termelétrica a carvão mineral.
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PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA MUNDIAL A PARTIR DE TERMELÉTRICA A CARVÃO MINERAL
Ano
2005
2006
País
TWh
%
TWh
%
EUA
2.083
31,2
2.128
27
China
1.515
22,7
2.301
30
Índia
433
6,5
508
6,5
Alemanha
314
4,7
302
3,9
Japão
293
4,4
299
3,9
África do Sul
214
3,2
236
3,0
Austrália
176
2,6
199
2,6
Rússia
172
2,6
179
2,3
Polônia
143
2,1
Reino Unido
140
2,1
152
2,0
Resto do mundo
1.198
17,9
1.451
18,7
Total
6.681
100,0
7.755
100
Fonte: IEA, 2005 / Fonte IEA, 2008
Principais jazidas/reservas mundiais de Carvão Mineral
Os 15 países com as maiores reservas mundiais provadas de carvão e o tempo (R/P) para elas serem
exauridas constam na tabela a seguir (Fonte: Vanessa Barbosa em reportagem da Revista Exame).
PAÍS
RESERVAS
% DAS RESERVAS
EXAUSTÃO
1º EUA
237 bilhões de t
27,6
239 anos
2º Rússia
157 bilhões de t
18,2
471 anos
3º China
114 bilhões de t
13,3
33 anos
76 bilhões de t
8,9
184 anos
5º Índia
60,6 bilhões de t
7,0
103 anos
6º Alemanha
40,7 bilhões de t
4,7
216 anos
7º Cazaquistão
33,6 bilhões de t
3,9
290 anos
8º Ucrânia
33,8 bilhões de t
3,9
390 anos
9º África do Sul
30,1 bilhões de t
3,5
118 anos
10º Colômbia
6,7 bilhões de t
0,8
79 anos
11º Canadá
6,5 bilhões de t
0,8
97 anos
12º Polônia
5,7 bilhões de t
0,7
41 anos
13º Indonésia
5,5 bilhões de t
0,6
17 anos
14º Brasil
4,5 bilhões de t
0,5
não informado
15º Bulgária
2,3 bilhões de t
0,3
64 anos
4º Austrália
Maiores produtores de Carvão Mineral no mundo
Os maiores produtores mundiais de carvão mineral no mundo são: China (46,6%), EUA (11,3%), Índia
(7,7%) e Austrália (6,1%) (Fonte Luis Paulo de Oliveira Araújo – DNPM/RS).
Países com o maior consumo mundial de Carvão Mineral
A tabela a seguir apresenta os 10 maiores consumidores de carvão mineral (em Mtep).
País
Mtep
%
1° China
1311,4
41,3
2° EUA
573,7
18,1
3° Índia
208,0
6,5
4° Japão
125,3
3,9
5° África do Sul
97,7
3,1
6° Rússia
94,5
3,0
7° Alemanha
86,0
2,7
8° Coreia do Sul
59,7
1,9
9° Polônia
57,1
1,8
10° Austrália
53,1
1,7
21° Brasil
13,6
0,4
3177,5
100
Total
Fonte: BP, 2008
Classificação do Carvão Mineral quanto à encarbonização: Linhito, Carvão Betuminoso e Sub-betuminoso (ambos designados como hulha) e Antracito
O carvão mineral é uma mistura de hidrocarbonetos formada pela decomposição de matéria orgânica
durante milhões de anos, sob determinadas condições de temperatura e pressão. De acordo com o Atlas
da ANEEL (2005), esse combustível fóssil é classificado, de acordo a sua qualidade, em: turfa, de baixo conteúdo carbonífero, que constitui um dos primeiros estágios do carvão, com teor de carbono na ordem de
45%; linhito, que apresenta teor de carbono que varia de 60 a 75%; carvão betuminoso e sub-betuminoso
(hulha), mais utilizado como combustível, que contém entre 75 e 85% de carbono; e antracito, o mais puro
dos carvões, que apresenta um conteúdo carbonoso superior a 90% (Fonte: Plano Nacional de Energia
2030 – MME – Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético).
• Carvões betuminosos ou hulha
São carvões com concentração de carbono entre 75 e 85%. Têm dois usos principais e, com base neles,
são divididos em:
a)Carvão Vapor (ou Carvão Energético)
Este é mais pobre e com maior teor de cinzas, por isso, é usado diretamente em fornos, principalmente
em usinas termelétricas, para produção de energia, aquecimento e alguns fins industriais.
b)Carvão Metalúrgico
Este, mais nobre, é passível de ser transformado em coque, por isso, também chamado de coqueificável.
O coque é um material obtido por aquecimento da hulha em ambiente fechado, sem combustão, resultando em uma substância altamente porosa, leve, física e quimicamente heterogênea, de brilho metálico característico, usada como combustível na metalurgia (altos-fornos). Sua qualidade depende muito da
qualidade do carvão que o originou.
A coqueificação é um processo químico no qual ocorre uma divisão das moléculas orgânicas complexas
que constituem o carvão mineral, produzindo gases e compostos orgânicos sólidos e líquidos de moléculas menores, além de um resíduo carbonáceo relativamente não volátil: o coque.
A finalidade do coque é dar suporte mecânico à carga de minério de ferro, calcário e outros minerais, permitindo a percolação dos gases quentes, além, é claro, de fornecer calor. Quando o coque
queima seu carbono, capta oxigênio da hematita (o minério de ferro constituído de óxido de ferro),
formando monóxido de carbono, gás carbônico, água e outras substâncias; enquanto o ferro fica livre
e funde, formando a gusa.
Outro importante produto obtido a partir da hulha é o alcatrão, uma mistura de hidrocarbonetos aromáticos. Embora ele possa ser obtido também do linhito, é a hulha sua mais importante fonte natural. Mais
de 200 hidrocarbonetos aromáticos podem ser dela obtidos. Uma tonelada de hulha fornece de 30 a 50
kg de alcatrão. Na coqueificação, a hulha é aquecida a temperaturas entre 850ºC e 1.100ºC. O material que
se separa na forma de gases é resfriado e se transforma em licor amoniacal e em alcatrão. O produto é
então purificado por sucessivas decantações, que removem a água e os sólidos residuais. O alcatrão possui
normalmente até 5% de umidade e 1% de sólidos suspensos (Fonte: Site oficial da CPRM – Guia Carvão
Mineral).
• Carvões antracitos
a)Utilização nas indústrias siderúrgicas e na mineração
Com mais de 90% de carbono, o antracito é usado como combustível, com a grande vantagem sobre
os demais de emitir pouca fuligem. Queima facilmente, mas devagar e com chama quase invisível, sendo
o mais indicado para uso doméstico. É usado também para fabricação de filtros de água (Fonte: Site oficial
da CPRM – Guia Carvão Mineral).
b)Colocação junto com carvões betuminosos na injeção em altos-fornos
A operação é realizada para incrementar o poder calorífico da blendagem, maximizando o rendimento
nas caldeiras.
Produção mundial de Carvão Mineral beneficiado
No ano de 2011, a produção beneficiada de carvão mineral no Brasil foi de 5,96 Mt e mostrou um pequeno acréscimo de 3,8% em relação a 2010. Entretanto, a produção comercializada, que inclui a produção
beneficiada + estoques, manteve a mesma tendência positiva dos anos anteriores, chegando a 7,30 Mt,
3,7% acima do resultado obtido em 2010. Atribuem-se a esse resultado as expectativas de uma demanda
aquecida tanto do setor térmico como do setor industrial, as melhorias de lavra e os avanços tecnológicos. Em uma análise mais detalhada, o volume produzido foi mais satisfatório no segundo semestre do
ano, comparando com o desempenho alcançado no primeiro semestre de 2011. As razões são diversas
e distintas para cada realidade local vivenciada pelas carboníferas. A tabela a seguir mostra as reservas e a
produção beneficiada mundial por país.
Discriminação
Reservas(1) (106 t)
Produção(2, 3) (106 t)
Países
2011
2010 (r)
2011
(%)
Brasil
2.392
5,74
5,96
0,1
China
107.740
3.235,00
3.520,00
45,7
EUA
236.331
983,72
992,76
12,90
Índia
57.442
573,79
588,47
7,7
Austrália
75.361
423,98
415,49
5,4
Rússia
156.360
321,60
333,50
4,3
Indonésia
3.697
275,16
324,91
4,2
África do Sul
29.896
254,27
255,12
3,3
Alemanha
6.337
182,30
188,56
2,5
Polônia
7.230
133,24
139,25
1,8
Cazaquistão
31.073
110,93
115,93
1,5
Ucrânia
33.713
76,80
86,80
1,1
Colômbia
6.654
74,35
85,80
1,1
Canadá
6.442
68,97
68,18
0,9
República Tcheca
4.392
55,21
57,88
0,8
Outros países
30.089
478,95
516,34
6,7
TOTAL
795.149
7.254,01
7.694,95
100
Fonte: Luis Paulo de Oliveira Araújo (DNPM/RS) World Coal Institute, BP Statistical Review of World Energy Full Report 2012, Energy Information Administration (EUA), ABCM (Brasil) e DNPM-AMB (Brasil); (1) reserva
lavrável de carvão mineral, incluindo os tipos betuminoso e sub-betuminoso (hard coal) e linhito (brown coal); (2) Brasil: considera o somatório dos tipos betuminoso e sub-betuminoso (hard coal) e linhito (brown coal);
(3) os dados de produção foram revistos, sendo considerada somente a produção beneficiada, em substituição à produção comercializada (produção beneficiada+estoques); (r) revisado; (p) preliminar.
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Franca expansão do Carvão Mineral no Continente Asiático
O aumento do consumo de energia mundial é uma tendência consolidada adotada como referência
para o planejamento energético de longo prazo em todo o mundo. Nessa linha, considerando que a disponibilidade de energia é condição indispensável ao desenvolvimento de uma nação, são feitos estudos de
cenários energéticos com o intuito de auxiliar a elaboração de estratégias nacionais para garantir a segurança de suprimento de energia em todo o mundo. De acordo com o DOE (2005), nas economias maduras,
há previsão de crescimento no consumo de carvão, que deverá sair de 2.067 milhões de toneladas em 2002
para 2.261 milhões de toneladas em 2015, indo para 2.474 milhões de toneladas em 2025.
Nos países do oeste da Europa, as preocupações ambientais assumem um importante papel na competitividade entre o carvão, o gás e a geração nuclear. Além do gás natural, o aumento da participação
das fontes renováveis nessa região tem se intensificado devido à pressão nos países membros da União
Europeia para redução de subsídios que existem na produção de carvão e pelo relativo baixo crescimento
no consumo de energia (0,5% ao ano).
Na Ásia e Oceania, onde se concentram os principais produtores mundiais, os mercados maduros são
a Austrália, a Nova Zelândia e o Japão. Nas economias em transição do leste europeu e da antiga União
Soviética, projeta-se um crescimento saindo de 771 milhões de toneladas em 2002 para 850 milhões de
toneladas em 2015, chegando a 2025 com 874 milhões de toneladas. O consumo de carvão na Ásia deve
mais do que dobrar até 2025, tendo um aumento projetado em 2.317 milhões de toneladas, o que representa 78% de aumento no consumo mundial. Com um crescimento substancial na China (1.819 milhão de
toneladas) e na Índia (315 milhões de toneladas), a participação da Ásia emergente no consumo mundial
deverá passar de 40% em 2002 para 51% em 2015, atingindo 54% em 2025 (DOE, 2005).
Em comparação ao consumo mundial de carvão, o seu comércio internacional é relativamente pequeno.
O carvão mundial é comercializado em dois mercados distintos: o mercado de carvão térmico e o de coque.
Cinco países exportadores dominam o mercado de carvão térmico: Austrália, China, Indonésia, África do
Sul e Colômbia. O crescimento recente no comércio internacional é resultado do aumento de demanda de
carvão para geração de eletricidade, particularmente na Ásia. Países como a Coreia do Sul, Taiwan, Índia,
China e Malásia serão os maiores importadores de carvão do continente asiático.
Durante os anos 1980, a Austrália tornou-se líder na exportação de carvão, atendendo principalmente
às necessidades de carvão da Ásia. Atualmente, 50% das exportações de carvão australiano são destinados ao Japão, o maior importador. Outros dois fornecedores de carvão para os mercados asiáticos são a
China e a Indonésia. Em 2003, a China exportou 94 milhões de toneladas para outros países do continente,
representando 24% do total das importações da Ásia. A Indonésia exportou 78 milhões de toneladas, o
que representa 20% das importações totais de carvão no ano. No entanto, o aumento da demanda doméstica nesses países nos próximos anos deverá limitar a sua capacidade de exportação. Os EUA, que já
foram importante fornecedor de carvão para a Ásia, hoje contribuem com uma participação minoritária
no mercado asiático. As importações de carvão americano passaram de 28% em 1980 para menos de 0,1%
em 2003 (Fonte: Lehman Brothers e Revista Brasileira de Energia Vol. 12 nº 2 – Perspectivas para a geração
termelétrica a carvão).
Mercado europeu de Carvão Mineral e importações de outros países, com destaque para a África do Sul e a Colômbia
Conforme mencionado, diversas autoridades internacionais consideram o carvão mineral vital para a
continuidade do desenvolvimento da economia mundial. Além disso, sua importância é crescente nos
mercados consolidados da América do Norte e Europa e nos mercados emergentes e em expansão da
Ásia e Oceania.
Considerando as premissas básicas (facilidade de acesso às jazidas; volumes das reservas geológicas
existentes; níveis atuais de produção; tecnologia para produção e utilização de carvões minerais), é possível
afirmar que existem indicativos de que, nos próximos anos, mais da metade da energia a ser gerada no
mundo será por meio da combustão de carvão mineral.
As previsões para o mercado mundial de carvão para geração térmica indicam para o mercado europeu de carvão mineral um aumento
de 16% na capacidade de geração do seu parque térmico. O carvão
europeu é extraído em maior quantidade na Ucrânia, na Grã-Bretanha, na Alemanha e na Polônia, mas grande parte do fornecimento de
carvão mineral deverá ser suprida por produtos importados de outros
países, destacando-se a África do Sul e a Colômbia. O que se observa
nos países europeus é a existência de uma grande preocupação com
a implantação e utilização das mais modernas técnicas e formas eficientes para viabilização da geração térmica a carvão mineral (Fonte:
Site Ambiente Brasil/Carvão – Perspectivas para o cenário mundial e
carvão mineral e energia no mundo).
Austrália, um dos maiores
exportadores mundiais de Carvão
Mineral
Durante os anos 1980, a Austrália tornou-se líder na exportação de
carvão, atendendo principalmente às necessidades de carvão da Ásia.
Atualmente, 50% das exportações de carvão australiano são destinados ao Japão, o maior importador.
Além de figurar no ranking dos maiores produtores de carvão, ao
lado de EUA (587,2 Mtep) e Índia (181,0 Mtep), a Austrália é o maior exportador do minério no mundo, com 215,4 Mtep ou 30% do mercado
seguido pela Indonésia e Rússia, representando uma participação no
mercado de 17% e 11%, respectivamente. Os maiores importadores,
por sua vez, foram: Japão, China, Coreia do Sul, Índia, Taiwan, Alemanha
e Turquia. A comercialização de carvão metalúrgico aumentou 28,1%,
sendo a Austrália o maior exportador, tendo os EUA e o Canadá, como
segundo e terceiros lugares (Fonte: Fernando Luiz Zancan, Presidente
da Associação Brasileira do Carvão Mineral – ABCM, agosto de 2011).
Seja pelo alto custo e pelas dificuldades de transporte, ou porque o
carvão se constitui em fator estratégico para a segurança nacional (por
ser a principal fonte geradora de energia em vários países), o comércio
internacional do mineral é pequeno frente ao porte das reservas e da
produção. Apenas cinco países dominam esse mercado: Austrália, Rússia, Indonésia, África do Sul e Colômbia. A maioria das transações concentra-se na Ásia e na Oceania, onde estão os grandes exportadores e
importadores. Assim, a maior parte do carvão exportado navega pelo
Oceano Pacífico. Para o carvão que trafega pelo Oceano Atlântico – e
que, por questões logísticas, atenderia ao Brasil –, os principais exportadores são África do Sul e Colômbia, enquanto os maiores importadores são Reino Unido, Alemanha e EUA (Fonte: aneel.gov.br – Carvão
Mineral – Parte III – Fontes não renováveis).
PREÇO DA TONELADA DE CARVÃO NOS ESTADOS UNIDOS EM US$ NOS ÚLTIMOS ANOS
80
70
60
50
As exportações australianas têm apresentado um leve declínio em
função do crescimento da exportação chinesa para outros países da
Ásia, deslocando o mercado australiano, mas ainda assim o país deverá
manter a sua liderança na exportação de carvão (Fonte: Revista Brasileira de Energia Vol. 12 | n° 2 Perspectivas para a geração termelétrica
a carvão).
Variação dos preços médios
mundiais nos últimos anos, da
tonelada de Carvão Mineral bruto
nos vários países produtores
deste energético
O carvão mineral, de origem fóssil, foi uma das primeiras fontes de
energia utilizadas em larga escala pelo homem. Sua aplicação na geração de vapor para movimentar as máquinas foi um dos pilares da
Primeira Revolução Industrial, iniciada na Inglaterra no século XVIII. Já
no fim do século XIX, o vapor foi aproveitado na produção de energia elétrica. Ao longo do tempo, contudo, o carvão perdeu espaço na
matriz energética mundial para o petróleo e o gás natural, com o desenvolvimento dos motores à explosão. O interesse reacendeu-se na
década de 1970, em consequência, sobretudo, do choque do petróleo
e se mantém em alta até hoje. Além da oferta farta e pulverizada, o
comportamento dos preços é outra vantagem competitiva. As cotações do petróleo e derivados têm se caracterizado pela tendência de
alta e extrema volatilidade. No caso da commodity carvão, no entanto,
foram registrados apenas movimentos suaves ao longo dos últimos 10
anos, ingressando em um ciclo de baixa em 2005, conforme o gráfico
a seguir (Fonte: aneel.gov.br – Carvão Mineral – Parte III – Fontes não
renováveis).
us$/t
Apesar das oscilações naturais de mercado, o setor de carvão mineral expandiu-se rapidamente nos últimos anos, mais do que qualquer
outro commodity. Prevê-se que, nesse ritmo de expansão, o carvão mineral supere o petróleo e seus derivados como primeira e maior fonte
de energia primária no mundo.
40
30
20
10
0
1997 1998 199920002001 200220032004 200520062007
Fonte: BP 2008
Carvão Mineral como matériaprima das indústrias de produtos
químicos orgânicos como piche,
asfalto, corantes, plásticos e
tintas
Esses produtos são obtidos por meio da carboquímica, que é o estudo dos produtos provenientes da destilação dos vários tipos de carvão
mineral. Quando se destila o carvão mineral, em atmosfera isenta de
oxigênio, produz-se o alcatrão, que, ao ser condensado e passando por
uma coluna de destilação fracionada, produz uma série de produtos,
que vai desde o benzeno, tolueno, naftaleno e, no caso da madeira,
acetonas, metanol, etanol, etc., além de uma série de hidrocarbonetos
policíclicos e aromáticos complexos. É uma mistura complexa. Além
do mais, a carboquímica estuda os produtos que podem ser produzidos a partir de reações com essas substâncias do alcatrão, da síntese de
outros compostos orgânicos. A carboquímica é uma área de estudos
análoga à petroquímica, só que a petroquímica estuda as sínteses que
podem ser feitas a partir das substâncias provenientes da destilação
do petróleo, e a carboquímica do carvão mineral.
175
176
A indústria carboquímica pode utilizar os vários produtos e subprodutos provenientes tanto da mineração e do processamento do carvão mineral como do processamento industrial do carvão mineral.
Junto com o minério do carvão, podem vir outros minerais, como pirita (sulfeto de ferro, FeS2), pirita associada a outros minérios e outros
minérios. A mineradora, ao purificar o carvão mineral, pode produzir
como resíduos esses minerais associados à pirita. Estes são utilizados
pela indústria carboquímica para produzir ácido sulfúrico, ácido fosfórico, adubos minerais sulfatados e fosfatados, entre outros. Nesse caso,
a indústria carboquímica, apesar do nome, não separa, nem sintetiza
compostos orgânicos (de carbono), mas sim compostos inorgânicos.
O carvão mineral purificado vai para um destilador. Ele é aquecido
a temperaturas elevadas na ausência de oxigênio. Nesse processo, é
produzido o coque (carvão que fica no fundo do destilador) e o alcatrão, que é condensado, separando-se dele várias frações, que são
posteriormente destiladas em fracionadores, produzindo dezenas de
substâncias.
O coque é vendido para as siderúrgicas. É usado na redução do minério de ferro ou alternativamente pode ser misturado em alto-forno
para reagir com cal anidro (CaO – produzido a partir da calcinação do
calcário, CaCO3), produzindo carbureto de cálcio. O carbureto reage
espontaneamente com a água, produzindo o gás inflamável acetileno (etino), que é usado para maçaricos que queimam o gás com o
oxigênio puro (100% de oxigênio), produzindo uma temperatura de
3.000°C, cuja chama é da cor ultravioleta (chama quase invisível), tamanha é a energia liberada. Essa é a temperatura de ebulição do ferro,
ou seja, é capaz de evaporar aço. Já a queima do acetileno com o ar
atmosférico (20% de oxigênio) produz uma temperatura de 1.700°C,
chama amarela com combustão incompleta, gerando monóxido de
carbono e negro fumo, ou seja, um pó de carvão muito fino que possui várias aplicações industriais. Como referência, a queima do GLP
(gás de cozinha) produz uma temperatura de apenas 800°C.
Por outro lado, o gás acetileno pode ser usado para produzir diversos derivados do vinil, como o cloreto de vinila, tetrafluoreto de vinila,
acetato de vinila, etc., além do próprio vinil, que, ao ser polimerizado,
produz os plásticos, policloreto de vinila (PVC), politetraflúor etileno (o
famoso Teflon da superfície interna das panelas que não grudam alimentos), o poliacetato de vinila (PVA, plástico do qual é feito o chiclete/goma de mascar e que é componente base de várias tintas polimerizantes em que são dissolvidos vários pigmentos, como o pigmento
branco de dióxido de titânio) e o polivinil, respectivamente.
Do alcatrão, são separados (por destilação fracionada, produzindo
dezenas de substâncias, muitas delas já importantes em si) o benzeno, o tolueno, o naftaleno (que é usado para fazer as bolinhas de
naftalina, entre outras utilidades), etc. Mas essas substâncias podem
ser utilizadas para sintetizar outras. Por exemplo, o tolueno pode ser
nitrado, usando ácido nítrico e tolueno como reagente e ácido sulfúrico como catalisador, sintetizando o trinitrotolueno, substância que
possui uma sigla muito famosa: TNT. É o ingrediente principal da dinamite, no lugar da trinitratoglicerina, mais popularmente conhecida
como nitroglicerina. O TNT é mais usado para aplicações militares,
sendo o explosivo usado em projéteis (balas) de canhão, bombas de
avião, cargas explosivas de torpedos, etc. (Fonte: Wikipédia – Carboquímica).
No Brasil, 6% do consumo de carvão destinam-se à indústria de
cimento, 4% à indústria de papel celulose e 5% às indústrias de cerâmica, alimentos e secagem de grãos. Por se tratar de carvão de baixo
poder calórico e quantidade de cinza elevada, isto é, de pouca qualidade, é viável para produção de indústrias siderúrgicas.
O aproveitamento é realizado por meio da destilação seca, destilação destrutiva ou pirólise, que consiste no aquecimento (600ºC a
1.000ºC) na ausência de oxigênio. Formam-se substâncias líquidas e
gasosas, que são liberadas, e resta um resíduo sólido rico em carbono.
Gases: A mistura gasosa é aproveitada como combustível. Constitui-se de H2, CH4, CO, CO2, C2H6, NH3 e H2S.
Líquidos: Os compostos líquidos podem ser divididos em dois
grupos: as águas amoniacais e o alcatrão. O nome do primeiro é devido à mistura de substâncias contendo nitrogênio que podem ser
utilizadas como fertilizantes.
A figura a seguir mostra a destilação seca da hulha.
Esquema de aproveitamento
Desprendidos
gasoso
h2 ch2 co...
combustíveis
300m2
água
amoniacais
Hulha
fertilizantes
2,5kg
Destilação
seca
líquido
1 tonelada
alcatrão
indústria
química
45L
Resíduo
sólido
coque
siderurgia
640kg
Sólidos: O excedente sólido contém um alto teor de carbono, recebe o nome de coque e é empregado no processo de obtenção de
ferro nas indústrias siderúrgicas. É adquirido a partir da hulha, sendo
esta uma das variedades do carvão, composta de carbono, restos vegetais parcialmente conservados, elementos voláteis, detritos minerais e água, sendo empregado como combustível, redutor de óxidos
de ferro e, graças às suas impurezas, na síntese de milhares de substâncias de uso industrial.
O antracito, a última variedade de carvão, possui alto teor de carbono fixo, compostos voláteis e é rígido e resistente à queima, sendo utilizado na metalurgia, na fabricação de eletrodos e de grafita artificial
(Fonte: Yoggi da Química. blogspot.com.br – Carvão Mineral como
fonte de matéria-prima).
Utilização mundial do Carvão
Mineral na produção de energia
elétrica
A IEA, em sua versão de 2011, lançou informações sobre consumo,
mercado e produção de carvão mineral no mundo. Os dados confirmam que, no cenário desenhado na última década, o carvão mineral
foi o combustível motor da Revolução Industrial, permanecendo com
um quarto de participação na matriz de energia primária do mundo
ao longo do século XX, sendo o combustível do século XXI.
Segundo o IEA, o consumo global do carvão cresceu 10,8% em
2010, alcançando 5,2 bilhões de toneladas de carvão equivalente (tce). O consumo adicional de 510 milhões de tce é maior que o
consumo anual da Índia. Observa-se que cerca de 80% do consumo
incremental vêm de países pobres, mas, mesmo nos ricos, como na
comunidade europeia, o consumo de carvão cresceu 4,8%.
O consumo de carvão vapor cresceu 11% e o metalúrgico (usado
para fabricação de aço) cresceu 15,5%, sendo 14,5% nos países ricos.
A produção total de carvão no mundo está estimada em 7,2 bilhões de toneladas, sendo 6% maior que 2009 e 61% maior que 1999,
o que reforça a liderança de crescimento no século XXI. A produção de
carvão hulha foi de 6,2 bilhões de toneladas e de linhito de 1 bilhão.
O mercado internacional de carvão cresceu 13,4%, sendo a Austrália o maior exportador, com 30% do mercado, seguido pela Indonésia
e Rússia, representando uma participação no mercado 17% e 11%,
respectivamente. Os maiores importadores, por sua vez, foram Japão,
China, Coreia do Sul, Índia, Taiwan, Alemanha e Turquia. A comercialização de carvão metalúrgico aumentou 28,1%, sendo a Austrália o
maior exportador, estando os EUA e o Canadá em segundo e terceiros
lugares.
O mais importante player do carvão é a China. Na segunda economia mundial, a produção de carvão foi inferior ao consumo, o que
levou a China a aumentar em 40,7% a importação de carvão, quadruplicando desde 2008, chegando a 177 milhões de toneladas, principal alvo dos mineradores de carvão dos EUA. Em termos nominais,
em 2010, a China consumiu 329 milhões de tce de carvão a mais que
2009, que é maior que o consumo do Japão e da Alemanha combinados. A China, em 2010, segundo as estatísticas oficiais, representou
51,5% da produção de carvão no mundo e 17% da importação mundial (há quem diga que os números são maiores). Como existem em
construção no planeta 216 GW em térmicas a carvão, sendo que 17
GW na Europa e 19 GW nos EUA, o atual cenário deverá permanecer,
ampliando a demanda por carvão, inclusive após o efeito Fukushima.
Por outro lado, verifica-se que, mesmo com 165% de aumento das
energias renováveis entre 1990 e 2008, a sua participação na matriz
mundial tem caído frente ao crescimento dos fósseis.
Enquanto esses números mostram a importância do carvão para o
planeta e para o crescimento dos países mais pobres, que tem nele a
segurança de suprimento e o baixo custo de energia, o Brasil importa
mais de 15 milhões de toneladas de carvão metalúrgico e luta para
que o carvão possa participar de um leilão A-5 com 2,4 mil MW de
projetos já licenciados ambientalmente.
É voz corrente no setor elétrico que são necessárias agora usinas
térmicas para equilibrar o sistema interligado nacional e que, após
2030, o potencial hidroelétrico estará praticamente esgotado. Existe
potencial de carvão metalúrgico, existe potencial de carvão vapor e
existem tecnologias que podem ser adaptadas ao carvão nacional
para que, cada vez mais, possa ser utilizado de forma sustentável.
Portanto, é tempo de o Governo Federal traçar uma estratégia para
o aproveitamento deste pré-sal que está no subsolo do Sul do Brasil, praticamente inexplorado em benefício do povo brasileiro, que,
segundo a sua Constituição, é dono dos recursos naturais (Fonte:
Fernando Luiz Zancan Presidente da Associação Brasileira do Carvão
Mineral – ABCM Agosto de 2011). A tabela a seguir mostra o cenário
mundial do carvão.
Ano
Produção
1994
4.450.000.000
2010
6.000.000.000
Variação
+/- 35%
Fonte: Site Ambiente Brasil/Carvão – Perspectivas para o cenário mundial.
Modernas técnicas e formas
eficientes de geração
termelétrica a Carvão Mineral no mundo
Atualmente, a principal aplicação do carvão mineral no mundo é
a geração de energia elétrica por meio de usinas termelétricas. Em
segundo lugar, vem a aplicação industrial para a geração de calor
(energia térmica) necessária aos processos de produção, tais como
secagem de produtos, cerâmicas e fabricação de vidros. Um desdobramento natural dessa atividade – e que também tem se expandido
– é a cogeração ou utilização do vapor aplicado no processo industrial
também para a produção de energia elétrica.
Pesquisas envolvendo processos tecnológicos que permitam um
maior aproveitamento do poder calorífico do carvão (como a gaseificação), e simultaneamente a preservação do meio ambiente, têm
sido desenvolvidas no mercado internacional. No entanto, o método tradicional, de queima para produção do vapor, continua sendo
o mais utilizado. Considerando-se também a preparação e queima
do carvão, esse processo se dá, em resumo, da seguinte maneira: o
carvão é extraído do solo, fragmentado e armazenado em silos para,
posteriormente, ser transportado à usina, onde novamente será armazenado. Em seguida, é transformado em pó, o que permitirá melhor aproveitamento térmico ao ser colocado para queima nas fornalhas de caldeiras. O calor liberado por essa queima é transformado
em vapor ao ser transferido para a água que circula nos tubos que
envolvem a fornalha. A energia térmica (ou calor) contida no vapor é
transformada em energia mecânica (ou cinética), que movimentará
a turbina do gerador de energia elétrica. Esse movimento dá origem
à energia elétrica. No caso da cogeração, o processo é similar, porém
o vapor, além de gerar energia elétrica, também é extraído para ser
utilizado no processo industrial (Fonte: aneel.gov.br – Carvão Mineral
– Parte III – Fontes não renováveis).
A expansão do carvão mineral na matriz elétrica brasileira pode
ser importante, pois proporciona aumento da diversidade de fontes,
com menores riscos de câmbio e de variações de preço, ao contrário
do que ocorre com o petróleo e o gás natural. Adicionalmente, o grau
de nacionalização dos equipamentos para usinas alimentadas a carvão é hoje maior do que o adotado na geração a gás, o que melhora a
oportunidade de empregos e de geração de renda por esse setor. Por
outro lado, a queima de carvão em termelétricas pode causar graves
impactos ambientais, em razão da emissão de material particulado e
de gases poluentes, entre os quais se destacam o dióxido de carbono
(CO2), o dióxido de enxofre (SO2) e os óxidos de nitrogênio (NOx).
As usinas existentes mundialmente estão na fase final de sua vida
útil. Na comunidade europeia, 50% da capacidade total de 600 GW estão acima de 25 anos e precisarão ser substituídos até 2030, enquanto
nos EUA 80% das usinas têm mais de 20 anos de idade (CARVALHO,
177
178
2005). Métodos e tecnologias efetivas para controle de emissões de
SO2 e NOx já existem e a tendência é que pressões aumentem para
redução de CO2. O desenvolvimento e a aplicação das clean coal technologies conduzirão a uma diversidade de opções tecnológicas que
permitirão emissões baixíssimas de qualquer tipo de poluente. As rotas tecnológicas mais importantes hoje são:
• combustão pulverizada supercrítica;
• combustão em leito fluidizado;
• gaseificação integrada a ciclo combinado (IEA, 2005).
Além da busca pela redução de emissões de CO2, existe um crescente interesse no uso de hidrogênio.
A gaseificação é uma rota tecnológica que permite produzir eletricidade e outros produtos, tais como hidrogênio e produtos químicos.
Por exemplo, nos EUA, o projeto FutureGen, orçado em US$ 1 bilhão
e que será implantado em 10 anos, é uma iniciativa do Departamento de Energia Americano para demonstrar uma planta de emissões
zero que usa carvão como combustível e a tecnologia de gaseificação
integrada a ciclo combinado, produzindo hidrogênio e permitindo o
sequestro de carbono.
Em resumo, as principais tecnologias usadas para geração de eletricidade incluem (CARVALHO, 2005):
•
•
•
•
•
carvão pulverizado (PF);
usinas supercríticas e ultrasupercríticas;
combustão em leito fluidizado, à pressão atmosférica (AFBC);
combustão em leito fluidizado, com pressurização (PFBC);
gaseificação integrada com ciclo combinado (IGCC).
A tecnologia de carvão pulverizado é uma tecnologia comercial
que pode ser usada na queima de carvões de baixa qualidade. Existem várias unidades na Espanha, no México e na Índia (carvões com
qualidade equivalente à dos carvões nacionais) e nas UTEs Presidente
Médici (Candiota), Jorge Lacerda e Charqueadas. Neste caso, o carvão
é queimado sob a forma de partículas pulverizadas, o que aumenta
substancialmente a eficiência da combustão e da conversão, conforme destaca a ANEEL.
É considerada uma tecnologia de queima limpa de carvão quando
complementada por sistemas modernos de controle de NOx, de des-
sulfurização de gases (FGD) e de remoção de material particulado. Os
sistemas de FGD podem ser projetados para utilizar calcário ou amônia como absorventes (a remoção de enxofre pode chegar a 96% e a
remoção de material particulado pode atingir 99,99%). A maior capacidade possível para uma caldeira única de carvão pulverizado está na
faixa de 500 a 600 MW.
As caldeiras críticas e supercríticas de geração operam com níveis
de temperaturas e pressão mais altas que as termelétricas convencionais, o que resulta em alta eficiência de conversão energética (pode
chegar a 50%) e menor emissão de poluentes. O termo“supercrítica”é
uma expressão termodinâmica que descreve o estado de uma substância em que há uma clara distinção entre a fase líquida e gasosa.
O custo de capital de uma planta supercrítica gira em torno de 1.400
US$/kW.
A tecnologia de combustão em leito fluidizado à pressão atmosférica (AFBC) é uma tecnologia comercial que pode ser utilizada com
uma grande variedade de combustíveis, incluindo combustíveis sólidos de baixa qualidade. O leito fluidizado permite a queima do combustível a temperaturas relativamente mais baixas, por isso, há menor
produção de NOx (em torno de 90% menos) no gás de saída. Caracteriza-se pelo uso de um material absorvente sólido em uma caldeira
na qual o ar atmosférico e o combustível são introduzidos para combustão. O material sólido típico é o calcário, que torna possível um alto
grau de remoção de enxofre. A remoção de enxofre fica tipicamente
limitada à faixa de 90 a 92% e os níveis de remoção de enxofre superiores a 95% podem ser tecnicamente viáveis, porém são menos econômicos devido ao significativo aumento da quantidade necessária
de calcário e à redução da eficiência de queima da caldeira.
As caldeiras de CFB se tornaram a escolha tecnológica para combustíveis de baixa qualidade, particularmente na faixa de 150 MW.
Atualmente, a capacidade máxima de módulo unitário de caldeira
CFB está limitada em 250 a 350 MW, sendo a experiência muito limitada em unidades acima de 250 MW.
A combustão em leito fluidizado com pressurização (PFBC) é uma
tecnologia que começou a ser comercializada recentemente, com
base em uma configuração AFB em ciclo combinado, e é também
capaz de queimar combustíveis de baixa qualidade. A gaseificação
integrada com ciclo combinado (IGCC) é uma combinação de duas
tecnologias já estabelecidas:
• gaseificação do carvão para a produção do syngas (gás de
síntese);
• tecnologia da turbina a gás em ciclo combinado (GTCC) para geração de eletricidade.
Nos sistemas IGCC, o carvão não é queimado diretamente, mas
aquecido em um vaso pressurizado (gaseificador) contendo quantidade controlada de oxigênio (ou ar) e vapor de água. O gás produzido
é uma mistura de CO, CO2, CH4 e H2, que é purificada e queimada em
uma turbina a gás para gerar energia elétrica. O gás de combustão
que sai da turbina, ainda a alta temperatura, é usado em um gerador
de vapor ligado a um turbo-gerador convencional.
Entre os gaseificadores em desenvolvimento na época atual, o tipo
mais adequado para o carvão de alto teor de cinzas é o de leito fluidizado pressurizado sem formação de escória (non-slagging, pressurized
fluidized bed). Essa tecnologia de gaseificação de segunda geração
está em demonstração no âmbito do Programa Tecnologia do Carvão Limpo do Departamento de Energia/EUA (Clean Coal Technology
Program DOE/US).
Enquanto a eficiência de uma termelétrica convencional a carvão
é de 34%, em uma planta IGCC, é de 45%, podendo chegar a 52% nas
mais modernas. Além disso, a emissão de CO2 é 35% menor que em
uma planta convencional e a emissão de NOx chega a ser 90% menor.
Em relação ao custo de investimento, para uma usina de 100 a 450
MW, fica em torno de 1.500 US$/kW (CTA, 2006).
Atualmente, existe uma quantidade muito menor de plantas de
IGCC no mundo, comparativamente às plantas de carvão pulverizado, uma vez que as primeiras ainda são caras e complexas. O movimento de tendência das tecnologias existentes para as novas tecnologias “zero de emissões” significa incorporar sistema de captura de
CO2 e maiores custos para as tecnologias de carvão pulverizado e de
IGCC. Os investimentos podem se tornar de 56 a 82% maiores no caso
da primeira tecnologia e de 27 a 50% maiores no caso da segunda
tecnologia.
As tabelas a seguir resumem as principais características técnicoeconômicas das tecnologias a carvão menos poluentes (clean coal
technologies), segundo fontes diferentes. A primeira tabela mostra as
características técnico-econômicas (Atlas da ANEEL).
Situação
Evidência
de
Conversão
Custo de
Capital
Redução nas
Emissões (%)
(%)
(US$/kW)
NOx
SOx
Combustão
Pulverizada
Comercial
38-47
13001500
-
-
Leito
Fluidizado*
Com/Dem
34-37
14501700
90-95
60
Leito
Fluidizado**
Com/Dem
37-39
14501700
90-95
60
Leito
Demonstrado
Fluidizado***
42-45
14501700
98-99
70
Gaseificação
Integrada
45-48
14501700
92-99
98-99
Demonstrado
Notas: (*) Pressão atmosférica (**) Circulação (vapores sub e supercríticos) (***) Pressurização (vapores sub e supercríticos).
Fonte: Atlas da ANEEL
A segunda tabela mostra as características técnico-econômicas –
Universidade de Chicago.
Custo
de
Capital
Custo de
Combustível
US$/kW US$/MWh
Custos de
Tempo de
Operação e
Construção
Manutenção
Eficiência
US$/MWh
Anos
%
Combustão
Pulverizada
1189
11,26
7,73
4
36
Leito
Fluidizado*
1119
11,26
6,52
4
36
Leito
Fluidizado**
1200
12,04
5,87
4
34
Leito
Fluidizado***
1338
9,44
5,19
4
43
Fonte: Universidade de Chicago
Das principais tecnologias para geração de energia a partir do carvão, as tecnologias de leito fluidizado e do carvão pulverizado são
consideradas, no momento atual, as mais viáveis para utilização do
carvão nacional. Em vista de se encontrar ainda em fase de desenvolvimento e de ter custos mais elevados em comparação com a CFB e o
PF, a opção IGCC não deve ser considerada ainda para introdução no
Brasil (CARVALHO, 2005).
Desse modo, novas usinas deverão ser contempladas considerando uma das seguintes tecnologias:
• carvão pulverizado (PF) com dessulfuração de gás de combustão com base em calcário ou amônia (FGD);
• combustão em leito fluidizado à pressão atmosférica (AFBC);
• beneficiamento do carvão (BC);
• combustão em leito fluidizado, à pressão atmosférica (AFBC);
• combustão em leito fluidizado à pressão atmosférica (AFBC) e
com dessulfuração de gás de combustão com base em amônia
(FGD).
Além da evolução nas tecnologias de processamento do carvão
para produção de energia, os processos de beneficiamento de carvão
para remoção de enxofre e cinzas antes da sua combustão também
contribuem para a redução de emissões. Para se obter eficácia em
custo, deve ser selecionado um processo tal que se obtenha uma redução nos níveis de enxofre e cinzas sem uma perda desproporcional
do produto (toneladas de carvão) e sem custos excessivos de capital e
de operação. As novas tecnologias introduzidas são mais apropriadas
à queima direta, dispensando as etapas de beneficiamento.
No caso do carvão de Santa Catarina e Paraná, o beneficiamento
do carvão resulta em rejeitos com alta concentração de enxofre que
podem causar danos ao meio ambiente, caso não sejam convenientemente dispostos, o que eleva significativamente os custos de operação. No caso de Candiota, testes e análises executados para avaliar
o potencial de beneficiamento concluíram que o processo é ainda
antieconômico, devido principalmente às propriedades higroscópicas do carvão da região.
Considerando-se a expansão do setor de geração termelétrica a
carvão no Paraná, deve-se considerar que as reservas da região têm
elevado teor de enxofre, o que implica na necessidade de instalação
de equipamentos e de uso de produtos redutores de emissões de teor
de enxofre. Em torno de 76% do carvão beneficiado são recuperados
na região e a potência de uma nova usina é limitada pela reserva de
carvão existente (reservas em 2000: 95,4 milhões de toneladas). O tipo
de tecnologia mais indicado seria a de leito fluidizado associado ao
beneficiamento do carvão ou à dessulfuração de gás de combustão.
No caso de Santa Catarina, as minas de carvão são subterrâneas
e a extração deve ser mecanizada, o que torna o seu custo elevado.
Nesse caso, a potência das minas é limitada pela tecnologia. A região
de Santa Catarina caracterizou-se, no passado, pela mineração sem
preocupação com o meio ambiente, o que resultou em um passivo
ambiental significativo que deve ser recuperado. A degradação ambiental pode ser eliminada pela utilização dos rejeitos com elevada
concentração de enxofre em uma mistura com carvão energético,
originário de nova produção, como combustível em usinas termelétricas. A tecnologia recomendada para os projetos na região é a de
leito fluidizado com dessulfuração de gás com amônia, cuja capacidade máxima unitária da caldeira é limitada entre 250 e 350 MW. Como
existe pouca experiência comprovada internacionalmente com unidades acima de 250 MW, é recomendada a instalação de módulos
unitários com capacidade de até 250 MW.
O projeto USITESC, a ser implantando em Santa Catarina, integra
mineradoras, usina térmica de geração de eletricidade, indústrias que
usam cinzas de termelétricas e indústrias que produzem fertilizantes.
No Rio Grande do Sul, as minas são geralmente a céu aberto, o que
reduz o custo de extração do carvão. Os projetos de geração termelétrica de maior competitividade localizam-se junto às áreas de extração e próximos à fronteira com o Uruguai, onde a legislação ambiental é mais rigorosa quanto às emissões. A região carbonífera próxima a
Porto Alegre, junto ao Baixo Jacuí, pela densidade populacional e pela
concentração industrial, exige, também, maiores investimentos para
implantação de projetos de geração de energia elétrica. Para a região
de Candiota, as tecnologias atuais que mais se adaptam, do ponto de
vista econômico, são a de carvão pulverizado (PF) com dessulfuração
de gás de combustão e leito fluidizado atmosférico (AFBC).
A maior capacidade possível para uma caldeira única de carvão
pulverizado (PF) está na faixa de 500 a 600 MW e é adequada do ponto de vista de benefícios por economia de escala nos custos de mineração, capital e operação.
179
Novas usinas dificilmente serão construídas nos EUA, devido às
exigências draconianas da EPA, porque os investidores estão fechando suas portas a esse tipo de investimento. Como noticiado, o Banco
Mundial e o Banco Europeu de Investimento praticamente descartaram a concessão de novos empréstimos para projetos energéticos à
base de carvão.
Carvão
426.128
133,0
Petróleo
168.600
41,6
Gás natural
177.360
60,3
Fonte: BP, 2008 Nota: (*) Vida útil estimada por meio da razão reserva/produção.
Na composição da matriz energética global, o carvão fica abaixo
apenas do petróleo, sendo que especificamente na geração de eletricidade passa folgadamente à condição de principal recurso mundial,
como observado na tabela a seguir, que mostra a composição das
matrizes energética e elétrica mundial em 2006.
Outros
Ainda assim, as medidas devem enfrentar o lobby de empresas do
setor. As associações das usinas a carvão argumentam que os custos
são muito altos para reduzir as emissões. O partido Republicano também deve criticar, já que Obama decidiu cortar emissões por meio de
regulação, não por projeto de lei no Congresso. A última tentativa de
Obama de aprovar uma lei ambiental foi barrada no Congresso em
2010 (Fonte: Bruno Calixto http://epoca.globo.com/colunas-e-blogs/
blog-do-planeta/noticia/2014/06/obama-aprova-novas-regras-contra-o-baquecimento-global).
Vida útil estimada
(anos)*
Renováveis
A medida foi classificada como histórica pelo ex-vice-presidente
dos EUA, Al Gore, famoso pela série de livros e documentários sobre
as mudanças climáticas. Ela também foi comemorada por ONGs ambientais americanas. As regras não são ousadas ou impossíveis de
serem cumpridas. Muitos estados americanos, especialmente os da
costa leste, já estão no caminho e devem cumprir a meta muito antes de 2030. Isso acontece por causa da revolução do gás de xisto nos
EUA. Substituir o carvão pelo gás natural faz sentido do ponto de vista
econômico e ambiental.
Reservas provadas
mundiais (Mtoe)
Recurso
Hidro
James Lash, presidente da First Energy Generation, dona das duas
unidades, declarou que as termelétricas “estão perdendo dinheiro e
continuariam perdendo no futuro”. Na sua avaliação, as exigências
ambientais, a queda da demanda e dos preços pagos pela eletricidade e a abundância de gás natural (combustível alternativo ao carvão)
inviabilizaram a operação. A empresa teria de investir US$ 270 milhões para que as duas unidades estivessem em conformidade com
as novas regras impostas ao setor pela agência ambiental americana
(a EPA) e os executivos da First Energy entenderam que isso não compensava.
O setor do carvão representa 38% das emissões dos EUA. Uma redução dessas emissões pode contribuir significativamente nos esforços para combater o aquecimento global e reacender as esperanças
de que os EUA assinem um acordo global de redução de emissões
na ONU.
Entre os recursos energéticos não renováveis, o carvão ocupa a primeira colocação em abundância e perspectiva de vida útil, sendo a
longo prazo a mais importante reserva energética mundial. A tabela a
seguir mostra as reservas provadas mundiais de combustíveis fósseis
no final de 2007.
Nuclear
Recentemente, o Sierra Club, uma das maiores ONGs americanas,
celebrou o anúncio do fechamento da 150ª termelétrica do país desde 2010: a usina de Brayton Point Power Station, com capacidade de
1.500 MW, que será progressivamente desativada até 2017. Trata-se
de uma das maiores fontes de poluição do estado de Massachusetts.
Dias antes, foram fechadas outras duas usinas na Pennsylvania, com
capacidade de geração combinada de 2 mil MW.
A proposta define que os estados americanos deverão cortar em
30% as emissões de CO2 das usinas termelétricas a carvão até 2030.
Para atingir essa meta, os estados poderão seguir quatro abordagens:
usar tecnologia para melhorar a eficiência energética, substituir usinas a carvão por usinas a gás, investir em energias renováveis e atualizar as termelétricas já existentes.
Utilização de Carvão Mineral na
geração termelétrica e baixos
níveis de emissão dos poluentes
Gás
EUA com 62% de geração
termelétrica a Carvão Mineral
Pela primeira vez na história dos EUA, um presidente decidiu regular a indústria do carvão para cortar as emissões de dióxido de carbono, o principal gás causador do aquecimento global. A EPA divulgou
medidas do presidente Barack Obama para cortar as emissões do
setor. Essa é uma pequena amostra do que já está acontecendo por
causa do aquecimento global.
Petróleo
A dessulfuração de gás de combustão (FGD) utilizada nos projetos
pode ser realizada com calcário da região e do Uruguai ou com amônia importada. Além disso, como subprodutos, são obtidos o sulfato
de amônia, o gesso e o sulfato de amônia, que podem ser comercializados no País e exportados, tornando-se insumos para a instalação
de um polo industrial na região. A região do Baixo Jacuí apresenta
características de extração de carvão a céu aberto, porém as minas
são mais profundas do que as de Candiota, o que reflete no preço
do produto extraído (Fonte: Revista Brasileira de Energia Vol. 12 | n° 2
Perspectivas para a geração termelétrica a carvão).
Carvão
180
Energética
26,0%
34,4%
20,5%
6,2%
2,2%
10,1%
0,6%*
Elétrica
41%
5,8%
20,1%
14,8%
16%
–
2,3%**
Contribuição
*Inclui geotérmico, solar, eólico, etc.
**Inclui solar, eólico, renováveis, geotérmico e RSU.
Fonte: WCI, 2008
A geração térmica a carvão é significativa em vários países, representando a maior parcela da geração elétrica em mais de 10
países, como mostra a tabela a seguir, onde estão listados os países mais dependentes do carvão na geração elétrica. Esse cenário
não deve se alterar muito nos próximos anos devido à grande disponibilidade desse insumo nesses países (segurança de suprimento), à sua estabilidade de preços e ao menor custo na comparação
com outros combustíveis.
Países
Dependência
Alemanha
47%
EUA
50%
Grécia
58%
Rep. Tcheca
59%
Marrocos
69%
Índia
69%
Cazaquistão
70%
Israel
71%
China
78%
Austrália
80%
África do Sul
93%
Polônia
93%
No que tange à geração de energia elétrica com carvão mineral no
Brasil, existe a possibilidade de aumento do parque gerador, caso sejam observados casos semelhantes aos cenários de maior crescimento econômico e menor preocupação com o meio ambiente. Porém,
a grande disponibilidade de energia hidráulica no País faz a geração
térmica ter um papel complementar, de forma apenas a garantir o
suprimento em períodos de menores volumes de água nos reservatórios das hidrelétricas.
Nesse aspecto, o carvão não é a fonte mais adequada face à sua
dificuldade técnica de retomada de carga ou mesmo de acompanhamento da curva de demanda (operação “em pico”). Dessa forma, é
de se esperar que o carvão não venha a adquirir uma representação
maior na matriz elétrica. Apesar disso, o carvão não perde sua importância no cenário nacional desde que haja uma maior preocupação
com a questão da segurança energética, já que, mesmo para o carvão
importado, esse energético é o que apresenta as maiores reservas
frente aos demais energéticos e possui vantagens quanto à distribuição mundial dessas reservas. Assim, um possível cenário em que o
carvão adquire uma maior importância é aquele em que se observa
um esgotamento do potencial hídrico, nesse caso, a geração térmica
com carvão assumiria o papel de geração em base.
No Brasil, a geração de energia elétrica é dominada pela hidroeletricidade, restando à energia térmica apenas 22% da capacidade instalada (ANEEL, 2009), sendo que, em termos de energia gerada, apenas
8% são provenientes das usinas térmicas (ONS, 2009). A participação
do carvão na matriz elétrica brasileira é ainda menor, representando
pouco mais de 1,5% da energia gerada (EPE, 2007).
Controle de Emissões
Uma das alternativas para a redução do nível de algumas das emissões de uma termelétrica, tais como material particulado, SOx e CO2,
é por meio do aumento de sua eficiência. O aumento da eficiência de
plantas de geração constitui-se na forma de melhor custo-benefício
e de resultados mais rápidos na redução das emissões citadas (WCI,
2007). Esse é o caso de países em desenvolvimento e de economias
em transição, onde geralmente as eficiências de plantas existentes
são baixas. O controle de emissões gasosas pode ser feito de três formas: após a combustão, por meio do tratamento dos gases efluentes;
durante a combustão; ou antes da combustão. As tecnologias atuais
de tratamento de gases efluentes (pós-combustão) são:
• Precipitador eletrostático e filtro de mangas – Esses sistemas são responsáveis pela captação do material particulado.
A emissão de material particulado na atmosfera é responsável
por doenças respiratórias, impactos na visibilidade local e provoca acúmulo de poeira nas regiões vizinhas. O precipitador
eletrostático opera carregando eletrostaticamente as partículas e depois as captando por atração eletromagnética. Já
o filtro de mangas consiste em um sistema de filtragem pela
passagem dos gases por meio de mangas, onde as partículas
ficam retidas na superfície e nos poros dos fios, formando um
bolo que atua também como meio filtrante. Para reduzir a resistência ao fluxo do ar, o bolo deve ser periodicamente desalojado. Os precipitadores eletrostáticos são equipamentos de
elevado custo e consumo energético, porém, de alta eficácia.
Esses sistemas podem reduzir em até 99,99% o nível de emissão de particulados (WCI, 2007).
• Lavadores de gases – Os lavadores são usados para capturar
tanto os particulados como o dióxido de enxofre por meio da
injeção de gotas d’água no fluxo gasoso, formando resíduos líquidos. A adição de calcário à água aumenta a absorção de enxofre. Esse sistema exige o tratamento posterior dos efluentes
líquidos.
• Dessulfurizador (FGD – Flue Gas Desulfurization) – Tecnologia de remoção do SOx a partir da lavagem dos gases. As categorias principais são: (i) lavagem úmida usando uma mistura absorvente, normalmente com calcário ou cal; (ii) jato seco usando
misturas absorventes similares; (iii) sistemas de injeção de absorventes seco; (iv) lavadores secos; (v) processos regenerativos; e
(vi) processos de remoção combinada de SO2/NOx. Os sistemas
de FGD podem ser projetados para utilizar calcário ou amônia
como absorventes. Uma vantagem da utilização da amônia é
a produção de sulfato de amônia, que pode ser utilizado como
fertilizante em vez da grande produção de gesso resultante da
reação com calcário.
• Sistemas de filtragem de gases quentes – Sistemas de
remoção de material particulado, mas que operam sob temperaturas (de 260 a 900°C) e pressões (de 1 a 3 MPa) maiores
que os sistemas convencionais de remoção de particulados,
eliminando, com isso, a necessidade de resfriamento dos gases efluentes (WCI, 2007). Essas tecnologias ainda necessitam
de maiores avanços em pesquisas para permitir seu uso comercial mais amplo.
• Redução Catalítica e Não Catalítica Seletiva (SNCR – Selective Non Catalytic Reduction e SCR) – O SNCR consiste em
um sistema de redução das emissões de óxidos de nitrogênio
por meio da injeção de amônia ou ureia na fornalha, onde os
gases estão a uma temperatura entre 870°C e 1.150°C para reagir com o NOx, formando N2, CO2 e água. Em tese, esse sistema
é capaz de alcançar rendimentos de até 90% de redução nas
emissões de NOx, porém restrições práticas de temperaturas,
tempo e mistura levam a resultados piores (WCI, 2007). Já o SCR
consiste na conversão do óxido de nitrogênio em água e N2 por
meio da adição de uma solução redutora, tipicamente amônia
anidra, amônia aquosa ou ureia e absorvida em um catalisador.
• Sequestro de Carbono (CCS – Carbon Capture and Storage) – Sistema de captura e armazenamento de carbono.
Constitui-se uma das principais formas de redução das emissões de CO2, podendo alcançar níveis entre 75 e 92% (Rubin
et al., 2009).
Podem-se citar as seguintes opções para o controle de emissões
durante a combustão:
181
182
• controle da temperatura de combustão e da quantidade de O2
(controle da mistura de ar) de forma a evitar a formação de óxidos de nitrogênio, o que se dá em altas temperaturas. Esse sistema pode reduzir as emissões em cerca de 30 a 55% (WCI, 2007);
• injeção do combustível junto com material absorvente, como,
por exemplo, calcário, na câmara de combustão para remoção
do enxofre.
Impactos
Ambientais
Filtragem de gases quentes
Particulados
A tabela ao lado mostra as opções tecnológicas no tratamento de
gases e resíduos em termelétricas a carvão.
Finalmente, o processo de controle antes da combustão se baseia
no tratamento do carvão, comumente conhecido como processo
de beneficiamento do carvão. É o processo de limpeza no qual a
matéria mineral é removida do carvão minerado para produzir um
produto mais limpo. O carvão bruto (também conhecido como Run
Of Mine – ROM) possui diversas qualidades e contém substâncias
como argila, areia e carbonatos. Entre os benefícios desse processo,
podem-se citar:
• redução do conteúdo de cinzas do carvão em até 50%, levando a
emissões muito menores de material particulado;
• aumento na eficiência da planta e, consequentemente, redução
na emissão de GEE;
• aumento do calor específico e da qualidade do carvão, diminuindo o conteúdo de enxofre e componentes minerais (Fonte: Perspectivas da geração termelétrica a carvão no Brasil no horizonte 2010-2030
Edmar Antunes de Oliveira).
Políticas e compromissos
assumidos por diversos países
pela utilização de sistemas
similares ao Clean Air Act dos EUA
Dióxido de Enxofre
Óxido de Nitrogênio
Cinzas
Fonte: WCI, 2007
98%
99,90%
Precipitador eletrostático
99,99%
Filtro de manga
99,99%
Processo de injeção de absorventes
90%
Sistemas Regenerativos
>95%
Jato seco em spray
>95%
Jato seco
97%
Remoção combinada SOx/NOx
>98%
Lavador de gás
99%
Recirculação dos gases efluentes
<20%
Otimização dos queimadores
39%
SNCR
50%
Estágios de ar
60%
Estágios de combustível
70%
Controle de temperatura
70%
Remoção combinada SOx/NOx
80%
SCR
90%
Lavadores de gases
26%
(ESP)
Mercúrio
Redução Máxima
Possível
Lavador de gás
Precipitadores eletrostáticos
Clean Air Act
A Lei do Ar Limpo (Clean Air Act – CAA) é a abrangente lei federal americana que regula as emissões atmosféricas provenientes de
fontes estacionárias e móveis. Entre outras coisas, esta lei autoriza a
EPA a estabelecer padrões ambientais de qualidade do ar (NAAQS)
para proteger a saúde pública e o bem-estar público e para regular as
emissões de poluentes atmosféricos perigosos.
Tecnologias de Tratamento
42%
Beneficiamento do carvão
78%
Filtros de manga
82%
ESP modificado + absorventes e/ou resfriamento
dos gases exaustos
>90%
Lavadores secos + absorventes
>90%
Lavadores de gases
95%
Utilizações como materiais de construção e
engenharia civil
100%
Status da Distribuição
Tecnologias convencionais amplam. difundidas
em países desenv. e em desenv.
Novas tecnologias em desenvolvimento para uso
com tecnologias de combustão avançadas.
Tecnologias maduras e amplamente difundidas
em países desenvolvidos, necessidade de maior
difusão em países em desenvolvimento.
Novas tecnologias em desenvolvimento para
redução de custos e aumento do desempenho
ambiental.
Tecnologias amplamente difundidas em países
desenvolvidos, necessidade de maior difusão em
países em desenvolvimento.
Reduções atuais estão defasadas pelo crescente
uso de combustível, necessitando novas
tecnologias aperfeiçoadas para permitir maiores
reduções.
Tecnologias de abatimento de outros poluentes,
tais como particulados, reduzem as emissões de
mercúrio.
Pesquisas para desenvolver tecnologias de
controle de mercúrio específicas em resposta a
legislações sobre a emissão de mercúrio estão
sendo feitas.
As cinzas podem ser usadas em uma grande
variedade de propósitos. A proporção usada
nos países é dependente da legislação relativa à
disposição final de resíduos.
Um dos objetivos da lei era estabelecer e atingir NAAQS em cada
estado americano por volta de 1975 por meio da abordagem dos
riscos para a saúde e o bem-estar público causados por poluentes
atmosféricos generalizados. A definição desses padrões de poluentes inclui dar orientação aos estados para desenvolver planos de implementação estaduais (PIS), para adequar fontes industriais a fim
de alcançar esses padrões. A lei foi alterada em 1977 e 1990, principalmente para definir novas metas (datas) para alcançar a realização
dos NAAQS, uma vez que muitas áreas do país não conseguiram
cumprir os prazos.
A seção 112 da Lei do Ar Limpo aborda as emissões de poluentes
atmosféricos perigosos e, em revisão desde 1990, pela primeira vez,
exigiu a emissão de normas baseadas em tecnologia para as principais fontes da área. Fontes principais são definidas como uma fonte
fixa ou grupo de fontes fixas que emitem ou têm o potencial de emitir 10 mil toneladas por ano, ou mais de um poluente do ar perigoso,
ou 25 toneladas por ano, ou mais de uma combinação de poluentes
atmosféricos perigosos. Uma fonte área é qualquer fonte fixa de que
não é uma fonte importante.
Para as fontes principais, a Seção 112 exige o estabelecimento de
normas de emissões com o máximo grau de redução das emissões
de poluentes atmosféricos perigosos. Esses padrões de emissão são
comumente referidos como“tecnologia de controle de operação máxima” ou padrões “MACT”.
A EPA regula as emissões de poluição atmosférica provenientes de
fontes móveis e estacionárias sob a Lei do Ar Limpo (CAA). O carvão
mineral enquadra-se nesta última categoria.
Fontes Estacionárias
Fontes fixas ou estacionárias incluem indústrias que devem instalar equipamentos de controle de poluição, limitando as emissões ao
especificado no âmbito da CAA. Esses requisitos exigem equipamentos com tecnologia de ponta, instalações industriais para controlar a
poluição do ar ou fazer modificações em instalações existentes. A não
instalação de controles resulta em emissão de poluentes que podem
degradar a qualidade do ar e prejudicar a saúde pública.
Reduzir a poluição do ar a partir da maior fonte de emissões é uma
das iniciativas americanas sob a responsabilidade da EPA. A EPA está
tomando medidas para eliminar ou minimizar as emissões de ácido
geradas pela produção de energia a carvão, fábricas de vidro e cimento e refinarias de petróleo.
Há aproximadamente 1.100 unidades de usinas de energia movidas a carvão nos EUA, com uma capacidade total de 340 mil MW. Esse
setor emite aproximadamente dois terços do inventário das emissões
do país de dióxido de enxofre (SO2) e cerca de um terço dos óxidos de
azoto (NOx). As investigações desse setor identificaram uma alta taxa
de abandono de NSR/PSD quando as plantas antigas são renovadas
ou atualizadas.
No Brasil
As leis que tratam do meio ambiente no Brasil estão entre as mais
completas e avançadas do mundo. Até meados da década de 1990,
a legislação cuidava separadamente dos bens ambientais de forma
não relacionada.
Com a aprovação da Lei de Crimes Ambientais, ou Lei da Natureza (Lei nº 9.605, de 13 de fevereiro de 1998), a sociedade brasileira, os
órgãos ambientais e o Ministério Público passaram a contar com um
mecanismo para punição aos infratores do meio ambiente.
A Lei de Crimes Ambientais reordenou a legislação ambiental brasileira no que se refere às infrações e punições. “Uma das maiores inovações foi apontar que a responsabilidade das pessoas jurídicas não
exclui a das pessoas físicas, autoras, coautoras da infração”, explica Luciana Stocco Betiol, especialista em Direito Processual Civil e pesquisadora do Centro de Estudos em Sustentabilidade da Fundação Getúlio
Vargas (FGV-EAESP).
Para ela, no entanto, mais do que os avanços representados pela
lei, o Brasil carece de mecanismos de fiscalização e apuração dos
crimes. “O País possui um conjunto de leis ambientais consideradas
excelentes, mas que nem sempre são adequadamente aplicadas, por
inexistirem recursos e capacidades técnicas para executar a lei plenamente em todas as unidades federativas”, explica.
Tanto o IBAMA como os órgãos estaduais de meio ambiente
atuam na fiscalização e na concessão de licença ambiental antes
da instalação de qualquer empreendimento ou atividade que
possa vir a poluí-lo ou degradá-lo.
O IBAMA atua, principalmente, no licenciamento de grandes projetos de infraestrutura que envolvam impactos em mais de um estado
e nas atividades do setor de petróleo e gás da plataforma continental.
Os estados cuidam dos licenciamentos de menor porte.
Tipos de crimes ambientais
De acordo com a Lei de Crimes Ambientais, eles são classificados
em seis tipos diferentes:
• crimes contra a fauna: agressões cometidas contra animais
silvestres, nativos ou em rota migratória;
• crimes contra a flora: destruir ou danificar floresta de preservação permanente, mesmo que em formação, ou utilizá-la em
desacordo com as normas de proteção;
• poluição e outros crimes ambientais: a poluição que provoque ou possa provocar danos à saúde humana, mortandade de
animais e destruição significativa da flora;
• crimes contra o ordenamento urbano e o patrimônio
cultural: construção em áreas de preservação ou no seu entorno, sem autorização ou em desacordo com a autorização
concedida;
• crimes contra a administração ambiental: afirmação falsa
ou enganosa, sonegação ou omissão de informações e dados
técnico-científicos em processos de licenciamento ou autorização ambiental;
• infrações administrativas: ações ou omissões que violem regras jurídicas de uso, gozo, promoção, proteção e recuperação
do meio ambiente.
Fontes: Embrapa Meio Ambiente, Ministério do Meio Ambiente, IBAMA, Imazon - Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia, Lei de
Crimes Ambientais: A Lei da Natureza.
183
184
Licenciamento Ambiental em outros países
É muito difícil dar uma ideia aprofundada do estado da arte do
licenciamento ambiental em outros países. Primeiro, porque o licenciamento ambiental, conforme praticado no Brasil, é praticamente
único. Segundo, porque não há na literatura técnica informação sobre
o tema licenciamento ambiental, embora se divulguem bastante os
modelos de análise, a avaliação ambiental de projetos e outros tipos
de tomada de decisão por diferentes países. Terceiro porque os sistemas de avaliação ambiental de projetos (em alguns casos vinculados
ao licenciamento) estão em constante evolução, principalmente nos
países do terceiro mundo e no leste europeu, acompanhando quase
sempre, como não poderia deixar de ser, a evolução do desenvolvimento técnico-científico, das instituições e da sociedade.
O sistema de licenciamento, um instrumento de política ambiental
de caráter preventivo, foi desenhado para auxiliar a harmonização do
desenvolvimento econômico com a proteção do meio ambiente, ao
longo das três fases de implementação de uma atividade econômica
ou de infraestrutura.
O licenciamento ambiental, nos moldes do sistema brasileiro, com
os três tipos de licença e considerando todos os aspectos do ambiente natural e do ambiente antrópico, é talvez único. Não é conhecido,
pelo menos na América Latina e na África, que se aplique o licenciamento nas três fases (planejamento, construção e operação). Embora
em alguns países da América Latina o licenciamento tenha sido vinculado ao processo de avaliação de impacto ambiental, ambos surgiram a um só tempo, ao contrário do brasileiro, em que a avaliação de
impacto ambiental foi associada a sistemas de licenciamento previamente em aplicação.
É bom lembrar que a origem das licenças ambientais foi a legislação de controle da poluição do ar e da água e do manejo de resíduos
sólidos dos EUA (por exemplo, o Clean Air Act e o National Pollutant
Discharge Elimination System Permit Program (NPDES), ambos da
EPA) e de outros países da Europa.
Serão vistos os distintos sistemas de avaliação ambiental de projetos conhecidos em alguns dos outros países, sabendo que tais modelos têm a ver com as culturas institucionais e os princípios legais dos
países que os adotam.
Países desenvolvidos do Hemisfério Norte (União Europeia,
EUA, Canadá): O processo de avaliação ambiental é conduzido pelo
órgão ou pela instituição setorial ou de jurisdição territorial que lidera
o processo de aprovação de projetos com potencial de impacto significativo (definidos em listas, como no caso da União Europeia, caso a
caso, ou por outros critérios, como a localização e/ou área afetada). As
entidades de meio ambiente, de modo geral, atuam como assessores
do processo, estabelecendo guias e critérios de avaliação, conduzindo a revisão dos documentos e emitindo pareceres. Para o controle
ambiental das atividades de menor potencial de impacto, valem as
normas de controle da poluição, muitas vezes, incorporadas nas legislações provinciais e locais, e os processos tradicionais de autorização,
pelas referidas autoridades, de uso do solo, construção e funcionamento.
O caso da União Europeia: Desde 1985, vige na União Europeia
uma diretriz sobre avaliação de impacto ambiental (AIA), que obriga
todos os países-membros a adotar e incorporar, em suas legislações,
normas gerais de avaliação de impacto ambiental. O objetivo foi resolver o problema da competitividade: a economia de alguns países beneficiando-se de exigências ambientais menos restritivas que
outros. O processo de discussão e aprovação dessa diretriz foi longo
(começou em 1976, com a primeira proposta de diretriz publicada
em 1980), devido às dificuldades de se conseguir um acordo que
pudesse satisfazer a todos os países, como: a Holanda, que começou
a implementar formalmente seu sistema de AIA em 1985, depois de
acumular experiência de 9 anos de avaliação ambiental de projetos;
a Inglaterra, que desde 1974 introduzira os princípios de avaliação
ambiental de forma implícita em várias normas legais (leis de planejamento territorial e leis setoriais – petróleo, indústria); e outros, como
Portugal, que até então não contemplavam em sua legislação procedimentos de avaliação ambiental.
A diretriz da União Europeia estabelece uma lista de atividades que
se obrigam a uma avaliação extensiva de seus impactos e outra lista
de atividades para as quais cada país pode estabelecer critérios de dimensão ou localização para definir quais os que se obrigam à AIA; os
aspectos ambientais e sociais que devem ser considerados nos estudos; os procedimentos básicos de AIA (alternativas, seleção de projetos, definição de conteúdo de estudos, revisão, mitigação, monitoramento) e os procedimentos de participação do público e instituições
interessadas, desde o início do processo de AIA; os procedimentos em
caso de projetos que afetam mais de um país; a exigência de que se
considere a avaliação ambiental no planejamento da atividade; a exigência de se dar conhecimento da decisão tomada inclusive à Comissão Europeia; os padrões ambientais mínimos a serem obedecidos; e
um prazo de 3 anos para que os países-membros adotassem em suas
legislações esses dispositivos. Verifica-se que a diretriz da União Europeia não é menos exigente que as normas de licenciamento do Brasil.
Claro que o grau de implementação dessas diretrizes e a eficiência
dos processos de avaliação ambiental dos países-membros da União
Europeia não são iguais. Mas todos se adaptaram à diretriz, inclusive
os países que passaram a integrá-la depois de 1985 (Áustria Finlândia,
Suécia). Aqueles que estão em processo de integração ou que nela
pretendem ser aceitos tratam de reformar seus sistemas para atender às referidas diretrizes. É o caso da Polônia, que desde 2000 se esforça por reformar seu sistema de AIA, e da Turquia, que desenvolve
um programa de capacitação como parte de sua política de acesso à
União Europeia.
Mais próximos do Brasil, cultural e economicamente, estão os países da América Central e do Sul. Até 1992, somente sete desses países
tinham implementado a avaliação de projetos. Atualmente, apenas o
Suriname ainda não instituiu algum tipo de sistema. Alguns associam
licença ambiental com avaliação de impacto ambiental.
Argentina: Até hoje, a Argentina não conta com legislação de âmbito nacional para a avaliação ambiental. Quase todas as províncias,
porém, baixaram seus regulamentos. É o caso de Córdoba, Mendoza e Rio Negro. Neste último, a autoridade responsável é o Conselho
de Defesa do Meio Ambiente (CODEMA). A lei que instituiu a AIA
contém a lista de projetos que se devem submeter ao processo, os
procedimentos de exigência de declaração ou estudos de impacto
ambiental, dependendo do potencial de impacto do projeto, a ampla
publicidade dos documentos e estudos e a emissão de uma resolução ambiental ao final do processo. A implementação do sistema,
porém, tem sido muito lenta, por conta da falta de recursos humanos
e da debilidade política e institucional do CODEMA. No Programa de
Reconversão Econômica da Província de Rio Negro, financiado pelo
Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID), encontra-se um
forte componente de reforço institucional do CODEMA.
Bolívia: A legislação de 1995 (Lei Geral de Gestão Ambiental) é
bastante abrangente, contemplando toda a gama de instrumentos
de política e gestão ambiental, embora a maioria não esteja ainda re-
gulamentada. Em termos de avaliação de projetos, a Licença Ambiental é obrigatória para as atividades modificadoras do meio ambiente,
tomando a forma de Declaratória de Impacto Ambiental, para as atividades sujeitas à AIA (lista positiva e seleção de projetos), Certificado
de Dispensa ou Declaratória de Adequação Ambiental; é outorgada
tanto pelo ministério como por suas delegações provinciais e, em alguns casos, pelas prefeituras municipais. As licenças têm validade de
10 anos e a participação do público está garantida pelo acesso aos
estudos e pelo requerimento de audiência pública, por parte de qualquer cidadão. Os prazos para a revisão de estudos são de 30 dias, insuficientes para garantir a participação e boa qualidade dos processos.
Chile: Em 1993, os procedimentos de avaliação ambiental de
projetos começaram a ser implementados em bases voluntárias, por
conta de instruções da presidência da república. Os regulamentos de
1996 formalizaram o processo, introduzindo a declaração de impacto
ambiental e o estudo de impacto ambiental, documentos a serem
apresentados à autoridade competente, dependendo do potencial
de impacto dos projetos. Os regulamentos apresentam aspectos
positivos, como a criação de uma “janela” única para simplificar o licenciamento e a aprovação dos projetos, e um detalhado critério de
seleção daqueles que devem se submeter ao estudo de impacto ambiental, mas têm como desvantagem a tendência de que o processo
de AIA comece em estágio avançado de planejamento da atividade,
por conta dos detalhados projetos de engenharia exigidos pela autoridade setorial como requisitos de aprovação. As normas estabelecem também os prazos para a tramitação das declarações (60 dias)
e dos estudos de impacto ambiental (120 dias) junto ao Conselho
Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) ou aos conselhos regionais,
após os quais, caso o respectivo conselho não responda, o projeto é
considerado aprovado. O objetivo da fixação de prazos é não delongar as decisões, mas a eficiência do processo acaba por depender da
boa capacitação do CONAMA. Outra inovação é a possibilidade de o
empreendedor pagar uma garantia ou seguro ambiental, o que permite o início da atividade sob sua estrita responsabilidade, antes da
aprovação final pelo CONAMA. Os críticos desse dispositivo legal são
que tal permissão acaba por gerar “pressões” políticas e econômicas
para a aprovação dos projetos.
Colômbia: Apesar da lei (Código Nacional de Recursos Naturais e
Proteção do Meio Ambiente) ser de 1974, somente em 1985 começaram a viger os regulamentos de AIA, que compreendem uma lista
positiva de projetos sujeitos à AIA, os requisitos básicos e os termos
de referência para os estudos de impacto de alguns tipos de projeto.
A coordenação dos processos de avaliação ambiental fica a cargo do
Ministério do Meio Ambiente (em caráter supletivo) e das Corporações Autônomas Regionais. A participação do público é pequena e,
embora aconteça em certos casos, não se conhece regulamento sobre os respectivos procedimentos.
Equador: A lei que institui a AIA é recente e, pela última notícia
recebida, os regulamentos ainda não foram aprovados, embora tenham sido desenvolvidos com o apoio financeiro de um programa
de fortalecimento institucional do Ministério do Ambiente e da Habitação patrocinado pelo Banco Mundial. Alguns ministérios, por conta
de regulamentos setoriais, têm praticado a avaliação ambiental de
seus projetos, ainda com eficiência relativa, devido à falta de normas e
mesmo de capacitação. É o caso do Ministério de Obras Públicas, que
mantém uma unidade de avaliação de impacto ambiental encarregada dos projetos rodoviários.
México: Originalmente, a AIA foi instituída em 1882 pela Lei
Federal de Proteção do Meio Ambiente. Somente em 1988 os
regulamentos de AIA, incluídos em uma nova lei, passaram a ser
implementados em nível nacional. Em 2000, foram baixados novos regulamentos de AIA por influência do NAFTA, segundo os
quais um Manifesto de Impacto Ambiental (MIA) é exigido em
duas formas: regional (para os projetos de potencial significativo
de impacto) e particular para os demais. Há outra forma de MIA,
o preventivo, que se aplica às atividades cujo controle já está normalizado ou que tenha sido de antemão autorizado em certa área,
como parte de um plano de desenvolvimento urbano. Os MIAs
seguem um formato previamente definido na norma por tipo de
atividade. Avaliações pelas províncias e pelos municípios são possíveis, mas ficam a cargo das respectivas autoridades. Há prazo de
60 dias úteis (mais 60 dias, excepcionalmente) para que a Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Habitação complete os procedimentos de revisão dos MIAs e emita a resolução. A participação do
público fica a critério da secretaria, a partir de solicitação escrita,
sendo mantidos na internet a lista e os detalhes dos projetos em
análise. O promotor é intimado a publicar em jornal um resumo
do MIA e anunciar pelo menos uma reunião pública para discutir o
projeto e seus impactos, cujos resultados podem ou não ser considerados na resolução emitida pela secretaria. Não há mecanismos
de controle externo do processo.
Nicarágua: Os regulamentos gerais de AIA foram baixados em
novembro de 1994 (lista positiva de atividades sujeitas à AIA), sendo as normas complementares (conteúdo dos estudos, termos de
referência por tipo de projeto, critérios de revisão de EIA, etc.) e os
procedimentos administrativos aprovados no ano seguinte. Os projetos de baixo potencial de impacto (fora da lista) não são avaliados
formalmente. Os procedimentos são bastante simples, não havendo
a emissão de licença e sim de um “dictámen” (parecer) que orienta o
empreendedor de projetos de impacto significativo e a autoridade
setorial quanto às medidas de controle e monitoramento que devem
ser seguidas. A participação do público fica por conta do acesso aos
estudos de impacto ambiental.
Peru: O Conselho Nacional de Meio Ambiente não tem participação direta na avaliação de projetos, que é entregue aos respectivos
ministérios e entidades setoriais, pretendendo-se que o resultado da
avaliação ambiental seja considerado na tomada de decisão. Para as
atividades do setor de energia, por exemplo, o Ministério de Energia
e Minas mantém um setor que se encarrega de avaliar os estudos de
impacto ambiental das novas atividades (concessões), assim como os
planos de adequação à legislação ambiental (PAMA) das atividades
anteriores aos regulamentos de AIA. O resultado não tem sido favorável, havendo forte deficiência na revisão dos estudos apresentados
(pouco orientados e de baixa qualidade) e na carência de recursos
para o acompanhamento de implantação dos projetos e da implementação do PAMA. Não há previsão de participação do público.
Paraguai e Uruguai: Não há informação recente. Ambos passaram leis sobre avaliação de impacto ambiental, com listas positivas
de projetos sujeitos à AIA e conteúdo básico dos estudos de impacto ambiental, sem vínculo com licenciamento ambiental, embora
no Uruguai as atividades citadas na lei devam recolher a opinião do
Ministério da Habitação, Ordenamento Territorial e Meio Ambiente,
havendo crescente interesse em se melhorar a regulamentação da lei.
Em ambos os países, a lei prevê a realização de audiência pública nos
casos em que o ministério julgue que o projeto envolva sérias consequências de caráter ambiental ou cultural (Uruguai) e a participação
pública também no monitoramento dos impactos (Paraguai).
Venezuela: O sistema de avaliação ambiental da Venezuela é
bastante complexo, prevendo duas licenças, por força de duas leis
distintas: a Autorização para Ocupação do Território, pela Lei de Ordenamento do Território, e a Autorização para Afetação de Recursos
185
186
Naturais Renováveis, pela Lei Orgânica de Meio Ambiente, esta correspondente a uma licença ambiental. Ambas as autorizações se processam paralelamente, sob a condução do Ministério do Ambiente
e dos Recursos Naturais (MARN). A regulamentação complementar
compreende uma série de normas relativas ao controle da poluição,
à conservação da natureza e aos procedimentos técnicos e administrativos de emissão da autorização para a afetação do território. O sistema é complexo, prevendo distintos documentos e estudos a serem
apresentados pelos proponentes de projeto. No caso dos projetos de
maior impacto ambiental, enumerados na lei, existem instruções para
que se formulem termos de referência específicos a serem discutidos
e aprovados pelo MARN (sede ou delegacias estaduais). Após a revisão dos estudos, a validade da autorização depende da implementação de um plano de supervisão ambiental, com relatórios periódicos
de autocontrole elaborados por consultor independente. A participação pública depende de decisão do MARN, que pode ordenar ou não
um processo de consulta pública dos estudos de impacto ambiental.
Nesse caso, as observações e os comentários são registrados por escrito, podendo ser total ou parcialmente considerados na decisão. Há
também a obrigatoriedade de publicação dos pedidos de autorização e do começo da elaboração dos estudos.
Em que pesem os avanços observados nos últimos anos, todos os
sistemas em implementação nesses países têm demonstrado pouca
eficiência e pouca eficácia em termos de prevenção de danos ambientais. As deficiências ainda são muitas: a falta de regulamentação
apropriada (padrões de qualidade ambiental, critérios de avaliação e
de revisão dos estudos); baixa qualidade dos estudos de impacto ambiental (um estudo do BID, em 2001, revisou 200 estudos de impacto
ambiental, concluindo que 40% eram deficientes tecnicamente, 54%
estavam incompletos e apenas 6% eram adequados), principalmente
nas atividades de previsão dos impactos e no trato das incertezas; debilidade das entidades de meio ambiente, que sofrem dos mesmos
problemas de falta de pessoal (em quantidade e qualidade técnica),
principalmente para o acompanhamento da implementação dos
projetos e da fiscalização; baixa qualidade de termos de referência
(genéricos) e deficiência nas revisões dos estudos; demora desnecessária na tomada de decisão (ou, às vezes, decisões apressadas, por
isso, mal fundamentadas); ineficiência dos procedimentos de comunicação social e participação do público, incapazes de informar e motivar o envolvimento dos interessados (Fonte: Notas para o painel 2: O
Licenciamento Ambiental em Outros Países – Iara Verocai).
Pesquisas tecnológicas
mundiais voltadas ao controle das emissões mundiais de gases na geração termelétrica do tipo
SOx e NOx
A queima de carvão em termelétricas causa graves impactos ambientais em razão da emissão de material particulado e de gases
poluentes, entre os quais se destacam o dióxido de carbono (CO2), o
dióxido de enxofre (SO2) e os óxidos de nitrogênio (NOx).
Existe uma grande incerteza relacionada às possíveis restrições ambientais que afetariam a demanda por carvão no mundo todo. Nos
EUA, por exemplo, estão em discussão programas para restringir as
emissões de mercúrio, particulados finos e gases de efeito estufa para
serem aprovadas pela US Environmental Protection Agency e pelo
Congresso, adicionando restrições àquelas já vigentes pelo Clean Air
Act Amendments.
No Japão, em 2002, o governo anunciou que passaria a introduzir
um imposto sobre o carvão importado. Esse imposto começou a ser
cobrado em outubro de 2003 (230 ¥/ton, aumentando para 460 ¥/
ton em abril de 2005 e passando para 700 ¥/t em abril de 2007).
Ainda que o carvão permaneça como um importante energético
para as economias de muitos países, o seu maior desafio consiste na
redução dos impactos ambientais. Métodos efetivos já existem para
controlar poluentes, tais como óxidos sulfúricos e de nitrogênio (SO3 e
NOx) e particulados. Não obstante, os enormes esforços para redução
das emissões e as pressões ambientais têm aumentando principalmente sobre a queima dos combustíveis fósseis para geração de eletricidade, que são responsáveis por cerca de um terço das emissões
totais de CO2 e são candidatos para aplicação de técnicas emergentes
de armazenamento e sequestro de carbono.
Com poucas exceções, a maior parte dessas tecnologias existentes
ainda não foi aplicada e depende de ganhos de escala para permitir reduções de custos que tornem a sua implantação viável. Mais do
que isso, em muitos países, ainda não há um arcabouço legal que
estabeleça regras que permitam que esses investimentos possam
ser recuperados de alguma forma. Como a demanda por eletricidade continua crescente, os países continuam utilizando suas reservas
abundantes, assim, os níveis de CO2 deverão continuar crescendo. Os
sistemas de energia do futuro deverão ser baseados em um mix de
tecnologias avançadas, limpas e eficientes, tanto na geração como no
uso da energia. Para tanto, a participação das fontes renováveis deverá ser crescente, em boa parte reforçada pelas restrições de emissões
de gases de efeito estufa. O carvão permanecerá como um importante energético nas próximas décadas, com forte crescimento nos
países em desenvolvimento. A redução do seu impacto ambiental é
viável a partir da aplicação de novas tecnologias (clean coal technologies). A evolução destas levará a tecnologias de emissões zero ou
próximas de zero.
Métodos e tecnologias efetivas para controle de emissões de SO2
e NOx já existem, e a tendência é que pressões aumentem para redução de CO2. O desenvolvimento e a aplicação das clean coal technologies conduzirá a uma diversidade de opções tecnológicas que
permitirá emissões baixíssimas de qualquer tipo de poluente.
As rotas tecnológicas mais importantes hoje são: combustão pulverizada supercrítica, combustão em leito fluidizado e gaseificação
integrada a ciclo combinado (IEA, 2005).
Além da busca pela redução de emissões de CO2, existe um crescente interesse no uso de hidrogênio. A gaseificação é uma rota tecnológica que permite produzir eletricidade e outros produtos, tais
como hidrogênio e produtos químicos. Por exemplo, nos EUA, o projeto FutureGen, que será implantado em 10 anos, é uma iniciativa do
Departamento de Energia Americano para demonstrar uma planta
de emissões zero, que usa carvão como combustível e a tecnologia
de gaseificação integrada a ciclo combinado, produzindo hidrogênio
e permitindo o sequestro de carbono.
A tecnologia de carvão pulverizado é considerada uma tecnologia
de queima limpa de carvão quando complementada por sistemas
modernos de controle de NOx, de dessulfurização de gases (FGD) e
de remoção de material particulado. Os sistemas de FGD podem ser
projetados para utilizar calcário ou amônia como absorventes. A remoção de enxofre pode chegar a 96% e a remoção de material particulado pode atingir 99,99%.
As caldeiras críticas e supercríticas de geração operam com níveis
de temperaturas e pressão mais altos que as termelétricas convencionais, o que resulta em menor emissão de poluentes.
Em 1904, o Governo Brasileiro criou a Comissão do Carvão com o
objetivo de avaliar a potencialidade das ocorrências de carvão do Sul
do Brasil. Nesse mesmo ano, o Ministro da Indústria, Dr. Lauro Müller,
nomeou o geólogo americano Dr. Israel C. White como chefe da Comissão do Carvão. White e sua equipe desenvolveram trabalhos em
Santa Catarina no período de 1904 a 1906 e os resultados de seus estudos foram reportados no Relatório Final – Comissão de Estudos das
Minas de Carvão de Pedra do Brasil – 1908.
A tecnologia de combustão em leito fluidizado à pressão atmosférica (AFBC) permite a queima do combustível em temperaturas
relativamente mais baixas, por isso, há menor produção de NOx (em
torno de 90% menos) no gás de saída. A remoção de enxofre fica tipicamente limitada à faixa de 90 a 92%, e níveis de remoção de enxofre
superiores a 95% podem ser tecnicamente viáveis, porém são menos
econômicos devido ao significativo aumento da quantidade necessária de calcário e à redução da eficiência de queima da caldeira (Fonte:
Revista Brasileira de Energia Vol. 12 | n° 2 Perspectivas para a geração
termelétrica a carvão).
Na Europa e nos EUA, houve uma mudança no enfoque da pesquisa tecnológica voltada ao meio ambiente. O controle ambiental sobre
a produção de gases do tipo SOx e NOx possui 95% de suas emissões
resolvidas com a instalação de equipamentos e/ou processos já definidos e consagrados (Fonte: Ambiente Brasil).
Histórico do Carvão Mineral no Brasil
A primeira notícia sobre carvão no Brasil data de 1795, atribuída
ao soldado português Vicente Wenceslau Gomes de Carvalho, que,
como ferreiro, conhecia o carvão de pedra. Foi em Curral Alto, no Rio
Grande do Sul, na Estância do Leão, atual município de Minas do Leão,
emancipado do município de Butiá.
Em 1826, escravos de Fuão de Freitas descobrem carvão na região
de Arroio dos Ratos, município de São Jerônimo, no Baixo Jacuí.
Já em Santa Catarina, a primeira notícia data de 1827, na localidade de Guatá, município de Lauro Müller. Lá o carvão foi inicialmente
explorado por uma empresa inglesa que construiu uma ferrovia ligando Lauro Müller ao porto de Laguna. Como o carvão catarinense era considerado de baixa qualidade, sua exploração deixou de
despertar interesse para os ingleses, obrigando o Governo Federal a
repassar a concessão para indústrias cariocas, destacando-se inicialmente empresários como Henrique Lage, Álvaro Catão e Sebastião
Neto (figura a seguir).
Até 1920, o carvão de Candiota e Hulha Negra abasteceu a Viação
Férrea. A partir de 1942, Augusto Batista Pereira e o engenheiro José
do Patrocínio Motta estudaram a área, estudos estes que levariam à
construção da usina termelétrica de Candiota I (20 MW).
Ainda em 1827, há notícias de emprego de carvão nas forjas de artilharia às margens do Arroio Candiota.
O empenho do presidente provincial Sr. Luiz Vieira Sinimbu, na
busca por atrair indústrias para a Província, encarrega o inglês do País
de Gales, James Johnson, conhecedor do carvão de Cardiff, a realizar
novas explorações. Em 1853, Johnson realiza sondagens e redescobre carvão à margem esquerda do Arroio dos Ratos e, junto com 10
mineiros naturais do País de Gales, abre a mina por meio de poço escavado e passa a produzir carvão em 1855. O carvão era transportado em vagonetas puxadas por burro e embarcado em Porto Alegre.
Johnson busca na Inglaterra recursos financeiros e cria a mineradora
Imperial Brazilian Colleries e constrói estrada de ferro da Mina dos Ratos até a Vila de São Jerônimo (20 km), às margens do Rio Jacuí.
O início da mineração de carvão nas localidades de Candiota e Hulha Negra, no Sudoeste do Estado, data de 1863 e tinha, inicialmente,
como principal mercado as fábricas e as charqueadas da região. O
carvão era garimpado em minas de encosta e às margens dos cursos
de água.
Em 1875, Johnson passa a empresa para William Tweede, mas, em
1880, a Brazilian Colleries vai à falência. Em 1882, foi substituída pela
Cia. Minas de Carvão do Arroio dos Ratos e, em 1887, a empresa abriu
novo poço denominado Poço Dona Isabel, em homenagem à princesa imperial, que acompanhava o imperador D. Pedro em visita às
minas de carvão. Esta companhia operou até 1908.
Com o advento da Primeira Guerra Mundial, o carvão nacional
assistiu a seu primeiro surto de exploração, época em que foram
ampliados os ramais ferroviários e inauguradas novas empresas de
mineração, tais como a Companhia Brasileira Carbonífera Araranguá
(CBCA), Companhia Carbonífera Urussanga (CCU), Companhia Carbonífera Próspera, Companhia Carbonífera Ítalo-Brasileira e Companhia
Nacional Barro Branco.
No pós-guerra, o carvão estrangeiro volta a ocupar o mercado e as
mineradoras gaúchas buscam novo mercado para o seu carvão, adquirindo o controle de duas empresas em Porto Alegre (Fiat Lux e Força e Luz), resultando na construção da primeira usina térmica a carvão
– Usina do Gasômetro, resultando no primeiro passo para a utilização
do carvão na termoeletricidade. Porto Alegre, em 1928, contava com
energia elétrica, bondes elétricos e gás encanado do carvão na Rua
da Praia, mas, por não contar com filtros e precipitadores de cinzas, a
poluição por particulados era intensa.
São de 1930 as primeiras fotos da construção da torre da Mina
Wenceslau Brás, em Minas do Leão, Rio Grande do Sul, enquanto a
mineração do carvão em Charqueadas se dá com a abertura do poço
Otávio Reis, de 300 metros de profundidade, cujas galerias cruzavam
o leito do Rio Jacuí. A mina de Charqueadas operou até a década de
1980, paralisada devido aos altos custos de extração do mineral. Charqueadas contava com avançado sistema de beneficiamento do carvão em meio denso, produzindo carvão para Aços Finos Piratini, que
produzia aços especiais (metalúrgica, desmantelada em 1991).
187
188
O segundo surto veio no Governo Getúlio Vargas, com a construção da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) em 1946, com um decreto determinando a utilização de 20% de carvão nacional em sua
operação na composição do coque.
Em 1958, exauriu-se a Mina dos Ratos após 105 anos de produção,
desde sua descoberta, em 1826, e instalação pelos ingleses em 1853.
Nos anos 1960, seguiu-se a construção das termelétricas Presidente Médici de Candiota no Rio Grande do Sul e Jorge Lacerda em Santa
Catarina, que impulsionaram o consumo do carvão e se constituíram
em fator marcante para o desenvolvimento da indústria do carvão na
Região Sul, bem como o progresso municipal de regiões isoladas.
Com a crise do petróleo na década de 1970, um terceiro impulso
foi dado para o consumo do carvão nacional, tendo sido criado pelo
Governo Federal o Programa de Mobilização Energética (PME), visando conhecer mais detalhadamente as reservas de carvão nacional e
incentivar seu uso.
No início da década de 1990, o setor foi desregulamentado por decreto federal, mergulhando todo o setor sul-catarinense em uma profunda crise. Em Santa Catarina, uma nova fase de desenvolvimento da
atividade carbonífera no sul do Estado se avizinha com a implantação
de um parque térmico na região.
Reservas de Carvão Mineral no Rio Grande do Sul, em Santa
Catarina e no Paraná
Os recursos identificados de carvão mineral no Brasil ultrapassam
32 bilhões de toneladas e estão localizados na região coberta por rochas da Bacia do Paraná, no Rio Grande do Sul, Santa Catarina e, subsidiariamente, no Paraná e em São Paulo. As jazidas brasileiras de maior
importância são oito: Sul-Catarinense (SC), Santa Terezinha, Chico
Lomã, Charqueadas, Leão, Iruí, Capané e Candiota (RS).
A Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) desenvolveu uma intensiva pesquisa mineral para carvão nas décadas de 1970
e 1980, sendo a principal responsável pelo atual nível de conhecimento das reservas nacionais.
Principais jazidas brasileiras de Carvão Mineral
O mapa a seguir mostra as principais jazidas brasileiras de carvão
mineral.
•
•
•
•
•
A tabela a seguir mostra dados dos recursos de carvão no Brasil.
RECURSOS DE CARVÃO NO BRASIL
Estado
Jazida
Recursos
Brasil
bilhões de t
%
umidade;
matéria volátil;
carbono fixo;
cinzas;
usualmente, enxofre, sendo complementar a determinação do
poder calorífico.
A tabela a seguir apresenta exemplos de análises imediatas, em
base seca, de diferentes tipos e procedências de carvão fóssil, não beneficiado.
Candiota
12.278
38,04
Santa Terezinha
4.283
13,27
Morungava/C. Lomã
3.128
9,69
Charqueadas
2.993
9,27
Jazidas do Rio Grande do Sul
Leão
2.439
7,55
Iruí
1.666
5,16
Capané
1.023
3,17
Outras
994
3,08
Total RS
28.804
89,23
SC
Sul
3.363
10,42
PR
Diversas
104
SP
Diversas
RS
Leão
Iruí
Candiota
Umidade total (%)
13,0
15,0
16,0
Carbono fixo (%)
30,2
29,3
26,1
Mat. voláteis (%)
24,2
22,7
21,2
0,32
Cinzas (%)
45,6
48,0
52,7
8
0,03
Enxofre total (%)
2,0
1,8
1,3
Total SC,PR,SP
3.475
10,77
Total Brasil
32.279
100,00
3.795
3.573
3.262
Fonte: Carvão do Brasil - Turfa Agrícola - Aramis Pereira Gomes
Qualidade do Carvão Mineral
brasileiro: poder calórico e
quantidade de cinza
Para ser definido o emprego adequado de um determinado carvão, é preciso que sejam determinadas suas características intrínsecas
por meio de análises tecnológicas e químicas. Entre estas, destaca-se,
por sua maior simplicidade e por atender a uma gama bastante dilatada de necessidades de ordem industrial e comercial, a denominada
análise imediata, que revela a qualidade do carvão em relação a:
Poder calorífico superior (cal/g)
Produção brasileira e importação
de Carvão Mineral
Produção interna
Nos últimos anos, o carvão mineral nacional vem reconquistando
o seu espaço no mercado de energia devido à necessidade de socorrer quanto à possível escassez de energia elétrica gerada por recursos
hídricos (pela falta de água nos reservatórios) e, assim, garantir a eficiência energética nos estados do Sul do País. A produção interna em
2013 teve um desempenho positivo e esperado pela indústria carbonífera, comparada à produção 2012. A produção Run of Mine (ROM)
apresentou crescimento de 13,2% de um ano a outro, assim como
para o carvão energético (com 11,6%) e finos, com destaque para o
uso na metalurgia básica (com 41,7%). Os fatores de aquecimento do
setor foram a segurança energética e a perspectiva de o carvão voltar
a participar do Leilão de Energia A-5 da ANEEL para contratação nova
de fornecimento de energia. Para isso, é necessário aumentar o volume de produção e de estoques do carvão mineral pelas carboníferas,
para atender às exigências de concorrência do leilão.
Importação
Em 2013, a importação de carvão mineral do tipo metalúrgico teve
um crescimento de 10,2% em relação a 2012. Segundo a Word Coal,
o setor siderúrgico está sofrendo pressões competitivas para superar
o crescimento moderado, tanto na oferta como na demanda por aço.
Nesse sentido, é provável que a demanda por carvão metalúrgico
tenderá a crescer a uma taxa moderada no curto prazo; porém, espera-se que o mercado volte ao seu equilíbrio no médio a longo prazos,
devido à sinalização de retomada das importações de carvão por parte da China e Índia (Fonte: Luis Paulo de Oliveira Araújo – DNPM/RS).
Importações brasileiras de Carvão
Mineral dos EUA, Austrália, África
do Sul, Canadá e outros países
Os principais países dos quais o Brasil importou carvão em 2012,
conforme os registros do MDIC, foram: EUA (38%), Austrália (17%),
Colômbia (16%), Canadá (9%) e a Rússia (6%) (Fonte: Luis Paulo de Oliveira Araújo – DNPM/RS).
Produção brasileira de Carvão
Mineral consumida pelas usinas
termelétricas instaladas no País
A tabela a seguir mostra as principais estatísticas brasileiras para a
produção de carvão beneficiado.
189
190
Discriminação
Unidade
2011(r)
2012(r)
2013(p)
ROM (t)
12.305.534
12.704.040
14.376.040
Benef. – energético
(t)
5.613.582
6.635.125
7.407.175
Finos p/ metalurgia básica
(*)
(t)
74.069
62.993
89.279
Finos p/ energia
(t)
7.098
23.564
32.013
Finos p/ indústria e outros
(**)
(t)
54.905
72.630
60.507
Comercializada*– bruta
(t)
305.659
18.047
35.286
Comercializ.* –
energét.+finos
(t)
6.918.058
7.436.239
8.172.572
(t)
22.185.178
18.424.376
20.315.103
(103 US$FOB)
5.239.842
3.607.295
2.916.579
(t)
135.293
147.713
140.785
(103 US$FOB)
92.497
105.557
107.736
(t)
71.774
278
361
(103 US$FOB)
9834
109
147
Produção
Bruta
Importação
Bens primários(1)
Semi e manufaturados
Exportação
Bens primários (1)
Semi e manufaturados
(t)
80.097
48.048
52.658
(103 US$FOB)
58.333
33.747
39.945
Metalúrgico para siderurgia
(t)
22.185.178
18.424.376
20.315.103
Carvão fino
(t)
136.072
159.187
181.800
(t)
6.846.284
7.435.961
8.031.787
(US$ FOB/t)
236,19
195,79
143,57
Consumo aparente
Energético (3)
Preços carvão
(4)
Matriz de consumo de Carvão
Mineral no Brasil para abastecer:
as usinas termelétricas, as
indústrias de cimento, as
indústrias de papel e celulose e as
indústrias de cerâmica, alimentos
e secagem de grãos
Hoje, cerca de 85% do consumo de carvão são para abastecer
usinas termelétricas, além de 6% na indústria de cimento, 4% na indústria de papel celulose e 5% nas indústrias de cerâmica, alimentos
e secagem de grãos (Fonte: http://www.mundoeducacao.com/geografia/carvao-mineral-no-brasil.htm).
Exploração do Carvão Mineral
no estado de Santa Catarina
com destaque para o Vale do
Rio Tubarão, onde o minério
é totalmente aproveitado
pelas indústrias siderúrgicas,
geralmente localizadas na Região
Sudeste
(2)
Fonte: DNPM/DIPLAM/AMB e RAL; SECEX/MDIC; Anuário Estatístico do Setor Metalúrgico; ABCM.
(1)
carvão mineral + coque;
(2)
consumo aparente= produção + importação – exportação;
(3)
energético para uso termelétrico;
(4)
preço médio dos diversos tipos de carvão importados pelo Brasil (bens primários); (p) preliminar.
(*) fundição e coquerias;
(**) indústrias químicas, cerâmicas. Pisos/revestimentos e outros seguimentos de mercado classificação inexistentes no RAL.
Não foi encontrado, em vários locais de pesquisa, mais do que essa
mesma frase que dá título ao item.
Mineração do Carvão Mineral no Brasil e recuperação de áreas
degradadas
Como consequência da lavra de carvão, tanto a céu aberto como
subterrânea, grandes áreas foram degradadas e tiveram seus recursos
naturais comprometidos, tanto no Rio Grande do Sul como em Santa
Catarina. Somente nas últimas décadas, com a crescente pressão da
sociedade organizada, órgãos de fiscalização ambiental, promotorias
públicas, empresas, Governos Estaduais e Federal passaram a se preocupar com a recuperação do passivo ambiental decorrente da lavra
de carvão. Assim, algumas áreas, em ambos os estados, já foram re-
A Resolução n° 001/86 do CONAMA instituiu a obrigatoriedade da
apresentação de EIA/RIMA para o licenciamento de empreendimentos de mineração. Esses estudos devem compreender, além do plano
de lavra, o de reabilitação da área a ser minerada.
cuperadas e outras estão em fase de recuperação. Em Santa Catarina,
encontra-se em desenvolvimento um grande plano de recuperação:
o Projeto para Recuperação Ambiental da Bacia Carbonífera Sul Catarinense, coordenado pelo Sindicato das Indústrias de Extração de
Carvão do Estado de Santa Catarina (SIECESC), cujos resultados já se
fazem notar (figuras a seguir).
O Decreto nº 97.632, de 10 de abril de 1989, regulamenta a obrigação de reabilitar áreas degradadas. Ainda de acordo com Campos
e colaboradores (2003): “No processo de reabilitação de áreas de mineração de carvão a céu aberto, são utilizados o solo e as litologias
sobrejacentes às camadas de carvão para a construção topográfica
da paisagem, devendo ser proporcionadas, ao solo assim construído,
condições para desenvolvimento da vegetação”.
Fases da recuperação de área degradada pelos rejeitos da mineração de carvão em Santa Catarina: ao alto, à esquerda, início da recomposição do talude (julho 2000), concluído conforme foto (agosto
2000). Após adequado tratamento, a área acha-se agora revegetada
(maio de 2002). Fotos do SIECESC. Local: Carbonífera Criciúma, em
Lauro Müller, SC.
Atualmente, a própria evolução dos equipamentos e a sofisticação dos métodos utilizados na lavra e na termoeletricidade a carvão
nada têm a ver com o passado. Os sistemas de bacias seladas, circuitos
fechados de águas, monitoramento do ar e solo, regeneração topográfica com reposição do solo original e revegetação, entre outras,
constituem técnicas modernas de prevenção a maiores impactos
ambientais, compatíveis com a lavra e utilização do carvão mineral.
Esse mesmo artigo relaciona as etapas de reabilitação das áreas
degradadas pela mineração que são assumidas atualmente como
ambientalmente aceitas pelos órgãos de fiscalização. O artigo ainda
registra que tais etapas foram observadas em vários projetos de mineração apresentados ao DNPM como“plano de recuperação de área
degradada”. Essas etapas, de forma geral, são:
• remoção do sólum no sentido perpendicular ao corte, para estocagem em local pré-determinado;
• retirada do regolito argiloso e camadas sobrejacentes ao carvão no sentido do espaço criado pelo corte para último recobrimento (Empresa de Pesquisa Energética Plano Nacional de
Energia 2030);
• após a retirada do carvão, preenchimento da cava com o “estéril”
piritoso e o arenito;
De acordo com Campos e colaboradores (2003): “Ambos os processos (mineração a céu aberto e mineração subterrânea) acarretam
problemas ambientais, pois modificam a estrutura do meio natural,
pela disposição inadequada dos resíduos da mineração, causando
contaminação de águas superficiais e subterrâneas, promovendo
alterações na atmosfera ao redor das minas pela geração de gases e
poeiras e perdas de solo fértil”.
• recobrimento do “estéril” reposto com parte do regolito argiloso
proveniente do corte adjacente;
As primeiras iniciativas de recuperação de áreas degradadas da mineração datam de 1985. O primeiro Estudo de Impacto Ambiental e
Relatório de Impacto Ambiental (EIA/RIMA) de mineração de carvão
foi elaborado pela Copelmi Mineração e aprovado no Rio Grande do
Sul em 86/87.
• plantio e/ou semeadura de espécies vegetais para fixação do
solo.
• reposição do sólum previamente estocado sobre o corte já preenchido e recoberto;
• conformação e drenagem do terreno;
Não obstante, os diferentes processos de lavra utilizados podem
conduzir a deficiências no processo de reconstrução da área degrada-
191
192
da, não sendo raro resultar na contaminação das camadas superficiais
do solo construído com os resíduos do carvão.
As características dos solos construídos após a mineração de carvão dependem da variabilidade herdada dos materiais geológicos
e dos diferentes processos construtivos. As operações de mineração
a céu aberto tendem a misturar materiais de várias partes da coluna
geológica, sendo essa a razão pela qual as propriedades dos solos
construídos após mineração de carvão variam muito em escalas de
distâncias menores do que as do solo natural.
Evidência disso são os resultados obtidos do estudo de Campos e
colaboradores (2003), em que foram avaliadas três áreas de solo construídas após a mineração a céu aberto em Lauro Müller, Santa Catarina. As áreas são relativas às minas Juliana, do Apertado e Rio do Meio.
Os resultados foram diferenciados e a razão está fundamentalmente
ligada ao processo de construção, porém o estudo evidenciou também que é possível obter resultados satisfatórios. Embora tenham
sido detectadas deficiências em todas as áreas avaliadas de solo
construído após mineração de carvão a céu aberto em Lauro Müller,
houve um modo de construção que resultou em maior uniformidade
das características químicas e do teor de argila entre os pontos amostrados, bem como melhores condições para o estabelecimento de espécies vegetais. Trata-se da Mina Juliana, onde, segundo os autores, o
plano de reabilitação da área minerada apresentado pela mineradora
ao DNPM parece ter sido seguido com mais rigor.
Ao realizar a recuperação de áreas mineradas, uma mineradora
tem como obrigações e objetivos:
• recomposição do solo, se possível com melhoria das características físico-químicas e biológicas;
• revegetação, com utilização de espécies nativas e exóticas de
desenvolvimento herbáceo e arbóreo;
• restauração da topografia, com recuperação dos aspectos estéticos das áreas mineradas;
• utilização econômica das áreas recuperadas, para exploração
agropastoril, por exemplo;
• conservação de locais pré-determinados.
A utilização econômica é uma alternativa real. Spathelf e colaboradores (2001) demonstram, por exemplo, que a plantação de acáciasnegras, com uma idade de rotação de 5 anos, em áreas mineradas em
Butiá, Rio Grande do Sul, pode produzir taxas de retorno de até 11,9%
ao ano. Atualmente, já existem no Brasil áreas de mineração totalmente reabilitadas, onde são desenvolvidas outras atividades.
A recuperação das áreas mineradas deve ser feita em conjunto com
as atividades de lavra. Deve-se cuidar, ainda, da disposição de rejeitos
provenientes do beneficiamento do carvão lavrado, eventualmente
necessário. Há casos implantados em que os efluentes do lavador, assim como os da mina, são conduzidos a um sistema de sedimentação
de material em suspensão, sendo a água clarificada pelo sistema e
reutilizada no beneficiamento do carvão mineral. A evolução técnica desenvolvida nos últimos anos tem tornado possível a adequação
entre a lavra e o beneficiamento do carvão, melhorando o controle
ambiental e mitigando os impactos.
Novas tecnologias usadas no
Brasil para redução de emissões
poluentes provenientes do uso do Carvão Mineral
A lavagem de carvão, que mistura o carvão triturado a um composto líquido separando as impurezas, é a praticada na unidade mineira
da CRM em Minas do Leão no Lavador Enrico Rômulo Machado.
Já a retirada do dióxido de enxofre (uma das maiores causas da
chuva ácida), a redução de óxidos de nitrogênio (uma das causas do
ozônio no nível do chão) e a captura do gás carbônico ou CO2 para o
subsolo pelas usinas termelétricas são assuntos já tratados dentro de
outros itens do presente capítulo.
Vantagens do desenvolvimento
econômico do Carvão Mineral no Rio Grande do Sul
Muito se discute sobre as formas de redução das desigualdades
sociais e econômicas, mas há um consenso de que a geração de emprego e de renda via movimentação econômica é a melhor delas.
Nota-se a preocupação de todos os governos em procurar o crescimento econômico acoplado com políticas públicas que visem a empregabilidade. No longo prazo, não se sustentam políticas assistencialistas sem
que existam os recursos financeiros para tal, além disso, não é possível
aumentar cada vez mais a carga tributária, que reduz o poder econômico, principalmente da classe média. A única saída é o crescimento
econômico com a consequente geração de empregos.
A indústria carbonífera brasileira vem contribuindo, de maneira importante e significativa, para o desenvolvimento e atendimento das
demandas da sociedade. Segundo a Associação dos Municípios da
Região Carbonífera (AMREC), no ano de 2000, o carvão foi a atividade
econômica com maior agregado permitindo que os municípios da
AMREC tivessem uma maior participação no retorno do ICMS. Em relação às contribuições diretas (CFEM), nas prefeituras nas quais existe
produção de carvão, a indústria carbonífera contribuiu com recursos
que propiciaram a elevação dos Índices de Desenvolvimento Humano (IDH) (Fonte: Dep. Afonso Ham).
• Geração de empregos em regiões deprimidas economicamente
Estudo da FGV definiu um multiplicador de 8,32 para cada emprego direto gerado na indústria carbonífera nacional, além disso,
a implementação de uma política de geração termelétrica a carvão
mineral promove a geração de mais de 8.320 novos empregos diretos e indiretos. Durante o período de construção de cada usina, estimado em 36 meses, são ofertados 1.500 empregos diretos (Fonte:
Novos instrumentos de planejamento energético regional visando
o desenvolvimento sustentável – geração de empregos no setor
energético – Paulo Hélio Kanayama).
• Reativação da cadeia produtiva
Derivada do latim mineralis (relativo às minas), a mineração pode
ser definida como o processo de extração de minerais ou compostos
minerais de valor econômico para usufruto da humanidade. O setor
se caracteriza por ser uma indústria primária, ou seja, os bens produzidos são derivados da crosta terrestre, incluindo os extraídos dos oceanos, lagos e rios. De modo geral, os produtos gerados nessa indústria
tornam-se matéria-prima para as indústrias secundárias. Contudo,
por seu caráter pioneiro, a mineração não se destaca apenas por ser
uma indústria de base, mas também por sua condição de impulsionar
novas e outras oportunidades econômicas.
Em termos de classificação na cadeia produtiva, o setor mineral
compreende as etapas de pesquisa, mineração e transformação
mineral. Pesquisa mineral é a fase que visa descobrir e estudar em
detalhe as jazidas que apresentem viabilidade técnica, econômica e
ambiental, sendo sucedida pelos estágios de desenvolvimento e de
produção da mina. A mineração é a fase de exploração da lavra em
que se produzirá a matéria-prima mineral. O segmento da transformação mineral é o elo da cadeia mineral que faz a interface com o
setor secundário da economia, agregando valor e gerando emprego
a partir da mineração.
A indústria da mineração tem papel fundamental na dinamização
da economia do Brasil. Participa com 3% a 4% do PIB e 20% do total
de exportações, gerando 175 mil empregos diretos na mineração e
2,2 milhões na indústria de transformação mineral, o equivalente a
8% dos empregos do setor produtivo, no ano de 2010.
O total de mão de obra empregada diretamente na mineração
em 2011 alcançou 175 mil trabalhadores. Estudos feitos pela Secretaria Nacional de Geologia, Mineração e Transformação Mineral, do
MME, mostram que o efeito multiplicador de empregos é de 1:13
no setor mineral, ou seja, para cada posto de trabalho gerado na mineração, outros 13 são criados de forma direta ao longo da cadeia
produtiva. Esse número será ainda maior se for considerado o efeito
multiplicador dos empregos indiretos da mineração. Portanto, pode-se considerar que o setor mineral emprega cerca de 2,2 milhões
de trabalhadores (diretos), sem considerar as fases de pesquisa,
prospecção, planejamento e mão de obra ocupada na chamada
mineração artesanal.
O pujante crescimento do setor de mineração, na última década,
especialmente para o carvão mineral, tem relação direta com o consumo de energia, como pode ser observado na tabela a seguir, que
mostra o consumo de energia na mineração (em tep).
consumo de energia na mineração (em tep)
FONTES
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Gás natural
142
283
182
191
229
270
260
233
426
239
Carvão min./coque
400
437
455
421
602
690
680
726
743
430
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Lenha
Carvão vegetal
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Óleo diesel
158
166
159
197
215
211
221
242
249
224
Óleo combustível
812
622
756
742
529
572
650
763
502
351
Gás líq. de petróleo
20
27
33
23
29
32
20
21
22
17
Querosene
3
4
4
4
2
1
1
1
1
2
Eletricidade
639
594
660
785
799
829
863
928
970
70
Coque de petróleo
TOTAL
138
134
108
122
236
300
319
429
437
437
2.312
2.267
2.357
2.485
2.641
2.905
3.014
3.343
3.350
1.770
Fonte: BEN, 2010
• Projetos e investimentos privados
Devido ao grande porte do investimento normalmente realizado,
a implantação e a operação de um projeto de investimento irão ter
grandes impactos sobre a economia da sua área de influência. Esses
impactos podem ocorrer sobre a cadeia produtiva na qual se insere
(efeitos de encadeamento para frente e para trás), sobre a expansão
da renda (a massa de salários e as rendas geradas pelas compras diretas, indiretas e induzidas) e do emprego local e sobre a base tributável.
A ação empreendedora da comunidade, dos empresários e de lideranças locais é fator condicionante da magnitude do impacto positivo
dos investimentos.
Assim, quando um projeto de investimento em mineração é implantado em determinado município, ele gera uma série de impactos
positivos para a economia local e regional, destacando-se:
• expansão dos níveis de emprego e da massa salarial;
• significativa elevação do salário médio real e das condições gerais de empregabilidade;
• expansão da base tributável, o que permite financiar maior
quantidade e melhor qualidade dos serviços sociais básicos de
saúde, educação, infraestrutura, etc.;
• criação de um ambiente de desenvolvimento local e regional
no qual ocorram uma vasta gama de oportunidades e múltiplas
opções de empreendimentos para as populações locais;
• articulação da demanda de mão de obra dos projetos com uma
política educacional que qualifique a força de trabalho local para
os novos postos de serviços a serem abertos (Fonte: IBRAM – Mineração &Economia Verde – Brasília – 2012). As tabelas a seguir, que listam apenas dois investimentos feitos na
extração de diferentes tipologias minerais, exemplificam o vulto dos
investimentos realizados por essa indústria no Brasil. A primeira tabela mostra os investimentos da mineração em preservação ambiental,
em 2010.
Tipologia
Investimentos
mineral
(R$)
Ferro
429.150.832,85
Urânio
85.900.861,00
Ouro
37.747.862,00
Bauxita
29.836.056,00
Caulim
10.600.000,00
Níquel
10.121.684,38
Cobre
8.183.080,58
Carvão mineral
7.996.617,03
Potássio
5.164.891,46
Calcário
3.325.842,46
Tipologia
mineral
Cassiterita
Amianto
Crisotila
Granito
Ilmenita
Agalmatolito
Areia
Fonolito
Feldspato
Fonte: Minérios e Minerales, 2011.
Investimentos
(R$)
2.126.918,48
1.600.340,50
1.475.000,00
1.463.262,00
500.000,00
190.530,05
150.000,00
25.400,00
193
194
A segunda tabela mostra os investimentos da mineração em programas de segurança, em 2010.
Tipologia
mineral
Investimentos
(R$)
Tipologia
mineral
Investimentos
(R$)
Cobre
414.087.393,47
Carvão mineral
322.000,00
Ferro
22.093.497,46
Talco
231.500,00
Ouro
14.727.846,00
Potássio
7.622.558,00
Granito
ornamental
150.000,00
Níquel
5.627.830,00
Gipsita
140.450,00
Manganês
2.400.000,00
Granito
120.000,00
Zinco
2.245.729,92
Agalmatolito
95.000,00
Bauxita
2.124.739,00
Cassiterita
50.000,00
Caulim
1.830.392,63
Fonolito
50.000,00
Amianto crisotila
1.794.246,49
Areia industrial
46.000,00
Calcário
1.340.990,00
Filito
30.000,00
Urânio
1.103.945,00
Scheelita
30.000,00
Magnesita
460.000,00
Feldspato
25.400,00
Gnaisse
459.333,00
Quartzo
17.100,00
Fonte: Minérios e Minerales, 2011
• Segurança na política de abastecimento e preços
(produto nacional)
Conforme demonstrado a seguir, a partir da série de pronunciamentos das mais diversas fontes, muitas vezes, razões, fatos e ocorrências imprevisíveis ao redor do mundo (como preços e oferta dos
demais combustíveis, fatores ambientais, taxas de crescimento de
países consumidores e produtores e outros motivos menos evidentes) levam a fortes alterações na oferta e nos preços do carvão no Brasil e demais países dependentes do carvão para a geração de energia.
A Europa enfrenta uma séria ameaça para seu abastecimento energético, com queda na demanda de gás e redução de quase 30% da
sua capacidade de produção nos próximos 2 anos, de acordo com
informações divulgadas pelo grupo Cedigaz.
A demanda por gás na União Europeia registra queda de um terço nos últimos 3 anos devido à competição com as importações de
carvão mais barato dos EUA, ao uso crescente de fontes de energia
sustentáveis e a uma demanda mais fraca, informou o Centro Internacional de Informação sobre Gás Natural.
O preço do carvão recuou 32% entre meados de 2011 e o final do
ano passado, perdendo espaço para o abastecimento de gás de xisto
americano. Ao mesmo tempo, o aumento nos preços do petróleo puxou o aumento nos preços do gás em 42% entre 2010 e 2013. Como
resultado, o gás tem perdido espaço rapidamente no mercado energético europeu, e 30% da capacidade de produção de gás podem ser
desativados entre 2015-2016, segundo a associação.
“O paradoxo europeu: apesar das inúmeras vantagens do gás sobre o carvão, os preços do carvão e do CO2 ditam a preferência pelo
carvão”, afirma a Cedigaz no relatório. “A demanda por gás recuou 51
bilhões de metros cúbicos nos últimos três anos, um total anual equivalente ao mercado de gás da França. Em contraste, a demanda de
gás cresceu 10% entre 2010 e 2012.”
O desafio adicional para o abastecimento energético na Europa é
que as antigas usinas de carvão devem ser fechadas em razão de normas ambientais mais rigorosas e pelo desenvolvimento de energias
renováveis.
mento do combustível, a preços competitivos (Fonte: Pronunciamento do Deputado Afonso Hamm).
Apesar de ser um combustível bastante poluente, o carvão deve
continuar desempenhando um importante papel como fonte de
energia no cenário mundial devido à disponibilidade de enormes reservas que estão geograficamente espalhadas. Tal característica livra
o abastecimento energético das limitações geopolíticas ou de questões de segurança.
O carvão de baixo custo da América do Sul (Colômbia e Venezuela)
deverá aumentar a sua participação nas importações europeias deslocando fornecedores de carvão de preços mais altos dos EUA e da
Polônia. Na Colômbia, as exportações deverão passar de 36 Mt em
2002 para 64 Mt em 2015 (Fonte: Lehman Brothers).
A evolução da demanda futura por carvão no mundo dependerá
essencialmente dos seguintes fatores:
• taxa de penetração do gás natural no mundo;
A Cedigaz advertiu que as regulações da União Europeia em emissões poluentes podem representar um corte entre 65 e 70 GW da capacidade energética de carvão no período 2020-2023 (Fonte: Diário
de Pernambuco, 02/06/2014).
• preço relativo do gás natural em relação ao carvão e ao
petróleo;
• interconexões entre os países (integração energética);
É necessária a adoção de mecanismo que neutralize o custo do
combustível na formação do Índice de Custo-Benefício (ICB), para que
as usinas térmicas a carvão nacional se apresentem com as mesmas
condições das demais, visando assim a ampliação do parque de geração térmica. Outra abordagem apresentada trata dos leilões de venda
de energia elétrica, que vêm causando desvantagem aos projetos a
carvão mineral nacional, mas têm viabilizado térmicas, inclusive, com
carvão mineral importado. Os pleitos também estão centrados na
distensão do prazo dos contratos de PPA para 30 anos, atualmente
fixados em 15 anos. A justificativa não é somente pela vida útil das
usinas, 40 anos, mas também pela isonomia com a fonte hidráulica.
Essa medida permitirá, também, que o BNDES faça a distensão proporcional nos prazos de financiamento e amortização dos recursos a
serem tomados para a implantação dos empreendimentos.
A solicitação dos representantes do setor é no sentido de que o
Governo brasileiro implemente programa de geração térmica a carvão mineral nacional, alcançando assim maior segurança no abasteci-
• disponibilidade de novas reservas de gás natural.
Considerando que as perspectivas de preço futuro do gás natural
apontam para uma tendência de alta e que as recentes tensões políticas nas regiões importantes para o gás podem limitar a sua demanda
futura, o carvão surge como uma alternativa energética relativamente barata e de suprimento seguro que poderá reduzir a dependência
externa em diversos países, atendendo às necessidades de energia
que certamente irão contribuir para redução da pobreza e para o desenvolvimento de muitos países (Fonte: Revista Brasileira de Energia
Vol. 12 | n° 2 Perspectivas para a geração termelétrica a carvão).
A queda do preço do carvão mineral no mercado internacional e a
descoberta de gás pelos EUA são alguns fatores que levantam dúvidas sobre a continuidade de investimentos nessas áreas em Moçambique e sua produção.
Originam a queda do preço do carvão vários fatores, entre eles, a
redução da taxa de crescimento da Índia e China. Em vista desse cenário, alguns entendidos consideram que essa queda pode afetar as
exportações do carvão de Moatize, em Moçambique (Fonte: Deutsche Welle).
A crise do petróleo ocorrida na década de 1970 gerou a expectativa de que o carvão mineral voltaria a ganhar espaço na matriz
energética mundial. Esse acontecimento sustentou a esperança de
crescimento do consumo de carvão mineral, que, por sua vez, induziu
a um grande volume de inversões em ampliação das reservas e da
capacidade instalada. Consequências desse otimismo são:
• taxas de crescimento da produção superiores às observadas
para a demanda;
• majoração da elasticidade da oferta implicando em maior exposição setorial às oscilações do mercado;
• aproximadamente um quarto de século de preços deprimidos,
desestimulando novos investimentos em pesquisas.
Como todos os tipos de carvão são extraídos por processos similares, sua dinâmica de preços está atrelada às suas principais aplicações,
uma vez que elas apresentam demandas independentes e diferentes custos de produção conforme o beneficiamento requerido. Em
relação a um longo período de estagnação e preços baixos, o setor
siderúrgico vivenciou, a partir de 1990, um intenso movimento de
fusões/aquisições, que resultou na formação de grandes empresas
multinacionais aptas a tirarem proveito com economia de escala.
Menos transparente que o mercado de outros combustíveis fósseis, o
mercado do carvão mineral caracteriza-se por negociações bilaterais
sigilosas que envolvem volumes pequenos quando são tomados petróleo e gás natural como bases de comparação.
Além disso, o produto possui um mercado futuro restrito com
baixo volume de transações, isto é, com pouca liquidez. Assim, seus
preços podem variar substancialmente entre países graças à assimetria e à imperfeição das informações. As imperfeições do mercado de
carvão tornam complexos seu mecanismo de formação de preços e
os estudos acerca de sua evolução, já que não há um preço balizador
cotado em bolsa válido para todo o mundo. Dada à baixa qualidade
do carvão brasileiro, seu preço é influenciado pelo tipo de mina, além
disso, com a desregulamentação do setor, ocorrida em 1990, apenas
o carvão vapor (destinado às termelétricas) dispõe de uma série histórica de preços. Entre 1996 e 2002, ocorreram sucessivas reduções,
com exceção do ano de 2000, mas a partir de 2003 verifica-se razoável recuperação (Fonte: Carvão Mineral – Economista Telma Monreal
Cano – DNPM/DF).
• Implantação da tecnologia limpa de uso
Consultar o item “Controle de Emissões” do presente capítulo, no
qual o assunto tecnologia limpa já foi amplamente tratado.
Diversas etapas do ciclo de produção do carvão
As atividades executadas na mineração de carvão iniciam com a
obtenção da autorização de pesquisa obtida junto ao DNPM e consistem em:
• descoberta e detalhamento dos recursos por meio da pesquisa: a pesquisa tem início com o reconhecimento preliminar
de campo, exame de fotos aéreas, mapeamento geológico, sondagens e outros estudos geológicos mais específicos, visando
definir as dimensões e a economicidade da jazida. Identificada
a jazida e sua possança, parte-se para o planejamento da lavra,
que consiste em definir a posição, a profundidade dos cortes a
serem realizados e os volumes de minério e materiais estéreis a
serem movimentados. De posse desse estudo e da autorização
de lavra, emitida após requerimento junto ao DNPM, a extração
do minério pode ter início;
• extração do bem mineral do subsolo por meio da lavra:
para extrair o minério identificado, é necessário primeiramente
acessá-lo, seja por meio de túneis e galerias ou pela remoção das
rochas de cobertura, dependendo da relação estéril/minério e
do custo da descobertura em relação ao valor do bem mineral.
Qualquer dos métodos de extração demanda dimensionamento de máquinas, ferramental e equipamentos, seja de desmonte,
carregamento ou transporte, além de insumos, como explosivos, óleos, combustíveis, água, energia, etc.;
• beneficiamento: no caso específico do carvão, para a geração de termoeletricidade por meio da queima, o beneficiamento pode ser: 1) cominuição do minério – britagem e pul-
verização – no caso de a utilização ser em usinas compatíveis
com o poder calorífico original do ROM ou se houver necessidade e 2) britagem e separação gravimétrica de seus componentes, elevando o poder calorífico conforme a necessidade.
Há dezenas de outras utilidades para o carvão mineral, tais como
coque siderúrgico, fertilizantes, gaseificação, cimento, secagem de
grãos e outras que exigem beneficiamento específico.
Assim, paralelamente aos equipamentos necessários à extração,
são necessárias plantas de beneficiamento do minério, desde os britadores e lavador, junto à mina, até os moinhos necessários à pulverização do carvão a ser lançado nas caldeiras.
• Transporte
Extraído, beneficiado e comercializado, o produto precisa ser carregado (carregadeiras) e transportado (caminhões, correias ou minerodutos) para os locais onde terá sua utilização final, seja usinas termelétricas ou indústrias.
• Utilização
O carvão mineral, além de ser matéria-prima das indústrias de produtos químicos orgânicos (como piche, asfalto, corantes, plásticos e
tintas, que são obtidos por meio da carboquímica), é usado principalmente como combustível para a geração de termoeletricidade.
• Deposição de rejeitos
Tanto a lavação como a queima do carvão mineral nacional geram
bem mais de 50% de seu volume em resíduos estéreis, seja rejeito ou
cinza, material esse que deve ser transportado e depositado em local
seguro e previamente determinado, geralmente em cavas de mina
já exauridas. A deposição desses materiais é o primeiro passo para a
recomposição topográfica das áreas mineradas.
• Recuperação ambiental
É obrigação legal das mineradoras a total recuperação topográfica e ambiental das áreas impactadas pela lavra. Para tanto, os rejeitos
– seja do beneficiamento, da queima ou da industrialização do carvão – devem ser recolocados na cava da mina sotopostos ao material estéril que constituía a cobertura original da jazida, respeitando a
195
196
ordem original de deposição das rochas e recobertos, portanto, pela
camada de terra vegetal originalmente existente na área. Após a recomposição topográfica, deve ser providenciado o repovoamento da
terra com espécies vegetais nativas, de modo a – dentro do possível
– recuperar fauna e flora originais, tornando possível a devolução da
terra à sociedade.
Recurso geológico
(x106t)
Todas essas etapas, desde a pesquisa e recuperação ambiental até
a industrialização de um bem mineral, seja ele qual for, exige ainda – e
principalmente – mão de obra especializada e, para ela, o EPI, a alimentação, o transporte, a assistência médica, a remuneração e tudo
que propicie plenas condições de desenvolver seu trabalho com a
qualidade e produtividade necessárias (Fonte: Geólogo Rui Osório –
Companhia Riograndense de Mineração).
Pela extensão do conteúdo solicitado, sugere-se, como forma de
atender aos itens listados a seguir, a consulta ao livro Carvão no Mundo e na CRM, que aborda, de forma detalhada, todas as minas e jazidas da CRM listadas.
Jazidas de Carvão no RS
• CANDIOTA
Localizada no município de Candiota, junto à Vila Dario Lassance,
é a maior jazida do Brasil. Compreende 20 áreas de pesquisa em um
total de 21.881,54 hectares.
Quanto às reservas, em 2007, com vistas à instalação da Fase C da
Usina Presidente Médici, foi contratada a Empresa Golder Associados,
que, após estudo completo da base de dados de geologia de Candiota, em um total de 965 sondagens, criou um modelo de blocos cujo
cálculo de reservas das camadas superiores e Camada Candiota resultou em um total de 1.550,318 x 106 toneladas. Desde então, essa é
considerada a reserva da Jazida de Candiota.
A tabela a seguir mostra a distribuição dessa reserva em cada uma
das seis camadas principais que compõem a jazida.
O quadro de reservas da tabela a seguir lista números junto ao
DNPM, áreas, situação legal e reservas calculadas nos relatórios de
pesquisa e pela Golder para cada uma das concessões.
Participação
BI
558.338,80
34%
BS
624.350,40
39%
BL
116.712,38
7%
S3
176.036,13
11%
S4
70.613,15
4%
S5
74.880,29
5%
TOTAL
1.620,931
100%
Sem S4
1.550,318
DNPM Nº
Área (m2)
Situação legal
no DNPM
Relat. de
Pesquisa
(x106t)
Reavaliação
Golder 2008
(x106t)
Rendim.
Total
t/m2
Rendim.
Est/Min <
2,5m3/t
MALHA I
910.611/77
240,73
Susp. de Lavra
11,47
S5
7,62
7,63
MALHA II
910.611/77
340
Susp. de Lavra
14,81
74.880,29
MALHA III
813.006/73
2000
Port. de Lavra
112,13
7,54
7,54
MALHA IV
816.817/73
1935,63
Port. de Lavra
127,47
S4
8,20
8,20
MALHA V
810.188/75
422,75
Port. de Lavra
29,69
70.613,15
9,26
9,40
MALHA VI
810.189/75
935,58
Ped. de Lavra
61,93
8,47
8,08
MALHA VII
810.568/98
1558
Port. de Lavra
106,69
S3
8,32
8,38
MALHA VIII
810.191/75
1928
Ped. de Lavra
173,06
176.036,13
9,53
8,69
MALHA IX
810.192/75
2000
Ped. de Lavra
171,14
8,65
8,80
MALHA X
810.193/75
2000
Ped. de Lavra
156,74
BL
7,70
7,97
MALHA XI
810.194/75
2000
Ped. de Lavra
121,04
116.712,38
8,30
8,18
MALHA XII
810.265/80
1409,89
Ped. de Lavra
84,94
7,10
7,14
MALHA XIII
810.566/96
1663,55
Ped. de Pesq.
ñ calc
BS
MALHA XIV
810.267/80
1872,49
Ped. de Lavra
101,84
624.350,4
7,39
7,47
MALHA XV
810.268/80
251,51
Ped. de Lavra
12,76
6,92
6,00
MALHA XVI
810.077/91
182,16
Ped. de Lavra
8,11
BI
Ped. de Pesq.
ñ calc
558.338,8
Ped. de Lavra
12,23
105
103,48
MALHA XVII
MALHA XVIII
TOTAL
810.079/91
215,94
1306,05
1620931
• LEÃO
ÁREA
As Minas do Leão são parte do jazimento Leão-Butiá e situam-se
no município de Minas do Leão. A jazida tem formato alongado na
direção SE/NW, estendendo-se desde o Rio Jacuí até os afloramentos
do embasamento cristalino a sul. É mais estreita ao sul e atinge cerca
de 8 km de largura ao norte.
As camadas de carvão da Jazida do Leão encontram-se na Formação Rio Bonito, que é de idade permiana inferior. Essa formação tem
espessura variável nas áreas da CRM, começando em zero nas áreas a
SE da Falha do Leão, onde é limitada pelo embasamento, passando
por 72 metros, em média, na área do Leão I, e aumentando na direção
do Leão II.
A jazida é formada por até cinco camadas de carvão e estende-se
por toda a área. Está cortada, na parte sul, pela Falha do Leão, de direção aproximada 41º NE, que a separa em dois blocos. O bloco NW foi
rebaixado em relação ao bloco SE. Assim, na porção SE, encontramse camadas exploradas a céu aberto, enquanto que, a NW da falha, a
principal camada está entre 100 (próximo da falha) e 280 metros de
profundidade (norte do Leão II). A figura a seguir apresenta corte esquemático da Jazida do Leão.
BR-290
Taq
ua
ra
P1
Sã
oV
ic.
Su
l
Céu aberto
Mi
na
sd
oL
eão
Sã
oV
ic.
No
rte
Leã
o II
Sub solo
Fo
rm
osa
corte esquemático da jazida d0 leão
S1
S2
GI
I2
LOCALIZAÇÃO
Leão I
Leão II
Acesso por plano inclinado, 9km a
norte de Minas do Leão
Pesquisa concluída e suficiente. Reserva
intacta. Arrendada à Carbonífera Criciúma
Mina de subsolo. 137 milhões de toneladas
potenciais
São Vicente Norte
4,5 km a leste do P1; DNPM
1.709/63 Parte do Grupamento
Mineiro n° 34
Pesquisa concluída e suficiente; EIA/
RIMA realizado; superficiários (2) a serem
contatados
Área de alta cobertura; reservas de 3,6
milhões de toneladas (<5m3/t) ROM;
carvão de boa qualidade
Sobrado
(norte de São
Vicente Sul)
3,5 km a leste do P1; parte do
Grupamento Mineiro n° 34
Pesquisa realizada e suficiente; estudo
ambiental não realizado; superficiário (1) a
ser contatado
Área restrita e profunda; muito próxima
à BR-290; antiga mineração de subsolo.
Reservas 0,5 milhão de toneladas ROM
Formosa
5,5 km a sul do P1; DNPM
810.155/81
Pesquisa realizada, suficiente p/ cubagem,
insuficiente p/ qualid; sem EIA/RIMA;
superficiário (1) a ser contatado
Área pequena, mas de baixa cobertura;
qualidade do carvão comprometida
• Mina do Leão I
RESERVA DE DIFÍCIL ACESSO
A análise imediata do ROM da Camada I revela as seguintes características físico-químicas (tabela a seguir).
EMBASAMENTO GRANÍTIO
Falha do Leão
A tabela a seguir resume as características da Jazida de Minas do
Leão.
ISÓPACAS
ESP.
MÉDIA
(m)
ÁREA
(m²)
VOLUME
(m³)
RESERVA
(ton)
CE 4200
2,40 – 2,00
2,2
363.043
798.695
1.437.650
out/00
out/00
2,00 – 1,700
1,85
728.477
1.347.682
2.425.828
Umid. higroscóp. %
3,04
3,46
2,00 - 1,60
1,80
579.497
1.043.095
1.877.570
Cinza %
59,2
41,54
1,60 - 1,20
1,40
3.470.075
4.858.105
8.744.589
Matéria volátil %
18,59
24,15
1,81
5.141.092
Carbono fixo %
22,21
34,31
Enxofre total %
1,09
0,52
Enxofre pirítico %
0,61
0,27
Poder cal. sup.(cal/g)
2559
4030
ROM
ANÁLISES
A tabela abaixo apresenta as reservas remanescentes na Mina do
Leão I.
RESERVA LAVRÁVEL
Formação Rio Bonito
POSSIBILIDADES
Mina de subsolo. Remanescentes 17,7
milhões de toneladas acessíveis à extração
Formação Palermo
S1
S2
GI
I2
SITUAÇÃO
Acesso pelo P1. Manifesto 880 Parte Minerada de 1939 a 2002. Sem licença
do Grupam. Mineiro n° 34
ambiental. Virtualmente exaurida
ESP.
MÉDIA
(m)
ÁREA
(m²)
VOLUME
(m³)
RESERVA
(ton)
2,00 - 1,60
1,80
3.143.530
5.658.334
10.185.037
1,60 - 1,20
1,40
2.977.571
4.168.599
7.503.478
GERAL
1,60
6.121.101
9.826.933
17.688.515
ISÓPACAS
8.047.577
14.485.637
• Mina do Leão II
Dados Gerais
• Área: da Mina Leão II
57,8 km2
das reservas potenciais da CI
84,4 km2
• Área de propriedade da CRM
91 hectares
• Espessura da cobertura (rel. à base Palermo)
124 a 240 m
• Profundidade da CI
138 a 253 m
• Intercalações na CI
n°
1a3
Espessura
0,05 a 0,79 m
Média percentual
34%
• Precipitação pluviométrica
1.560 mm/ano
• Coefic. de subsidência 0,7 (CI=2,4 m, Subsmáx= 1,7 m)
• Cotas superficiais Ao norte
+25 m
A sul
+85 m
• Grau geotérmico 16,7 m/ºC
197
198
Características da Camada Inferior
• Espessura
1,2 a 2,3 m, média 1,76 m
• Peso específico
1,59 g/cm3
• Carvão contido
0,60 a 1,80 m, média 1,08 m
• Folh. carbonoso
Intercalações c/ 35% de carvão
• Intercalantes
32% (sem o carvão do FC)
• Umidade
9,3% na camada
8,4% no carvão
• Cinzas
45,4% na camada
31,8% no carvão
• Enxofre
2,2% na camada
3,1% no carvão
(80% na pirita)
• Poder caloríf.
3634 na camada
4565 no carvão (cal/g)
• Carbono fixo
28,9% na camada
36,9% no carvão
• Voláteis
24,5% na camada
31,3% no carvão
• Intercalações maiores do que 40% da espessura da camada
ocorrem no setor norte da área.
• 85% do carvão têm 47% de cinzas com PC = 3.700 kcal/kg.
• A Camada I2 pode ter a possança da CI.
Reservas na Camada Inferior
I Reservas Potenciais (econôm. + subeconôm.)
137.1 x 106 t
Considera reservas:
a)medidas: em um raio de 400m da sondagem;
b)indicadas: em um raio entre 400 e 1.600 m da sondagem;
c) inferidas: em um raio entre 1.600 e 5.200 m da sondagem.
II Reservas Industriais (objeto de exploração direta)
93,8 x 106 t
III Reservas Efetivas (que serão transportadas para a superfície)
Para ROM
77,3 x 106 t
Fonte: Os dados sobre a Jazida do Leão II aqui listados são resultado do trabalho da Norwest.
• Mina São Vicente Norte
Considerações:
A área São Vicente Norte é parte da Unidade Mineira do Leão e fica
distante cerca de 4 km do lavador da Mina do Leão I.
• As espessuras das camadas de carvão estão em conformidade
com os dados de campo observados nas operações mineiras.
A concessão em questão está registrada no DNPM sob o número
1709/63, tem 132,07 ha e situa-se a norte da BR-290, junto à já explorada Mina São Vicente Sul, no município de Minas do Leão – RS.
• Para fins de cálculo e por segurança, usam-se 11,0 toneladas de
carvão por m2.
A Formação Rio Bonito na área inclui seis camadas de carvão individualizadas, intercaladas a folhelhos, argilitos, conglomerados
e arenitos, de cores cinza-claro a cinza-escuro principalmente. Há
ainda outras ramificações carbonosas descontínuas associadas às
seis principais.
A figura a seguir apresenta a planta das áreas remanescentes de
mineração na Mina São Vicente Norte.
Cinco camadas são consideradas, sendo que a mais antiga, além
de ser muito profunda, é de pequena espessura, pequena área de
ocorrência e de distribuição irregular, tornando impraticável sua lavra
programada.
As camadas aqui consideradas estão dispostas de forma bastante
regular e foram assim denominadas conforme a ordem de deposição:
•
•
•
•
•
Camada Superior 1: Camada Superior 2: Camada Superior 3: Camada Inferior: Camada Inferior 2:
S1;
S2;
S3;
C1;
I2.
Reservas
A tabela a seguir apresenta a média das espessuras das camadas e
reserva por m2 de área.
Espessura
Carvão (m)
Peso
específico dos
carvões t/m3
Reserva
média m2 de
área
S1
1,06
1,8
1,9
S2
1,8
1,8
3,2
S3
0,3
1,8
0,5
Camada
CI
1,35
1,8
2,4
I2
0,76
1,8
1,4
I3
1,17
1,8
2,1
Total
6,44
11,5
Em amarelo, aparece a área com reservas de carvão delimitada
pela geologia e, em laranja, a área em mineração atual onde só falta
retirar a Camada I3.
Chama-se a atenção que, na área em amarelo, estão incluídas as
áreas de maior cobertura, cuja mineração vai depender das condições de mercado futuras.
Cálculo da reserva:
•
•
•
•
•
•
• ÁREA DE OCORRÊNCIA DA CI
Amarelo: área ainda não minerada – 215.000 m2;
Reserva: 215.000 x 11 = 2.365.000 toneladas;
Laranja (área em mineração) – 24.000 m2;
Reserva: 24.000 x 2,1 (somente I3) = 50.400 toneladas;
Reserva total: 2.365.000 + 50.400 = 2415400 toneladas;
Considerando um fator de segurança de 10% de perdas.
A tabela a seguir mostra a vida útil da mina.
Produção anual
ROM
Tempo
(anos)
120.000
18
180.000
12
240.000
9
300.000
7
VOLUME
(m3)
RESERVA
52.379
1.52
79.623,00
143.321 t
• Jazida da Formosa
A assim denominada área da Formosa é parte de uma área maior
de 960,63 ha ao sul da área de São Vicente Norte. Constitui-se de um
bolsão, minerável a céu aberto, com aproximadamente 18 ha de área
útil. Faz parte do Horto Florestal São Vicente, pertencente à Riocell,
que ali explora matas exóticas de eucalipto para abastecimento de
seu parque industrial.
•
•
•
•
•
volume de cobertura a ser movimentado:
volume total de carvão a ser minerado:
relação estéril/minério média:
espessura ajustada de cobertura total:
rendimento:
3.657.801m³
638.545 t
5,73 m³/t ROM
20,32 m
3,55 t/m²
MINA DO IRUÍ
Localização
• Jazida do Sobrado
A área em questão é parte da Unidade Mineira do Leão e dista
cerca de 3,5 km do lavador da Mina do Leão I. É parte da Jazida São
Vicente Sul, já minerada com sucesso em meados da década de 1980,
estando separada apenas superficialmente pela BR-290. Apresenta
continuidade com a Jazida São Vicente Norte, separando-se desta
última por uma faixa onde a relação estéril/minério torna antieconômica a exploração.
Trata-se de uma área pequena, cujo relevo forma um vale que concentra a drenagem das encostas.
Reservas
• ÁREA DE OCORRÊNCIA DA S1
ÁREA m2
MÉDIA m
VOLUME m3
RESERVA
69.188
1.33
92.065,30
165.717,54 t
• ÁREA DE OCORRÊNCIA DA S2
TOTAIS
MÉDIA (m)
Qualidade do Minério
Fonte: Cálculo de reserva realizado pelo engenheiro Jorge Gavronski – CRM 02/02/2014.
TOTAIS
TOTAIS
ÁREA (m2)
Devido ao intemperismo já detectado nas camadas de carvão, descontam-se 10% no volume total do carvão cubado por questões de
segurança. Devido aos taludes das cavas de mineração, acrescentamse 5% no volume de material estéril a ser movimentado. Os volumes
e a relação E/M contemplando esses acréscimos e reduções passam
a ser os seguintes:
ÁREA m2
MÉDIA m
VOLUME m3
RESERVA
58.048
2,08
120.701,45
217.262,61 t
As características, informadas pelas sondagens, para os carvões da
área definem que a qualidade poderá vir a ser um forte empecilho
para a viabilização de sua mineração. O intemperismo está presente
em todas as camadas, em especial, nas bordas. Não há testes – nem
de laboratório – acerca da lavabilidade daqueles carvões. Estes deverão ser realizados e seus resultados utilizados como item de decisão
acerca da mineração ou não da área, já que podem comprometer
decisivamente o projeto.
Como aproximação, visando estudar a viabilidade econômica do
empreendimento, a recuperação geral das camadas para a produção
de um carvão com 40/42% de cinzas foi definida como sendo de 40%.
A Jazida do Iruí está localizada à beira da BR-290, com acesso praticamente em frente da encruzilhada para Cachoeira do Sul. A figura
a seguir mostra, de maneira esquemática, a localização das áreas mineralizadas.
Reservas Formosa
A relação estéril/minério na Área da Formosa, somada às características das camadas de carvão, do posicionamento destas em relação
à drenagem natural da região e do tipo de rochas do capeamento,
define para esta área um sistema de mineração a céu aberto com as
seguintes características principais:
•
•
•
•
•
mineração até a isópaca: área total a ser minerada:
relação estéril/minério média:
volume de cobertura a ser movimentado:
volume total de carvão a ser minerado:
5 m³/t
2,7 ha
4,91m³/t ROM
3.483.620 m³
709.495 t
Mapa de localização da Jazida de Iruí (adaptado de Osório, 2004)
199
200
A Jazida do Iruí é a mais recente dentro da CRM e seus primeiros
pedidos de pesquisa datam do ano de 1968, com os primeiros alvarás
de pesquisa emitidos a partir de 1975.
Reservas
Os volumes totais foram calculados apenas onde se dispunha de
dados topográficos e descontadas as minerações havidas. Os volumes e as reservas na Mina do Iruí constam na tabela a seguir.
RESERVAS DE CARVÃO POR CAMADA – MINA DO IRUÍ
CAMADAS
UNID.
ÁREA LESTE
PIQUIRI
CASCATINHA
ACAMPAMENTO
CI2
m
6.145.672
0
348.071
4.487.094
10.980.837
3
POR CAMADA
CI
m
9.577.356
18.937.406
1.571.062
30.193.152
60.278.976
CS
m3
26.204.658
3.674.264
1.055.876
17.824.534
48.759.332
CS1
m
7.367.644
0
737.832
1.339.312
9.444.788
Carvão Contido
3
m
49.295.330
22.611.670
3.712.841
53.844.092
129.463.933
Reserva(*)
m3
49.295.330
18.687.104
3.380.787
47.933.524
119.296.745
Reserva(*) com
m
5.699.667
1.889.685
2.991.415
8.028.262
18.609.029
ReL Est/Min<6
t
10.259.402
3.401.434
5.384.548
14.450.872
33.496.256
3
3
3
(*) Descontadas áreas mineradas e sem levantamento topográfico.
• CAPANÉ
Localizado na borda sul da jazida de Capané, há um trecho com
4.398 ha contendo jazida de carvão sob baixas coberturas. Situa-se no
município de Cachoeira do Sul, cerca de 30 km a SW da sede municipal. Compreende quatro áreas de pesquisa, referentes aos processos
DNPM 810.006/80, 810.007/80, 810.013/80 e 810.014/80. Todas têm
Relatório de Pesquisa aprovado pelo MME.
Foram executadas 59 sondagens a diamante, com espaçamento
médio de 0,7 km, seis trincheiras, delimitação de linhas de afloramento e numerosas análises tecnológicas. Após o Relatório de Pesquisa,
foi executado o Relatório de Avaliação de Viabilidade de Lavra, com
estudo detalhado quantitativo e qualitativo da Camada Capanezinho, das condições de cobertura, da seleção de métodos de lavra, do
beneficiamento, do controle ambiental e das estimativas dos respectivos custos.
Há sete camadas de carvão, das quais três têm importância econômica:
• a camada Capanezinho, com maior continuidade, extensas e
recortadas linhas de afloramento, lavrável por métodos a céu
aberto em 10 trechos descontínuos;
• a camada Triângulo, cerca de 10 m abaixo da precedente, com
pequenos trechos descontínuos;
• a camada Jeribá, cerca de 15 m abaixo da precedente, é espessa
e contínua na borda mais profunda das áreas selecionadas, não
sendo lavrável por métodos a céu aberto. Suas reservas totais
foram avaliadas em 24,615 Mt no Relatório Final de Pesquisa.
A estrutura é uniforme, com declividade média de 6% de SE para
NW. Há uma grande falha, com rejeito de cerca de 150 m. A aprovação
do DNPM aceitou apenas as reservas calculadas no Relatório Final de
Pesquisa para as camadas Capanezinho e Triângulo, somando 42,192
Mt para as quatro áreas.
• CHICO LOMÃ
Com seu centro cerca de 10 km ao sul da cidade de Santo Antônio da Patrulha/RS, estendendo-se sob o território desse município
e de outros três limítrofes, o terço leste dessa jazida, totalmente sob
alvarás da CPRM, tem características geológicas e físicas promissoras. Compreende oito áreas de pesquisa, referentes aos processos
DNPM 812.597/76, 812.598/76, 812.599/76, 812.622/76, 812.624/76,
812.625/76, 812.628/76 e 812.629/76.
A pesquisa foi realizada por cerca de 25 sondagens a diamante,
com espaçamento médio inferior a 3 km e complementada por perfis geofísicos utilizando os métodos de eletrorresistividade e sísmica
de refração. Os Relatórios de Pesquisa já foram aprovados pelo DNPM.
Há seis camadas superpostas de carvão com importância econômica, separadas por intervalos estéreis com 1,5 m a 6 m de espessura.
A camada Chico Lomã 4 (CL4) é a mais extensa e importante, com
mais de três quintos das reservas. Um quinto das reservas está na camada CL6 e o quinto restante em trechos descontínuos das camadas
CL2, CL3, CL6.1 e CL6.2. A profundidade média, da ordem de 330 m, é
comparável à da atual Mina de Charqueadas. As maiores profundidades, pouco superiores a 400 m, devem-se mais à elevação topográfica
da Coxilha das Lombas do que à descida das camadas.
O acesso às camadas de carvão é dificultado pelo espesso pacote
cenozoico pouco consolidado, exigindo obras especiais para execução de poços e/ou rampas. Exceto no canto NE da área 812.597/76,
onde afloram rochas gonduânicas, as sondagens atravessaram de
100 m a 270 m de cobertura pós-gonduânica.
As reservas totais de ROM jacente das oito áreas são estimadas
em cerca de 360 Mt para a camada CL4 e 115 Mt para a camada CL6.
Para fins de planejamento de lavra, pode-se estimar que, de 475 Mt
de ROM, possam ser selecionados para lavra 60%. Considerando um
fator de extração de 50%, hipótese muito pessimista, e um fator de
contaminação por encaixantes de 10%, chega-se a um total de ROM
extraível das minas de: 475 Mt x 0,6 x 0,5 x 1,1 = 157 Mt.
O carvão de Chico Lomã está em uma escala evolutiva mais elevada que a das jazidas do Baixo Jacuí (Capané, Iruí, Leão-Butiá e Charqueadas), estando enquadrado na categoria de “carvão betuminoso
de alto volátil C” da classificação ASTM, com poder refletor das vitrinitas entre 0,6 e 0,7%. Devido a isso, suas parcelas beneficiadas, para
idênticos teores em cinzas, têm poderes caloríficos de cerca de 200
cal/g a mais que os valores usuais em Leão-Butiá (Fonte: Süffert, Telmo. Carvão nos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina – Porto
Alegre: CPRM, 1997).
• CHARQUEADAS
Localizada junto ao Polo Petroquímico de Triunfo (25 km), possui
recursos de carvão in situ estimados em 2.994,4 Mt e potencial para
fornecimento de gás, captura e armazenamento de CO2. As espessuras de Camada Total de carvão estão entre 1,5 m e 3,5 m, sob uma
cobertura de 400 m, que inclui espessos pacotes de potenciais rochas
selo (100 m-200 m). Não há registros de água em trabalhos pretéritos de mineração subterrânea e o banco de dados de sondagem da
Copelmi Mineração fornece um controle geológico, hidrogeológico e
estrutural robusto.
Ocorrem seis camadas de carvão, do topo para base: SB, MB, I1F,
I1Fa, I2B e I3F. As camadas I1F, MB e I2B possuem distribuição regional. A tabela a seguir apresenta dados sobre a reserva na Jazida de
Charqueadas.
• SANTA TEREZINHA
Ver item “Diversas etapas do ciclo de produção do carvão” para reservas e utilização do carvão gaúcho.
Não foram encontradas fontes de pesquisa sobre a jazida.
Minas de Carvão no RS
• Mina de Candiota
• Mina do Leão I
• Mina do Leão II
• Jazida do Iruí
SB
- Combustível: carvão (bruto ou beneficiado) para usos industriais
ou resíduos carbonosos para uso industrial ou domiciliar (Fonte:
http://cmineral.blogspot.com.br/).
A tabela a seguir apresenta a qualidade do carvão mineral gaúcho:
poder calorífico e teor de cinza.
- Redutor de minério de ferro: carvão beneficiado para a redução
direta ou em baixo forno elétrico ou coque de alto-forno (Fonte:
http://cmineral.blogspot.com.br/).
Jazidas do Rio Grande do Sul
Leão
Iruí
Candiota
Umidade total (%)
13,0
15,0
16,0
Carbono fixo (%)
30,2
29,3
26,1
Mat. voláteis (%)
24,2
22,7
21,2
Cinzas (%)
45,6
48,0
52,7
Enxofre total (%)
2,0
1,8
1,3
3.795
3.573
3.262
Recursos de Carvão por Variação da Cobertura (Mt)
<50 m
50 a 300 m
300 a 800 m
>800 m
TOTAL
51,1
322,1
275,6
-
648,8
0,9
0,7
-
1,6
667,6
594,9
-
1.334,2
-
1,8
MB
I1F
71,7
I1FA
I2B
1,8
52,6
I3F
TOTAL
• Produtos sólidos
Tipos de Carvão Mineral, reservas
e usos no Rio Grande do Sul
Poder calorífico superior (cal/g)
Camadas de Carvão
Produtos que poderiam ser gerados
pelo processamento do Carvão
Mineral do Rio Grande do Sul
175,4
655,4
267,1
-
975,1
30,7
2,2
-
32,9
1.678,50
1.240,50
-
2.994,40
Fonte: Programa de Tecnologias Limpas para o Aproveitamento Energético Não Convencional do Carvão Mineral – CEPAC – PUC/RS.
Devido aos aspectos deposicionais, a qualidade dos carvões aumenta do Sul do Rio Grande do Sul para o Norte do País. Como característica geral, os carvões da Região Sul são de baixo grau de carbonificação (rank), denominados comercialmente como alto-voláteis, e
apresentam um elevado teor de cinzas (cerca de 50%) e teor variável
de enxofre. O carvão bruto (ROM) do Rio Grande do Sul possui em torno de 1% de enxofre, enquanto que o de Santa Catarina cerca de 4%
e no Paraná 7%. A matéria mineral disseminada na matéria orgânica
torna o beneficiamento difícil e com baixo rendimento, com exceção
do carvão do Paraná, que apresenta um melhor rendimento.
No Rio Grande do Sul, as jazidas se distribuem ao longo da direção
sudoeste-nordeste. Nessa direção, ocorre um aumento do rank do
carvão e um aumento da profundidade dos depósitos. O carvão de
Candiota, por exemplo, apresenta poder refletor (Ro) de 0,40% (subbetuminoso) e o carvão da Jazida de Santa Terezinha apresenta Ro de
0,88% (betuminoso alto-volátil).
A maior jazida de carvão brasileira, a Jazida de Candiota, com mais
de 10 bilhões de toneladas de carvão, apresenta baixa liberação da
matéria orgânica, em relação ao material argiloso presente. Com isso,
concentrados na ordem de 40% (teor de cinza) são somente alcançáveis com baixas recuperações mássicas. Por outro lado, o teor de enxofre fica normalmente abaixo de 2%, sendo que a maior parte desse
enxofre ocorre sob a forma de nódulos de piritas, bastante fáceis de
201
202
serem removidos. Essa jazida de carvão está sendo, atualmente, utilizada somente para uso termelétrico. Estão previstas instalações de
mais três termelétricas na região nos próximos anos.
Mais ao norte de Candiota, encontra-se a Jazida do Iruí. Os carvões
lá existentes, apesar de apresentarem características de liberação da
matéria orgânica melhores que o carvão de Candiota, assim mesmo
não apresentam qualidade suficiente para utilização metalúrgica.
Seguindo na direção nordeste, encontra-se a Jazida do Leão. Esse
carvão apresenta grau de liberação da matéria orgânica suficiente
para a geração de concentrados da ordem de 15-20% de teor de cinzas, com recuperações mássicas suficientes para viabilizar a abertura
de novas minas. Esses carvões podem ser utilizados para injeção em
altos-fornos. Os teores de enxofre total, dos concentrados esperados,
seriam da ordem de 1%.
O estado de Santa Catarina apresenta, basicamente, três tipos diferentes de carvão: Camada Barro Branco, Camada Irapuã e Camada
de Bonito. A Camada Barro Branco apresenta características metalúrgicas para misturas na formação de coques, sendo bastante utilizada
nas décadas de 1960 até o início da década de 1990. As jazidas, contudo, não são muito grandes e muitas delas são localizadas próximo ao
litoral, dificultando o licenciamento ambiental.
A Camada Irapuã apresenta pouca reserva, não representando potencial para uso siderúrgico. A Camada Bonito continua como uma
incógnita para sua utilização metalúrgica. A camada não é constante
em termos de qualidade, sendo que o carvão da Camada de Bonito,
do Norte de Santa Catarina, apresenta qualidades completamente diferentes do carvão da Camada de Bonito, do Sul do estado. É imprescindível um estudo mais aprofundado desse carvão.
Em estudos de prospecção geológica, realizados na década de
1980, foram descobertas duas jazidas no Rio Grande do Sul, a saber:
Morungava/Chico Lomã e de Santa Terezinha, que apresentaram propriedades aglutinantes e que, pelos estudos da época, perfazem 25%
das reservas de carvões brasileiros. Estudos realizados com amostras
de poço da jazida de Chico Lomã mostraram que o carvão possui fracas propriedades aglutinantes, podendo participar de misturas para
coqueificação, substituindo carvões soft importados.
Amostras de furos de sondagem de Santa Terezinha indicaram a
existência de camadas com boas propriedades coqueificantes. Entretanto, as melhores camadas se encontram em profundidades entre
400 e 600 m. Como essa jazida se localiza em uma região de lagoas,
próxima ao litoral e sem infraestrutura de transporte, o seu aproveitamento seria bastante oneroso. Até o momento, nenhuma companhia mineradora demonstrou publicamente interesse na exploração
dessas jazidas (Fonte: Estudo Prospectivo do Setor Siderúrgico – NT
Carvão e Coque – Eduardo Osório et al. – Centro de Gestão e Estudos
Estratégicos).
• Matéria-prima industrial: resíduo carbonoso usado na produção de carvão ativo, carvão para eletrodos e acetileno.
• Subprodutos: enxofre e cinzas.
• Produtos líquidos
- Para usos diversos como benzeno, tolueno, xoleno, piridina, antraceno, fenóis, cresóis, creosoto, piche, metanol, gasolina, óleos
combustíveis e lubrificantes.
e seus derivados são de uso industrial, sendo o piche o principal deles.
O piche é consumido pelas indústrias de alumínio e na própria siderúrgica. Nas primeiras, é empregado na forma da pasta Soderberg,
que consiste em uma mistura com coque de petróleo, sendo responsável pela condução da eletricidade para fusão da alumina, nas cubas
eletrolíticas. A siderurgia com fornos elétricos emprega eletrodos précozidos produzidos também com a mistura de piche e coque de petróleo e submetido a tratamentos térmicos apropriados.
Piches comerciais derivados de carvões minerais, obtidos durante
a pirólise nas coquerias das siderúrgicas, são largamente utilizados
na fabricação de eletrodos (Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp –
Potencial dos subprodutos da obtenção pirolítica de coques para a
siderurgia).
A cinza gerada após a queima do carvão termelétrico é utilizada em
larga escala na indústria cimenteira como componente do cimento.
Atuação da empresa Cia
Riograndense de Mineração (CRM)
em Candiota no Rio Grande do Sul
• Produtos gasosos usados para os seguintes fins:
- combustível: gás de baixo, médio e alto poder calorífico, para
uso domiciliar ou industrial;
- redutor: para a redução direta, via gasosa, do minério de ferro;
- síntese: para a síntese de amônia, metanol ou produtos químicos diversos (Fonte: http://cmineral.blogspot.com.br/).
Subprodutos do Carvão
Mineral gaúcho utilizados para
implantação de novas indústrias
como gesso, cimento, construção
civil e cerâmica
Do carvão mineral, além do coque, aproveita-se uma grande
variedade de produtos carboquímicos.
Como subprodutos, os alcatrões são fonte de variedades de compostos químicos ou de energia. O alcatrão de carvão mineral refinado
A CRM vem trabalhando nessa região desde 1961, objetivando,
em especial, a produção de carvão termelétrico. A partir do final de
2010, com início da operação da Fase C – Candiota III da Usina Termelétrica Presidente Médici (Eletrobras CGTEE), com incremento de
350 MW, somam-se as unidades A e B com capacidade de 446 MW,
exigindo da CRM a duplicação da sua capacidade produtiva a níveis
de 3.300.000 toneladas anuais.
A CRM unidade Candiota, além de realizar a mineração do carvão,
investe na recuperação das áreas mineradas, sabendo da importância
de manter a preservação do meio ambiente. Os investimentos previstos até o final de 2012 para execução de ações na área ambiental
ultrapassam R$ 4 milhões na Mina de Candiota (Fonte: http://www.
crm.rs.gov.br/).
A companhia tem ainda plena consciência de seu papel dentro da
sociedade local e, além de ser grande empregadora e geradora de
impostos no município, desenvolve projetos de cunho educacional, a
exemplo do espaço digital, programas antifumo, vacinação, odontologia, assistência médica, educação ambiental da comunidade local e
diversos outros.
Atuação da empresa Copelmi
Mineração LTDA e empresas
associadas no Rio Grande do Sul
A Copelmi Mineração Ltda é a mais antiga mineradora de carvão
do RS (130 anos). Sua principal operação está na Mina de Recreio no
Baixo Jacuí. Por um período recente, esteve associada à RTZ.
A lavra está sendo feita no Bloco B3 aplicando o método por fatias. A cava deve alcançar 35 m de profundidade. O carvão ocorre em
várias camadas intercaladas com estéril. A operação de lavra é feita
em bancadas de altura variável, com retroescavadeiras hidráulicas,
pás carregadeiras e caminhões rodoviários, conforme figura a seguir,
sendo que parte da frota é contratada. Em 2008, a produção de ROM
foi de 3,1 milhões de toneladas, com relação estéril/minério de 7,5:1.
Houve situações no passado em que a relação E:M foi de 15:1. Todo o
ROM, com 50 a 52% cinzas, é beneficiado no lavador. Para atender à
qualidade, certas camadas são beneficiadas separadamente. A recuperação em produto varia de 50 a 51%.
Todo produto, principalmente CE 4.500 kcal/kg, é vendido localmente para termelétricas e Polo Petroquímico da Copesul. O preço
atual de venda FOB mina é de R$ 115,00/t.
Na região de Charqueadas, uma área está cedida à Carbonífera
Rio Deserto, de SC, que estuda o estabelecimento de uma nova
operação subterrânea. A jazida de Guaíba, próxima à BR-290, foi
muito bem estudada, podendo produzir carvão CE 5.000 kcal/kg.
Foi objeto de associações anteriores inclusive com a Vale. Foram
determinados recursos de 300 milhões de toneladas. No momento,
estão sendo retomados o EIA/RIMA e as licenças. Existe acordo de
associação com a MPX para instalação de termelétrica de 600 MW
(duas unidades de 300 MW).
Na bacia de Candiota, a Copelmi (30%) está associada à MPX
(70%) no arrendamento feito da Mina de Seival, pertencente à Cia
Nacional de Mineração Candiota (CNMC). Foi melhorado o conhecimento geológico tendo sido feitos mais 80 furos de sondagem,
confirmando reservas medidas > 300 milhões de toneladas. O depósito tem pelo menos seis camadas e se planeja fazer a lavra por
método convencional, utilizando-se retro e caminhão. Toda a produção futura poderá atender aos projetos anunciados de termelétricas: MPX 600MW; uma unidade de 350 MW para exportação de
energia para o Uruguai; Tractebel e uma usina para 500 MW, totalizando 1.450 MW. Ao se tornarem realidade estes planos, a Mina de
Seival poderá ser a maior mina de carvão do Brasil, projetando-se
um potencial de produção de 10 milhões de toneladas/ano (Fonte: www.inthemine.com.br/mineblog/).
Aumento da produção de
Carvão Mineral da Companhia
Riograndense de Mineração
para atender a futuras usinas
termelétricas da região de
Candiota nos próximos 10 anos
Na tabela a seguir, estão sumarizados os dados das expectativas
de oferta interna bruta de carvão mineral, dentro do horizonte 20152025, entendendo que a recente decisão de abertura do mercado de
térmicas a carvão mineral, materializado pela elevação dos valores do
MW ofertados nos leilões de energia, leva a inferir que os empreendimentos projetados, em diversos estágios de andamento, somarse-ão aos já existentes, ampliando a demanda pelo combustível, tão
abundante no território gaúcho.
Considera-se, também, que alguns empreendimentos em operação hoje deverão ser descontinuados e descomissionados (em
virtude da obsolescência, do atingimento do fim da vida útil ou dos
elevados custos de readequação às novas exigências ambientais e de
eficiência), sendo substituídos por térmicas mais eficientes energeticamente e dotadas de maior capacidade de geração, o que deverá
refletir na ampliação das atividades mineiras nas regiões onde forem
instaladas essas novas térmicas.
A tabela a seguir apresenta os projetos termelétricos futuros da
CRM.
203
204
CARACTERÍST.
UNID.
PROJETOS TERMELÉTRICOS PARA O RS COM PARTICIPAÇÃO DA CRM
STAR
ENERGY
CGTEE
OURO
NEGRO
Projeto
UTE Jaguarão
UPME - D
UTE ON
UTE CTSUL
Estágio do Projeto
Estudo/ Leilão
A-5
Em
Planejam.
Estudo/ Leilão
A-5
Estudo/ Leilão
A-5
Licença Ambiental
Não
Não
Não
LP em
Renovação
Investidor
Cia
TOTAL
CANDIOTA
CTSUL
Prazo para Construção
Mês
Sem
Informação
Sem
Informação
Sem
Informação
Sem
Informação
Posta em Marcha
Ano
Sem
Informação
2016
2016
Sem
Informação
Localização
Capacidade Instalada
Investim.
Consumo da UTE
MW
1.200
600
600
US$ 106
3.000
1.500
1.500
6.000
892
6.892
R$ 106
7.014
3.507
3.507
14.028
2.085
16.113
Barragem Rio
Jaguarão
Reservatório
CGTEE
Barragem A.
Candiota
Barragem
Capané
Tipo
CE 3300
CE 3300
Carvão ROM
Carvão ROM
t/MWh
0,9/1,0
0,9/1,0
1,1
1,1
Candiota 2
Candiota 3
Candiota 4
Mina Iruí
4.500.000
Mina
Capacidade Instalada
Investim. Inicial
Consumo de Carvão
Empregos Diretos
Empregos Indiretos
A CRM conta com mão de obra qualificada, desde o setor operacional ao administrativo. O setor de engenharia, por exemplo, é formado
por quadros altamente capacitados, que há décadas vêm moldando
a capacidade de extração da empresa. Somam-se a estes os funcionários com farta experiência de casa, tanto no campo como na parte
administrativa.
Candiota
Origem da Água
Carvão
TOTAL CRM
2.400
650
Contratação e treinamento de
mão de obra para o segmento
carbonífero da CRM (Rodrigo A.
Correa – GRH/CRM)
3.050
t/ano
10.000.000
5.000.000
19.500.000
2.000.000
21.500.000
US$ 106
309
154,5
463,5
12
475,5
R$ 106
722,4
361,2
1.083,60
28,1
1.111,70
t/mês
473.040
280.320
290.757,60
1.044.117,60
166.667,00
1.210.784,60
t/ano
5.676.480
3.363.840
3.489.091,20
12.529.411,20
2.000.000
14.529.411,20
Construção
3.000
2.000
2.000
7.000
2.000
9.000
Operação
800
500
500
1.800
500
2.300
Construção
12.000
8.000
8.000
28.000
8.000
36.000
Operação
3.200
2.000
2.000
7.200
2.000
9.200
Mas, para sustentar o presente e projetar o futuro, é preciso planejar e agregar valor. Por isso, nos últimos 15 anos, novos colaboradores
vêm sendo paulatinamente chamados, via concursos públicos. As
competências variadas que trazem, bem direcionadas pela empresa, geram uma saudável troca com a expertise técnica dos mais experientes, criando um círculo virtuoso que renova conhecimentos e
prepara lideranças para os desafios à frente.
Com relação aos treinamentos formais, um convênio com o SENAI
mantém a CRM em dia com as necessidades a respeito do que solicitam as normas regulamentadoras (NRs) relativas ao setor do carvão.
Com relação aos demais colaboradores, um planejamento anual de
cursos é feito após consulta do setor de Recursos Humanos às gerências. Esse monitoramento assegura as necessárias atualizações.
Hoje, são quase 500 funcionários produzindo riqueza para o Estado
e garantindo força para as economias da tradicional região carbonífera próxima a Porto Alegre, bem como da nova fronteira nos arredores
de Candiota, com jazidas de quantidades expressivas que se destacam no cenário mundial.
Meio ambiente como fator
relevante em todas as etapas
de produção das unidades
mineradoras do Rio Grande do Sul
(Edson B. Aguiar)
O carvão é uma das formas de produção de energia mais agressivas
ao meio ambiente. Ainda que sua extração e sua posterior utilização
na produção de energia gerem benefícios econômicos (como empregos diretos e indiretos, aumento da demanda por bens e serviços na
região e aumento da arrecadação tributária), o processo de produção,
da extração até a combustão, provoca significativos impactos socioambientais. A ocupação do solo exigida pela exploração das jazidas,
por exemplo, interfere na vida da população, nos recursos hídricos, na
flora e fauna locais, ao provocar barulho, poeira e erosão. O transporte
gera poluição sonora e afeta o trânsito.
O efeito mais severo, porém, é o volume de emissão de gases
como o nitrogênio (N) e dióxido de carbono (CO2), também chamado de gás carbônico, provocado pela combustão. Estimativas
apontam que o carvão é responsável por 30 a 35% do total de
emissões de CO2, principal agente do efeito estufa. Considerandose a atual pressão existente no mundo pela preservação ambiental, principalmente com relação ao efeito estufa e às mudanças
climáticas, é possível dizer, portanto, que o futuro da utilização do
carvão está diretamente atrelado a investimentos em obras de mitigação e em desenvolvimento de tecnologias limpas (clean coal
technologies ou CCT).
Para a mineração, as principais medidas adotadas referem-se à
recuperação do solo, à destinação de resíduos sólidos e a negociações com a comunidade local. É com vistas à produção de energia
elétrica, porém, que ocorrem os grandes investimentos em P&D
(pesquisa e desenvolvimento), focados na redução de impurezas,
diminuição de emissões das partículas com nitrogênio e enxofre
(NOx e SOx) e redução da emissão de CO2 por meio da captura e
armazenamento de carbono. Atualmente, as rotas mais importantes de tecnologias limpas são a combustão pulverizada supercrítica,
a combustão em leito fluidizado e a gaseificação integrada a ciclo
combinado, segundo a IEA.
Na combustão pulverizada supercrítica, o carvão é queimado
como partículas pulverizadas, o que aumenta substancialmente
a eficiência da combustão e conversão. O processo de combustão em leito fluidizado permite a redução de enxofre (até 90%) e
de nitrogênio (70 a 80%), pelo emprego de partículas calcárias e
de temperaturas inferiores ao processo convencional de pulverização. Já a gaseificação integrada a ciclo combinado consiste na
reação do carvão com vapor de alta temperatura e um oxidante
(processo de gaseificação), o que dá origem a um gás combustível
sintético de médio poder calorífico.
Licenciamento Ambiental inerente
à exploração e ao uso do Carvão
Mineral no Rio Grande do Sul
(Edson B. Aguiar)
As atividades relacionadas com a mineração de carvão mineral no
Estado do Rio Grande do Sul são, hoje em dia, licenciadas e fiscalizadas pela Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz
Roesller (FEPAM).
O licenciamento ambiental é o procedimento administrativo pelo
qual a administração pública, por intermédio dos órgãos ambientais
competentes, analisa a proposta apresentada para determinado empreendimento e, consideradas as disposições legais e regulamentares
aplicáveis e sua interdependência com o meio ambiente, legitima-a
por meio da emissão da respectiva licença.
Tal procedimento decorre da necessidade de tutela dos direitos
chamados transindividuais – que não pertencem nem a indivíduos,
nem a coletivos, mas a categorias verdadeiramente difusas –, pois que
a forma de apropriação dos recursos naturais está na base mesmo das
relações sociais e econômicas.
A necessidade da tutela ambiental determinou, já há algum tempo,
o estabelecimento de um novo paradigma de crescimento denominado de desenvolvimento sustentável, que consiste na possibilidade
de usufruir dos bens ambientais de maneira a não esgotá-los e, com
isso, garantir sua disponibilidade para as futuras gerações, compartilhando com equidade seu usufruto com as atuais gerações.
Licenciar uma atividade/empreendimento significa avaliar os processos tecnológicos em conjunto com os parâmetros ambientais e as
necessidades socioeconômicas, fixando medidas de controle, considerando objetivos, critérios e normas para a conservação, defesa e
melhoria do ambiente, especialmente, as diretrizes de planejamento
e zoneamento territorial do Estado.
A licença ambiental é o ato administrativo pelo qual a FEPAM, no
Estado do Rio Grande do Sul, estabelece as condições, restrições e
medidas de controle ambiental que deverão ser obedecidas pelo empreendedor, pessoa física ou jurídica, para localizar, instalar, ampliar,
operar e desativar empreendimentos/atividades consideradas efeti-
va/potencialmente poluidoras ou aquelas que, sob qualquer forma,
possam causar degradação ambiental.
Nesse particular, cumpre esclarecer que, em que pese a denominação “licença”, o instrumento expedido pelos órgãos ambientais ao
final do procedimento administrativo retrocitado é, na verdade, uma
autorização, que daquela se distingue pela sua precariedade, ou seja,
não basta o interessado (empreendedor) preencher todos os requisitos legais para a sua obtenção, pois que a administração pública, com
base nos aspectos de conveniência e oportunidade, poderá indeferir
o pedido em tais condições ou mesmo alterar as condicionantes/restrições, a qualquer momento, com amparo no princípio da prevenção
que pontua todo o Direito Ambiental. Não é por outra razão que o artigo 68, Parágrafo Único, da Lei Estadual n° 11.520, de 03/08/00 – Código Estadual do Meio Ambiente assim expressou: “O ressarcimento
dos custos de licenciamento se dará no ato de solicitação da licença e
não garante ao interessado a concessão da mesma”.
Assim, ainda que as licenças expedidas pelos órgãos ambientais
sejam verdadeiramente autorizações, a opção dos parlamentares
que discutiram e aprovaram o Código Estadual do Meio Ambiente
foi de manter a terminologia, em razão de que toda a bibliografia
nacional sobre o tema assim refere, como se pode ver da legislação, doutrina e jurisprudência, tendo, porém, inovado esse diploma legal ao consignar, expressamente, o caráter autorizatório daquele instrumento.
Modalidades de Licença
Três são as modalidades de licença ambiental expedidas no Estado
pela FEPAM, que segue a classificação adotada pela Resolução CONAMA n° 237/97.
Licença Prévia (LP): Concedida na fase preliminar do planejamento do empreendimento ou atividade, aprovando sua localização
e concepção, atestando a viabilidade ambiental e estabelecendo os
requisitos básicos e condicionantes a serem atendidos nas próximas
fases de sua implementação e operação.
Observe-se que o empreendedor não deverá, jamais, formalizar
qualquer iniciativa no sentido de comprometer-se com a aquisição
ou mesmo aluguel da área sobre a qual pretende executar o projeto
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206
apresentado, antes de obtida a LP, pois que assim estaria invertendo
o procedimento e sujeitando-se a risco de prejuízo, em caso de indeferimento.
Para a obtenção desta primeira licença, deverá o empreendedor,
também, apresentar certidão do Poder Público municipal, dando
conta de que o local proposto para a instalação do empreendimento é compatível com a legislação aplicável ao uso e ocupação do
solo municipal, ou seja, basicamente uma Certidão de Zoneamento,
de acordo com o Plano Diretor ou as Diretrizes Gerais de Ocupação
do Território.
Licença de Instalação (LI): Autoriza a instalação do empreendimento ou atividade de acordo com as especificações constantes dos
planos, programas e projetos aprovados, incluindo as medidas de
controle ambiental e demais condicionantes, da qual constituem motivo determinante.
Da mesma forma que a anterior, o empreendedor não poderá iniciar quaisquer obras na área, antes de obtida a LI, pois que não há,
ainda, ato homologatório da proposta apresentada, sendo que a
inobservância desse aspecto poderá implicar não só a perda de tempo e recursos como também a imposição de penalidades, indo desde
a mera advertência até a demolição do que já tiver sido feito sem a
correspondente licença.
Licença de Operação (LO): Autoriza a operação da atividade ou
empreendimento após a verificação do efetivo cumprimento do que
consta nas licenças anteriores, como as medidas de controle ambiental e condicionantes determinados para a operação.
Aqui também cabe a observação feita acerca da LI quanto à possibilidade de imposição de penalidades, podendo, porém, nesse caso,
serem mais rigorosas, uma vez que lá há apenas o início da implantação física do projeto – ainda que nesta fase os danos locais possam ser
de monta –, enquanto que aqui há plena atividade, o que não poderá
ser tolerado.
Até mesmo para eventual teste de equipamentos, o empreendedor carece de anuência do órgão licenciador. Quando se tratar de
pedido de ampliação da atividade/empreendimento, o procedimento deverá retornar à fase de LP, pois o local pode não ser adequado
à produção de determinado bem ou mesmo já estar saturado pela
ocorrência de outras categorias de uso.
Considerando que o fundamento da conceituação dos diversos níveis do licenciamento ambiental tem suas raízes no controle
da poluição de atividades industriais, admite-se, em casos específicos, a inobservância da sucessão dos tipos de licenciamento.
Como exemplo, considera-se a inaplicabilidade de emissão de LP
para a regularização de atividades consolidadas pelo tempo (irrigação de lavouras), a inaplicabilidade de emissão de LP e LI para
o transporte de cargas e a utilização da LO para o monitoramento
de medidas mitigadoras ou compensatórias do dano ambiental
no licenciamento de rodovias e linhas de transmissão de energia.
Também, por motivos de urgência na solução de situações de relevância social, admite-se a emissão simultânea de LI e LO (LIO) para
projetos de assentamentos de reforma agrária conforme estabelecido na Resolução CONAMA n° 289/2001.
Prazos das Licenças
Muito embora a Resolução CONAMA n° 237/97 preveja prazos
mais elásticos, no Estado do Rio Grande do Sul, estes foram estabelecidos de forma mais restritiva, pelo Código Estadual do Meio Ambiente – Lei Estadual n° 11.520, de 03/08/00, conforme se vê em seu
artigo 56, § 1°, ao dispor que: “As Licenças expedidas serão válidas por
prazo determinado, entre 1 (um) e 5 (cinco) anos, de acordo com o
porte e o potencial poluidor da atividade, critérios definidos pelo órgão ambiental e fixados normativamente pelo Conselho Estadual do
Meio Ambiente”.
Com relação a esse colegiado, registram-se novos prazos definidos
pela Resolução CONSEMA nº 038/2003, a partir de estudos elaborados por técnicos da FEPAM, conforme segue:
• Artigo 9 – A Licença Prévia: ...o prazo de validade de uma Licença Prévia é de 2 (dois) anos, exceto para empreendimentos com
localização definida para Distritos Industriais já licenciados, que
terá validade de 5 (cinco) anos.
• Artigo 10 – A Licença de Instalação tem o seu prazo de validade
fixado entre 1 (um) e 5 (cinco) anos, com base no cronograma
proposto para execução do empreendimento.
• Artigo 11 – A Licença de Operação tem o seu prazo de validade
fixado em 4 (quatro) anos.
Cumpre ressaltar que a LP concedida não será renovada após o
término de seu prazo de validade, exceto para as antecedidas por estudo prévio de impacto ambiental, e que o órgão ambiental poderá
estabelecer prazos de validade específicos para a LO de empreendimentos ou atividades que, por sua natureza e peculiaridade, estejam
sujeitos a encerramento ou modificação em prazos inferiores.
Renovação das Licenças
A LP concedida não será renovada após o término de seu prazo
de validade, exceto para as antecedidas por estudo prévio de impacto ambiental, que poderão ser renovadas uma vez, desde que
não haja mudanças ambientais que indiquem a necessidade de
novo EIA/RIMA.
Tenha-se em mente que apenas a LO poderá ser regularmente renovada, o que deverá ser providenciado no prazo de 120 (cento e vinte) dias antes de seu vencimento. Isso não quer dizer que, requerida
em tempo hábil e expedida antes de esgotado aquele prazo, estaria
em prejuízo o empreendedor, pois que a nova licença passaria a viger antes de escoado todo o período de validade da anterior. A data a
partir da qual passará a viger a LO renovada é aquela imediatamente
posterior à caducidade da anterior, ou seja, a periodicidade da licença
a renovar deverá ser obedecida.
No caso de inobservância do prazo para pedido de renovação,
ter-se-á por ineficaz a licença a ser renovada, a partir de sua data de
vencimento, somente se restabelecendo seus efeitos quando da expedição de sua renovação.
De forma diversa, porém, se observado o prazo do pleito de renovação, o órgão ambiental não se manifestar, considera-se automaticamente prorrogado o prazo da licença, até que aquele o faça, conforme dispõe o § 4°, do artigo 18, da Resolução CONAMA n° 237/97.
Prazo de tramitação do procedimento
Quando se tratar de procedimento administrativo para o qual não
haja necessidade de elaboração de EIA/RIMA, o prazo máximo para
que o pedido seja processado é de 6 (seis) meses. Já, no caso de adoção daquele instrumento, o prazo dobra, ou seja, 12 (doze) meses,
nada impedindo que o órgão ambiental, junto com o empreendedor,
ajuste prazo diverso, conforme prevê o artigo 14, § 20, da Resolução
CONAMA n° 237/97.
Prazo para complementação de informações/documentos
O prazo poderá ser suspenso quando, a pedido do órgão ambiental, o empreendedor tiver de realizar estudos ambientais complementares ou preparar esclarecimentos, situação que não poderá
ultrapassar o período de 4 (quatro) meses, salvo ajuste expresso em
contrário, entre aqueles, conforme dispõem, respectivamente, os artigos 14, § 1°, e 15 da Resolução CONAMA n° 237/97.
Penalidades pelo descumprimento
dos prazos
Conforme visto, tanto o órgão ambiental como o empreendedor
têm responsabilidade pelo cumprimento de determinados prazos
com vistas à conclusão do procedimento administrativo e, tanto
quanto possível, à expedição da respectiva licença.
Assim, se o órgão ambiental, diante da apresentação, pelo interessado, de todos os documentos exigidos, exceder o prazo de 6 (seis)
meses para manifestação acerca dos licenciamentos em geral, ou de
12 (doze) meses para os casos que demandem EIA/RIMA, o empreendedor poderá submetê-lo à ação do órgão que detenha competência
supletiva – IBAMA.
Se a demora é do empreendedor, poderá o órgão licenciador arquivar o procedimento administrativo, o que não impede a propositura de novo pleito acerca do mesmo objeto, o que implicará no pagamento, novamente, dos custos de análise.
Semelhante dificuldade encontrada para a identificação das atividades sujeitas a licenciamento ambiental se verifica quando o que
está em discussão é a definição da necessidade de estudo prévio de
impacto ambiental.
Licenciamento por meio de EIA/RIMA
Da mesma forma que a Resolução CONAMA n° 237/97 elencou as
atividades, a Resolução CONAMA n° 01/86 também as tentou definir,
fazendo-o, porém, de maneira acertada, ao esclarecer que o rol era
exemplificativo, o que resta claro da leitura do artigo 2o desta, in fine,
onde expressou:
“Artigo 2º – Dependerá de elaboração de estudo de
impacto ambiental e respectivo relatório de impacto ambiental – RIMA, a serem submetidos à aprovação do órgão
estadual competente, e do IBAMA em caráter supletivo, o
licenciamento de atividades modificadoras do meio ambiente, tais como: [...] VIII – Extração de combustível fóssil
(petróleo, xisto, carvão).”
A expressão “tais como” indica que a lista é exemplificativa. Entretanto, não há registro de que a FEPAM tenha liberado o licenciamento
de qualquer empreendimento de mineração de carvão, no RS, sem
indicar a necessidade de elaboração de EIA/RIMA.
Por outro lado, a resolução falhou ao alargar o requisito para a elaboração de EIA/RIMA, considerando como tal tão somente a ocorrência de impacto ambiental, cujo conceito parece comportar, se não
quase todas as atividades humanas, um número significativo delas,
cujos impactos ambientais não justificam a adoção do instrumento,
como se pode ver do expresso texto da norma:
“Artigo 1o – Para efeitos desta Resolução, considera-se
impacto ambiental qualquer alteração das propriedades
físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada
por qualquer forma de matéria ou energia resultante das
atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam:
I – a saúde, a segurança e o bem-estar da população;
II – as atividades sociais e econômicas;
III – a biota;
IV– as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;
V– a qualidade dos recursos ambientais.”
De forma acertada, a Resolução CONAMA n° 237/97 buscou limitar
a adoção de tal instrumento apenas para os casos em que a atividade/
empreendimento proposto fosse do tipo causador “...de significativa
degradação do meio...” e não mais meramente modificadora do meio
ambiente (como reza o artigo 2° da Resolução CONAMA n° 01/86),
conforme se pode ver em seu artigo 3°.
Da conjugação do disposto em tais normas, acerca de EIA/RIMA, infere-se que caberá ao órgão ambiental licenciador competente aferir
se a atividade/empreendimento proposto é causador, ou não, de significativa degradação ambiental, o que se encontra claro no Parágrafo
Único do artigo 3° da resolução citada. Verificada a necessidade de EIA/RIMA, o órgão licenciador providenciará a elaboração de Termo de Referência, a ser apresentado ao
empreendedor, que deverá custear todo o procedimento, inclusive a
realização de audiência pública – que se regerá conforme o disposto na Resolução FEPAM n° 27/98, desde que requerida (pelo próprio
órgão, pelo Ministério Público, por entidade civil ou por 50 ou mais
cidadãos), devendo o estudo abordar aspectos mínimos (Resolução
CONAMA n° 01/86) e ser disponibilizado por determinado período,
em locais a serem definidos de acordo com a área de abrangência do
projeto, tudo conforme dispõe a Resolução CONAMA n° 237/97.
Tendo como objetivo a preservação da biodiversidade, os empreendimentos licenciados sob essa modalidade deverão contemplar
a destinação de não menos que meio por cento (0,5%) do total dos
recursos envolvidos para equipar unidades de conservação ou criar
novas, de acordo com a Resolução CONSEMA n° 001/2000 – nessa
ordem de prioridade –, decisão esta que caberá ao órgão licenciador, ouvido o órgão gestor das unidades de conservação, no caso
do RS, o DEFAP.
Em qualquer das hipóteses, deverá o empreendedor, ainda, destinar, no mínimo, 20% do valor empregado na unidade de conservação
para sua manutenção por, no mínimo, 2 anos, ou seja, esse valor poderá ser diluído em 24 parcelas.
Cumpre salientar que, sempre que for determinada a elaboração
de EIA/RIMA, o órgão ambiental deverá, assim que o receber, dar ciência do fato ao Ministério Público e às ONGs, conforme prescreve o artigo 72, da Lei Estadual n° 11.520/00, o que poderá ser feito por meio
do CONSEMA – no qual têm assento representantes de ambas as
207
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entidades – até que o dispositivo seja regulamentado. Frise-se, também, que a legislação gaúcha – diversamente do que dispõe a federal
– exige que a equipe multidisciplinar responsável pela elaboração do
EIA/RIMA seja absolutamente independente do empreendedor, de
maneira que não tenha com ele qualquer vínculo, por si ou por suas
subsidiárias ou consorciadas, como projetista ou executora de obras
ou serviços relacionados com o empreendimento estudado.
Competência para Licenciamento
no Estado do Rio Grande do Sul
Conforme já referido, a competência para o licenciamento ambiental está prevista na Constituição Federal como sendo comum à União,
aos estados e aos municípios, sendo que a atuação hegemônica dos
estados-membros nessa seara decorre não só de fatores estruturais,
mas de condições históricas.
De forma sucinta e relativizando-se os aspectos propriamente
jurídicos que dizem respeito à questão das competências, pode-se
dizer que há um certo acordo político-institucional no sentido da
implementação e gestão de políticas públicas, sendo que os órgãos
ambientais hoje em funcionamento no Rio Grande do Sul possuem
as seguintes atribuições:
FEPAM: Licenciamento de atividades potencial/efetivamente poluidoras elencadas no artigo 5° da Resolução CONAMA n° 237/97, que
compõem a grande maioria dos casos. A FEPAM possui atualmente
seis Gerências Regionais (Alegrete, Caxias do Sul, Rio Grande, Santa
Cruz do Sul, Santa Maria e Santa Rosa), as quais não têm, até a presente data, competência para processar pedidos de licenciamento.
Municípios: Hoje em torno de aproximadamente 130 municípios
realizam o licenciamento ambiental daquelas atividades consideradas como de impacto estritamente local, elencadas na Resolução
CONSEMA n° 102/05, após a devida habilitação pelo Conselho Estadual do Meio Ambiente, conforme a Resolução CONSEMA n° 04/00,
além dos municípios de Porto Alegre, Novo Hamburgo e Caxias do
Sul, que firmaram convênios com a FEPAM para o licenciamento ambiental não só daquelas atividades antes referidas, mas, também, de
todas as outras para as quais demonstraram possuir recursos materiais e humanos disponíveis para o processamento, conforme o disposto no artigo 6º da Resolução CONAMA n° 237/97. Observe-se que,
se o pleito for de ampliação do empreendimento/atividade e isso implicar na ultrapassagem dos portes previstos na Resolução CONSEMA
n° 102/05, o procedimento volta à esfera de competência do Estado,
conforme reza o § 2°, do artigo 1°.
DEFAP: O Departamento Estadual de Florestas e Áreas Protegidas (antigo Departamento de Recursos Naturais Renováveis), criado
pela Portaria SEMA n° 22/2000, está vinculado à SEMA. Enquanto
responsável pelo gerenciamento da flora no Estado do RS, a ele cabe
autorizar a supressão de vegetação nativa, instrumento que deverá
acompanhar o pedido de licenciamento quando no projeto houver
previsão nesse sentido e se o empreendimento atingir Área de Preservação Permanente (APP).
DRH: O Departamento de Recursos Hídricos, outrora ligado à Secretaria de Estado das Obras Públicas e Saneamento, hoje vinculado à
SEMA, é o órgão responsável pela outorga de uso de água no Estado,
atividade ainda não totalmente implantada, sendo consultado pela
própria FEPAM no caso de licenciamento de atividades que envolvem
irrigação, manifestando-se do ponto de vista quantitativo, restando
àquela a análise dos aspectos qualitativos.
IBAMA: Atua mais pontualmente naquelas atividades/empreendimentos elencados no artigo 4°, da Resolução CONAMA n° 237/97,
como de âmbito nacional ou regional, quer em função de sua localização, quer em razão da extensão da área do impacto causado e, por
vezes, delega sua competência ao Estado.
Órgãos Ambientais com Interface
no Procedimento Licenciatório
IPHAN: O Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional
(IPHAN) é responsável pela guarda e administração de todos os bens
tombados pela União. Por força do Decreto-Lei n° 25/37, o IPHAN é
consultado sempre que um empreendimento/atividade pretender
localização em área circunvizinha aos referidos bens.
IPHAE: O Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Estadual
(IPHAE), instituído pela Lei Estadual n° 7.231/78, desempenha as mesmas atividades de seu similar nacional, porém com relação aos bens
por ele tombados, e vale-se, praticamente, da mesma legislação para
atuação na área ambiental, qual seja, o Decreto-Lei n° 25/37 e a Lei
Federal n° 3.924/61.
Unidades de Conservação: A Resolução CONAMA n° 13/90 determina que, sempre que a atividade a ser licenciada localizar-se dentro do raio de 10 km do entorno de uma unidade de conservação, seja
ela federal, estadual ou municipal, o órgão gestor deverá ser ouvido.
FUNAI: A Fundação Nacional do Índio (FUNAI) deverá ser consultada a respeito da viabilidade do licenciamento de empreendimentos/atividades que pretendam se instalar em locais tais que a sua operação possa acabar por, de alguma forma, influenciar o modo de vida
das comunidades silvícolas, pois é o órgão responsável pela tutela
das nações indígenas e pela administração das respectivas reservas.
Tratam da matéria a Lei Federal n° 6.001/73, os Decretos Federais n°
1.141/94 e 1.479/95 e a Portaria n° 542/93, da própria instituição.
Fundação Cultural Palmares: Da mesma forma que foram reconhecidas áreas tradicionalmente ocupadas por populações indígenas, os quilombos também o foram, razão pela qual a Lei Federal
n° 7.668/88, regulamentada pelo Decreto Federal n° 418/92, instituiu a entidade com a finalidade de promover a preservação dos
valores culturais, sociais e econômicos decorrentes da influência negra na sociedade brasileira, devendo, pois, ser ouvida nos casos de
licenciamento de atividades/empreendimentos cuja área de influência atinja remanescentes daquela histórica forma de organização,
já existindo 32 reconhecidos, sendo que 18 já obtiveram o título de
propriedade definitivo.
DNPM: O Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM)
é a autarquia responsável pela exploração mineral, com competência para promover a concessão e o aproveitamento desse tipo de recurso, razão pela qual os empreendimentos dessa natureza deverão,
quando do desenvolvimento dos procedimentos de licenciamento
ambiental, apresentar documentos próprios a esse tipo de atividade
(licença, permissão de lavra garimpeira, alvará de pesquisa, etc.). O
Código de Mineração – Decreto Federal n° 62.934/68 é a legislação
básica da matéria. Há um inter-relacionamento entre o licenciamento
ambiental e minerário, de modo que não há como concluir um processo de licenciamento minerário sem que o licenciamento ambiental tenha tramitação conjunta (e vice-versa). Pode ser visto, na figura a
seguir, esse cruzamento:
empresa
fepam
dnpm
CNEN: A Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) licencia
os estabelecimentos destinados a produzir materiais nucleares ou
a utilizar a energia nuclear e suas aplicações, mediante parecer do
IBAMA e ouvidos os órgãos de controle ambiental estaduais e municipais, sendo que a Resolução CNEN n° 009/84 regulamenta esses
procedimentos.
Recebe solicitação de alvará de pesquisa
acompanhada de licença ambiental para
pesquisa
ANEEL: A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), autarquia
vinculada ao MME, foi criada pela Lei Federal n° 9.427/96 e tem como
atribuições: regular e fiscalizar a geração, a transmissão, a distribuição
e a comercialização da energia elétrica; conceder, permitir e autorizar
instalações e serviços de energia, em função do que, quando do licenciamento de empreendimentos da espécie, deverá posicionar-se.
Define área de interesse
Encaminha solicitação
de licença ambiental para pesquisa
mineral
Recebe licença ambiental
Recebe solicitação de licença ambiental
Emite licença ambiental
de pesquisa
Solicita alvará de pesquisa anexando
licença ambiental
Recebe alvará de pesquisa
Emite alvará de pesquisa
Executa pesquisa
Emite relatório
Recebe relatório de pesquisa
Aprova relatório
Desenvolve projeto de lavra
Solicita LP (com ou sem RCA)
ANP: A Agência Nacional do Petróleo (ANP), instituída pela Lei Federal n° 9.478/97, regula as concessionárias dos serviços de prospecção, exploração e refinamento de petróleo. Emite pareceres técnicos
e orienta as concessionárias em casos específicos.
Recebe solicitação de LP
Define necessidade de EIA/RIMA
Desenvolve EIA/RIMA
Encaminha EIA/RIMA
Recebe LP
Desenvolve PCA
Encaminha PCA solicitando LI
Recebe PCA com solicitação de LI
Recebe LI
Aprova PCA
Desenvolve PAE
Emite LI
Recebe PAE com LIE
Solicitação de Lavra
Solicita LO anexando decreto de Lavra
Analiza e aprova PAE
Recebe decreto de Lavra
Inicia implantação da mina
Solicita LO anexando decreto de Lavra
Emite decreto de Lavra
Recebe solicitação de LO com decreto
de Lavra
Inspeciona área
Recebe LO
Emite LO
Recebe cópia da LO
Inicia produção da mina
Emite relatório ambiental
Emite PAL e RAL
SPU: A Secretaria do Patrimônio da União (SPU) emite pareceres
sobre a regularidade e autorizações para uso de áreas de propriedade
da União, reguladas pela Lei Federal n° 9.636/98. Esse diploma legal,
entre outros aspectos, dispõe sobre a regularização, aforamento e
alienação de bens imóveis de domínio da União. Da mesma forma,
a Portaria n° 27/98, da Diretoria de Portos e Costa do Ministério da
Marinha (DPC), aprova as normas da autoridade marítima para obras,
dragagens, pesquisa e lavras de minerais sob, sobre e às margens das
águas sob jurisdição nacional – NORMAM-11.
Recebe relatórios
ambientais
Recebe PAL e RAL
Com relação a algumas das situações especiais citadas, frise-se que
o ideal seria que, por ocasião da expedição da certidão de zoneamento pelo município – e obrigatória para toda e qualquer modalidade de
licenciamento –, dela já constasse a eventual ocorrência de uma delas, pois o poder local tem melhores condições de identificá-las, além
disso, sendo ele responsável pela política de uso e ocupação de seu
território, com maior razão, deverá alertar as autoridades estaduais
para os casos da espécie.
Embora, na prática, desconheça-se tal iniciativa, deveriam os municípios realizar o mapeamento de todos os seus bens tombados e providenciar, junto aos serviços registrais imobiliários com jurisdição em
seu território, a averbação das devidas limitações de uso nas matrículas dos imóveis compreendidos no território municipal. Por fim, te-
209
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nha-se claro que esses órgãos são apenas ouvidos, consultados, não
havendo rigorosa sujeição do órgão ambiental aos seus pareceres,
sendo certo, porém, que, para contrariá-los, deverá o órgão ambiental
possuir em seus quadros profissionais habilitados para discussão das
matérias específicas a cada item.
Recuperação de áreas mineradas
no Rio Grande do Sul (Edson B.
Aguiar)
Atualmente, toda a atividade de mineração de carvão no RS se realiza em minas a céu aberto. As duas últimas unidades de subsolo em
operação no Estado – a Mina de Charqueadas (da Copelmi Mineração
Ltda), desativada na década de 1990, e a Mina do Leão I (da CRM) – encerraram suas atividades na década passada. Os impactos ambientais
de uma mina de subsolo são diversos dos de uma mina a céu aberto.
Assim, por não ser uma atividade atualmente existente no Estado,
não serão aqui tratados.
A mineração do carvão mineral a céu aberto impacta, principalmente, o solo onde é operada a mina e as águas que adentrarem na
cava e/ou percolarem o minério e outros materiais movimentados. O
impacto nos outros meios, como a emissão de poeiras e ruídos, é de
menor monta e mais fácil de ser controlado.
Como usual na mineração, o impacto da lavra do carvão é grande,
mas localizado. No solo, a recuperação de uma área minerada a céu
aberto passa, necessariamente, pelos seguintes passos:
1 -retirada, reserva e armazenamento do solo vegetal da área antes
do início de sua mineração;
2 -concluída a mineração, fechamento das cavas mineradas com
material retirado desta própria cava ou de outra que estará sendo aberta nas vizinhanças;
3 -recomposição topográfica da cava minerada;
4 -retorno e espalhamento do solo vegetal armazenado (ou que
será retirado da próxima área a ser minerada);
Remoção e Estocagem da Camada Fértil de Solo
5 -preparo agronômico do novo solo;
6 -plantio/revegetação da área.
Todas essas medidas de reabilitação do meio físico pressupõem
um detalhado planejamento das operações (algumas concomitantes
com as demais atividades mineiras), a definição da conformação topográfica final, um tratamento paisagístico apropriado e o controle
dos processos erosivos que porventura venham a ocorrer até a implantação definitiva da cobertura vegetal. Na sequência, a conservação e o monitoramento da área serão imprescindíveis.
Inicialmente, as operações de decapagem do solo serão realizadas
por meio da remoção seletiva da camada mais superficial (horizonte
A e, se necessário, parte do horizonte B). Para tal, utilizam-se, normalmente, equipamentos de pequeno porte que possam vir a fazer a
retirada desse estrato de forma seletiva. Carregadeiras de pneus ou
retroescavadeiras associadas a caminhões convencionais poderão ser
utilizadas. O material retirado será transportado para locais de estocagem ou para áreas já em fase final de recuperação e que estejam com
a conformação topográfica ajustada. O solo em estoque será utilizado
futuramente para a recuperação do meio biótico-vegetal e paisagístico da área lavrada.
Operação típica de retirada de solo vegetal
A remoção do solo da área do empreendimento deverá ser feita
de forma diferenciada, isto é, deverá ser removido inicialmente o solo
situado na parte baixa da área (áreas úmidas), que são os planossolos, para que depois seja removido o restante (argissolos). Esses solos
também devem ser estocados separadamente. Esse procedimento
tem por objetivo a preservação do banco de sementes existentes no
solo de forma separada e o uso diferenciado a ser dado na proposta
futura de revegetação.
No início das operações mineiras, é usual que não haja, ainda, local
para o espalhamento da terra vegetal retirada do local da cava inicial.
Nesse caso, o material deverá ser direcionado para áreas previamente
delimitadas para seu recebimento.
Os locais indicados para a estocagem deverão ser terraplenados,
com taludes com inclinação adequada para evitar escorregamento, e
revegetados. A figura a seguir mostra o perfil esquemático local para
disposição de solo vegetal armazenado.
O solo deverá ser removido, evitando-se a mistura com o subsolo. A estocagem deverá ser feita em cordões de aproximadamente 1,5 m de altura x 2,0 m de largura x 3,0 m de comprimento,
evitando sua compactação, ou em pilhas individuais de 5 a 8 m³,
também não passando da mesma altura. À medida que estiverem
construídos esses cordões ou pilhas, deverão ser revegetados com
gramíneas e leguminosas ou cobertos com restos vegetais para a
sua imediata proteção. As gramíneas e leguminosas serão semeadas com o objetivo de ajudar a rápida reciclagem de nutrientes,
facilitar a germinação de outras espécies, fixar e proteger o solo
contra a erosão das águas pluviais.
Fechamento da Cava
Concluída a mineração em certa área, cava ou tira, esta deverá ser
preenchida com materiais retirados do local ou de novo corte aberto
conforme a sequência proposta no plano de lavra da mina.
Deve-se procurar realocar os materiais conforme a disposição original no terreno, ou seja, os que formam as camadas mais profundas
da nova cava deverão ser depositados nas porções mais profundas
da cava anterior a ser fechada e assim sucessivamente. Caso haja ma-
Cordões ou pilhas de
solo revegetado
Talude vegetado
Sistema de
drenagem
teriais potencialmente contaminantes (por exemplo, com nódulos de
pirita) ou contaminados com restos de carvão, estes deverão ser depositados nas porções mais profundas, eliminando-se a possibilidade
de gerarem drenagens ácidas.
É preciso ficar atento para o empolamento natural dos materiais da
cobertura do minério, que passam a ocupar um volume maior, depois
de desagregados, do que ocupavam antes. Um valor entre 25 a 30%
deve ser considerado como usual. Também se deve considerar, quase
anulando esse número, o volume de minério lavrado que deixará de
ocupar espaço na área recuperada.
A altura e a forma final do terreno devem ser próximas da original
e compatíveis com a topografia do entorno. A disposição do material
será feita por caminhões ou diretamente pelo equipamento de descobertura (por exemplo, draga de grande porte, como utilizada na
Mina de Candiota).
Recomposição Topográfica
A recomposição topográfica consiste no preparo do relevo para receber a vegetação, dando-lhe estabilidade para o uso futuro do solo.
O relevo final deve atender a alguns requisitos básicos: estabilidade,
controle de erosão, aspectos paisagísticos, uso futuro e alguma similitude com o relevo anterior.
Operação de reconformação
topográfica de área minerada
Tratores de esteiras são normalmente empregados para realizar
esse trabalho, conferindo uma topografia final adequada e propícia
para receber a terra vegetal.
Em terrenos com alta declividade, normalmente acima de 20%,
devem ser construídos terraços em patamar, e as bermas devem ter
uma leve inclinação para dentro, isto é, da crista do talude inferior para
o pé do talude superior. No sentido longitudinal ao longo da berma
da bancada, a declividade não deve passar de 2% e deve estar direcionada até atingir as obras de drenagem.
211
212
Todas as estruturas construídas para o empreendimento mineiro
deverão ser removidas, incluindo áreas de disposição de carvão e de
solo para que seja feita a recomposição topográfica e posteriormente
a revegetação.
A camada superior, cerca de 0,30 m, deve ser formada pelo solo armazenado separando os argissolos para as áreas mais elevadas e os
planossolos nas partes mais baixas. Nas partes mais baixas do terreno,
deve ser construída uma valeta de drenagem com ligação às drenagens existentes. Essa canaleta deve ser revestida com espécies herbáceas rasteiras, a fim de evitar erosões ao longo do canal.
É usual, ao final do processo de mineração, que a última cava seja
transformada em lago. Deve-se ter o cuidado de não permitir que
materiais potencialmente contaminantes fiquem em contato com a
água. Se necessário, o fundo e as laterais do lago devem ser revestidos
com materiais de boa qualidade; se possível, argilas.
Disposição do Solo Vegetal
Quando a lavra já tiver avançado o suficiente para ter as primeiras
áreas aptas a receber o solo vegetal, este deverá ser removido das pilhas de estocagem, transportado e espalhado nessas áreas.
A camada mínima para o revestimento das áreas a serem recuperadas deve ser de aproximadamente 0,30 m, devendo-se, imediatamente após a recolocação da camada de solo, efetuar a correção
de sua acidez e fertilidade, preferencialmente com adubo orgânico,
criando, dessa forma, condições necessárias para a revegetação. Será
necessária a análise química desse solo para as recomendações de
adubação e correção de acidez por técnico habilitado.
No andamento normal das operações mineiras, o solo vegetal retirado de áreas a serem mineradas será automaticamente transportado e espalhado em áreas já mineradas, terraplenadas e aptas a recebê-lo. Nesse caso, não mais será necessária a fase de armazenamento
do solo. Esta ocorrerá apenas de forma esporádica em situações em
que novas áreas em recuperação ainda não estejam aptas a receber o
solo vegetal ou nos casos em que a retirada desse material estiver superior às necessidades de recobrimento de novas áreas recuperadas.
A figura a seguir mostra o espalhamento do solo vegetal em área já
terraplenada.
Revegetação
Entre os fatores ambientais que atualmente demandam maior
atenção por parte da sociedade, está a paisagem na sua acepção de
expressão visual e espacial do meio, bem como o conhecimento de
seu valor intrínseco e das modificações visuais de sua alteração diante
das atuações humanas.
Recolocado o solo vegetal na área em processo de recuperação
ambiental, este deverá ser preparado para receber sementes e mudas de espécies que comporão a futura vegetação do local. O preparo
agronômico desse solo será de fundamental importância para o sucesso da revegetação. Correção e adubação deverão ocorrer de acordo com análises do solo do local. A figura a seguir mostra o preparo
do solo para plantio.
O conhecimento das condições histórico-fitogeográficas da
região e os levantamentos da vegetação executados na área permitiram a proposição da revegetação considerando o aspecto cênico-paisagístico.
A revegetação é uma etapa do processo de reabilitação da área
em que são adotadas medidas necessárias ao restabelecimento de
uma cobertura vegetal, visando a contenção de processos erosivos
e a valorização estético-ecológica. A escolha adequada das espécies
que devem ser utilizadas é fundamental para a obtenção de um novo
nível de equilíbrio do ecossistema. A figura a seguir mostra a revegetação de área minerada.
Escolha das Espécies
As espécies vegetais indicadas para a revegetação da área do empreendimento devem apresentar as seguintes características:
• capacidade de estabelecer uma rápida cobertura do solo e taludes, promovendo o estancamento de processos erosivos;
• capacidade de promover a reestruturação do solo, a fixação de
nitrogênio atmosférico e o acréscimo de matéria orgânica;
• aspectos relacionados às florações (coloração, vistosidade, perfume, presença de néctar), frutificação e estética geral das es-
pécies, visando o tratamento paisagístico e a atração da fauna
silvestre;
• espécies nativas adaptadas às condições físicas e climáticas da
área;
• espécies arbóreas nativas de rápido crescimento e folhagem
persistente, visando o tratamento paisagístico e estabelecimento de acortinamento arbóreo;
• espécies trepadeiras para revestimento de taludes rochosos e
efeitos paisagísticos;
• dinâmica sucessional, com ênfase em espécies pioneiras heliófitas, características de estágios iniciais de regeneração da flora.
• espécies de cobertura do solo.
Para o rápido estabelecimento de uma cobertura vegetal e controle de processos erosivos, são indicadas espécies herbáceas de rápido
crescimento e adaptadas às condições edafoclimáticas da área em
processo de reabilitação.
As gramíneas estoloníferas e rizomatosas, com abundante sistema
radicular, que se renova constantemente, acrescentando matéria orgânica e melhorando a estrutura do solo, são indicadas porque promovem a cobertura inicial e contêm os processos erosivos.
As leguminosas também apresentam capacidade de reestruturação do solo, além de promoverem a fixação simbiótica do nitrogênio
atmosférico, melhorando as condições de fertilidade. Assim, as gramíneas devem ser consorciadas às leguminosas no estabelecimento
inicial da vegetação, promovendo uma rápida cobertura e a proteção
do solo.
A semeadura de espécies herbáceas deverá ser realizada imediatamente após a distribuição da camada fértil do solo e/ou substrato
orgânico nas áreas em reabilitação, quando tiverem sido efetuadas a
calagem e a adubação corretiva.
As espécies herbáceas de cobertura do solo (gramíneas e leguminosas) indicadas para empreendimentos situados no Rio Grande do
Sul são relacionadas no quadro a seguir.
SOLO
RECOMENDADO
ÉPOCA
DE SEMEADURA
SEMENTES
(kg/ha)
CICLO
Azevém
argiloso/franco
mar./maio
20 - 25
Anual
Aveia
argiloso/franco
mar./jul.
60 - 90
Anual
Ervilhaca
argiloso/franco
mar./maio
40 - 50
Anual
Cornichão
argiloso/franco
mar./maio
08 - 10
Perene
SOLO
RECOMENDADO
ÉPOCA
DE SEMEADURA
SEMENTES
(kg/ha)
CICLO
Sorgo
arg/fran/aren
out./jan.
20 - 25
Anual
Milheto
arg/fran/aren
set./jan.
20 - 25
Anual
Perene
INVERNO
VERÃO
Pensacola
arg/franco
ago./nov.
25 - 30
Capim-ramirez
arg/fran/aren
set./dez
15 - 18
Pangola
arg/fran/aren
set./dez
12 mudas/m
Perene
Brachiaria decumbens
Perene
2
fran/aren
set./nov.
8 - 10
Perene
Capim-bermuda
arg/fran/aren
set./mar.
20 - 25
Perene
Feijão-de-porco
arg/franco
set./dez
6-8
Anual
Soja perene
arg/fran/aren
set./dez
6-8
Anual
Lab-lab
arg/fran/aren
set./dez
25 - 30
Anual
fran/aren
set./out.
8 - 10
Perene
Capim de Rhodes
Gramíneas e leguminosas
recomendadas para a cobertura
do solo
• Espécies arbóreas nativas
Quando houver a necessidade de reposição florestal em virtude
do corte da vegetação para implantação do empreendimento, recomenda-se que essa reposição seja feita sob a forma de barreira vegetal descontínua nos limites do empreendimento e, na finalização
dos trabalhos, sejam formados pequenos maciços arbóreos junto
ao lago formado na última cava (se for o caso) e ao longo dos cursos
d’água que porventura existirem na área. Linhas de arbóreas também
deverão proteger áreas de armazenamento do carvão, se houver, e
estradas que venham a gerar poeiras no local. A barreira vegetal tem
por objetivo minimizar a dispersão dessas poeiras fugidias, reduzir o
impacto visual da mineração e servir futuramente para o abrigo de
animais. O maciço arbóreo junto ao lago e arroios tem por finalidade,
além de servir de abrigo para os animais domésticos, ser um atrativo
para a fauna e proteger os cursos de água e nascentes.
A distribuição de plantio é a forma como as espécies selecionadas vão estar posicionadas umas em relação às outras. A distribuição
pode ser aleatória, seguir critérios baseados nos estudos florísticos e
fitossociológicos ou se basear na combinação de grupos de espécies
características de diferentes estágios sucessionais. Tem-se, assim, a
distribuição aleatória (comumente utilizada em projetos com mão de
obra sem treinamento específico), a distribuição em blocos homogêneos ou mistos e a distribuição em linha.
Para a barreira vegetal (capões), recomenda-se a distribuição em linhas com duas fileiras espaçadas de 3,0 x 2,5 m de forma descontínua,
utilizando-se espécies de grande porte intercaladas com espécies de
porte médio. Para o plantio junto ao lago, sugere-se a distribuição em
blocos mistos e, para as margens do arroio, sugere-se a distribuição
aleatória ao longo do local.
Esses plantios devem considerar, também, a necessária reposição
florestal. Com base no levantamento da vegetação existente antes
da mineração e sujeita à supressão durante os trabalhos mineiros,
deve ser feito o cálculo da devida reposição (a ser feita na própria
área). Considera-se o volume dos indivíduos com DAP<15, onde há
a exigência do replantio de 10 novas mudas para cada metro estéreo suprimido e com replantio de 15 mudas para cada espécime com
DAP>15, conforme a Instrução Normativa n° 01/2006 – DEFAP/SEMA,
de 04 de agosto de 2006.
As mudas a serem plantadas serão definidas de acordo com levantamentos anteriores levados a efeito na área. Somente espécies nativas daquela região deverão ser listadas. Quando do plantio, deve-se
manter a relação de 8:1 (espécie de estágio inicial a médio: espécie de
estágio médio a avançado).
Procedimentos de Plantio
• Espécies herbáceas
O plantio dessas espécies deverá ser efetuado por mudas ou semeadura a lanço, imediatamente após a distribuição da camada fértil
do solo proveniente da frente de lavra, posteriormente à aplicação de
calcário e adubação corretiva.
A semeadura de espécies herbáceas será efetuada em toda a área
em processo de recuperação. A semeadura deverá ser efetuada em
condições adequadas de umidade do substrato, preferencialmente
em dias chuvosos. As gramíneas devem ser consorciadas às leguminosas, estas previamente inoculadas por rizóbio específico, estimulando-se a fixação biológica de nitrogênio e o aumento da fertilidade.
Recomenda-se que as espécies herbáceas sejam consorciadas
com espécies perenes, visando a cobertura permanente do solo.
• Espécies arbóreas nativas
a) Limpeza da área
Restringe-se a uma roçada para eliminar as ervas daninhas, evitando o revolvimento do solo e a erosão, caso haja necessidade.
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b) Demarcação e preparo das covas
A demarcação das covas será efetuada por um funcionário utilizando-se de uma enxada para marcar o local onde será aberta a cova.
As covas para o plantio das espécies arbóreas deverão ter dimensões
mínimas de 0,50 x 0,50 x 0,50 m e poderão ser efetuadas por meio
de uma broca acoplada a uma motosserra por um redutor de velocidade ou manualmente. Ao ser feito o coveamento, deve-se separar a
correspondente metade superior do solo retirado para misturar com
composto orgânico e adubo. Essa mistura será depositada no fundo
da cova. A outra metade inferior deverá preencher o restante da cova.
c) Espaçamento
O espaçamento recomendado entre as covas é de 3,0 x 3,0 m, podendo ser alterado localmente. A distribuição das mudas deve evitar
um alinhamento homogêneo no plantio junto ao lago a ser formado.
Entretanto, no caso do acortinamento vegetal, as mudas devem ser
plantadas em duas fileiras intercaladas.
d)Adubação
A adubação das covas deverá ser feita com composto orgânico e
adubo químico misturado ao solo, conforme recomendação no item
Demarcação e preparo das covas. O composto orgânico deverá ser
utilizado na quantidade de 10 litros/cova e o adubo químico de composição NPK 10 – 10 – 10 na quantidade de 150 g/cova. Deverá ser
evitado o contato entre o adubo e as raízes.
e) Controle de formigas cortadeiras
O combate às formigas cortadeiras deverá iniciar cerca de 30 dias
antes do plantio e repetido continuamente. Os métodos de controle serão de dois tipos: o primeiro é a aplicação de querosene diluído
em água (20 litros de água para cada litro de querosene) diretamente
sobre o formigueiro que estiver dentro da área de plantio e entorno.
Próximo a mananciais de água, recomenda-se a utilização de água
quente para evitar a contaminação. O segundo é a aplicação de formicida granulado em sachês de plástico (miniporta-iscas) espalhados no
meio das mudas em uma relação de 1/20 m2 quando for constatada a
presença de carreiros na área. f) Qualidade das mudas
As mudas devem apresentar boas características morfológicas, rigidez da haste, colo lignificado e sistema radicular bem desenvolvido;
a qualidade das mudas será fator decisivo para o sucesso do plantio.
Preferencialmente, deverão estar embaladas em sacos plásticos de
200 mm de abertura por 300 mm de altura e apresentando tamanho
mínimo de 1,00 m a 1,50 m.
g)Plantio
O plantio deverá ser feito em dia favorável, antecedendo uma boa
chuva, preferencialmente. Se as mudas estiverem em embalagem
plástica, devem ser cortadas as raízes que estiverem fora do saquinho,
retirar a embalagem antes de plantar e colocar as mudas no centro
das covas, mantendo-as retas. Não enterrá-las mais do que estavam
nas embalagens e deixar a cova mais baixa do que o terreno para
melhor captar as águas das chuvas. Deve-se colocá-las no interior
da cova cuidadosamente sem quebrar o torrão, visando melhorar
as condições de pega. A seguir, preenche-se a cova com composto
orgânico, com o adubo e com parte do horizonte superficial do solo,
completando assim a cova. Deve-se então realizar a rega da muda.
O período mais indicado para plantio deverá ser aquele onde as
temperaturas são as mais amenas e a umidade do solo maior. Tal
período coincide com os meses de maio, junho, julho e agosto. Caso
haja a ocorrência de geadas, recomenda-se o plantio nos meses de
agosto e setembro.
h)Coroamento
Consiste na capina ao redor da planta, aproximadamente 1,0 m de
diâmetro, visando eliminar a competição entre plantas.
i)Tutoramento
O tutoramento das mudas é necessário para assegurar condições
favoráveis de pega, evitando que o vento prejudique seu enraizamento, protegendo-as em seu desenvolvimento inicial. Após o plantio, é
fixada uma estaca de eucalipto ou taquara com boa resistência, com
2,00 m de altura, enterra-se um terço dessa estaca no chão e procedese então a amarração com um atilho de juta.
j) Tratos culturais
A primeira capina deve ser feita 3 meses após o plantio, ao redor da
muda (coroamento). O número de capinas depende do tempo de fechamento do agrupamento florestal, que varia com as condições do
local e com as espécies plantadas. Sempre que plantas indesejáveis
estiverem competindo com as mudas plantadas, deverá ser realizado o coroamento. Em áreas degradadas, deve-se tomar o cuidado de
aproveitar ao máximo os benefícios do mato como cobertura do solo,
capinando apenas o que estiver cobrindo as mudas.
O combate às formigas também deve ser lembrado como tarefa
necessária. Deverão ser feitas ainda visitas a campo visando o controle
do estado fitossanitário das mudas para que possa ser tomada alguma providência quando houver necessidade.
Como em todos os tipos de árvores, algumas mudas plantadas poderão morrer. Assim, é necessário fazer novos plantios nesses locais.
Um mês após o plantio, cada muda que não sobreviver deverá ser
substituída por outra da mesma espécie ou, pelo menos, do mesmo
grupo. Em plantios desse tipo, prevê-se a perda de 10% das mudas.
Também é necessária a rega inicial: durante o primeiro mês,
cerca de duas a três vezes por semana ou quando se julgar necessário. No segundo ano, sendo possível, deverá ser feita adubação
de cobertura usando 20 g de nitrogênio (45 g de ureia ou 95 g de
sulfeto de amônia).
Monitoramento ambiental das
atividades carboníferas no Rio
Grande do Sul (Edson B. Aguiar)
Todas as áreas onde ocorre a mineração de carvão no Estado são
perfeitamente conhecidas e delimitadas. Todas passam ou passaram por processos de liberação no órgão ambiental do RS (FEPAM)
e são acompanhadas/monitoradas. As próprias licenças ambientais
definem pontos que devem ser acompanhados e itens específicos
a serem monitorados, de acordo com as características da área e da
operação.
Atualmente, toda a mineração de carvão no Estado ocorre a céu
aberto, ou seja, seu impacto (pelo menos no solo) pode ser visto e
acompanhado visualmente. Há, portanto, a possibilidade de fazer um
acompanhamento externo do impacto da mineração de carvão. Hoje
em dia, as imagens de satélite (livres e/ou disponíveis a custos razoáveis) são de tal qualidade que abrem essa possibilidade. É possível
ver com detalhes bastante precisos (sem deslocamento até a área)
como está o avanço do impacto ambiental, das operações mineiras
e dos trabalhos de recuperação de áreas. É possível, também, avaliar
a rede hídrica, que pode estar sendo impactada, as possíveis rotas de
transporte do minério, seus pontos de estocagem, as áreas de beneficiamento, os locais de deposição de rejeitos, as bacias de decantação,
etc. Essas imagens ainda podem ser avaliadas em termos históricos,
verificando-se as variações ocorridas nas atividades em certo espaço
de tempo, entre uma imagem e outra. Inclusive, por meio da interpretação de canais disponíveis nas imagens, podem ser analisados
o estado da cobertura do solo, o desenvolvimento vegetal das áreas
recuperadas e a sua evolução.
coletam partículas por meio de um filtro após longos períodos de
coleta e fornecem informações sobre a quantidade de partículas que
chegaram naquele local em determinado período, o que indicará a
qualidade do ar no ambiente. O principal parâmetro a ser monitorado
é o material particulado.
Entretanto, o monitoramento é normalmente desenvolvido, de
forma convencional, na superfície do solo. Os controles recaem sobre
o meio solo, água e ar, com maior ênfase nos dois primeiros.
• o monitoramento do nível de pressão sonora, visando o conforto da comunidade, deverá ser realizado de acordo com procedimentos preconizados pela norma ABNT NBR 10.151, de forma a
avaliar a conformidade com os padrões de referência da Resolução CONAMA n° 1, de 08/03/1990;
Avaliação da Qualidade do Ar
Mesmo não sendo o principal meio a ser monitorado, o ar deve ser
minimamente controlado. Uma rede simplificada de monitoramento atmosférico deve ser prevista, em todo empreendimento mineiro,
com os seguintes objetivos:
• gerar relatórios sobre a qualidade do ar;
• controlar a eficiência das medidas e dos equipamentos de controle instalados;
• avaliar um possível impacto na qualidade do ar nas comunidades vizinhas;
• monitorar a origem das emissões atmosféricas: mina, transporte, pátios, beneficiamento, etc. De acordo com o tamanho do empreendimento e suas características, a instalação de equipamentos do tipo Hi-Vol (amostrador
de grandes volumes) pode ser de grande valia. Esses equipamentos
Avaliação do Nível de Ruídos
Com o propósito de conhecer a intensidade e a distribuição espacial das fontes de ruídos no empreendimento, é interessante a implantação de uma rede de monitoramento, não contínua, no entorno
da área, visando, principalmente, a possibilidade de acompanhamento do incremento do nível de ruído, conhecendo exatamente sua
origem. Para tanto, recomenda-se que sejam tomadas as seguintes
medidas:
• antes do início das obras de implantação do empreendimento,
deverá ser executado um monitoramento dos níveis de pressão
sonora no local em áreas vizinhas à área para serem estabelecidos valores médios de referência;
em núcleos urbanos maiores. Em zonas mais afastadas, os efluentes
sanitários dos setores industriais e administrativos da mina serão, provavelmente, tratados de forma mais convencional, com a utilização
de fossas e sumidouros.
O monitoramento dos efluentes sanitários começa na manutenção das fossas sépticas e filtros anaeróbios existentes. A manutenção
consiste, basicamente, na limpeza e sucção do lodo depositado do
fundo da fossa, que deve ser realizada anualmente ou conforme critérios definidos no projeto.
O monitoramento das caixas de gordura e areia deve ser realizado
por meio de inspeções mensais, a fim de se verificar a presença de
obstruções e necessidade de limpeza.
Caso venha a existir barragem que receber o esgoto coletado, propõe-se a coleta mensal de amostras do efluente nos pontos de entrada e saída da barragem e avaliados, no mínimo, os seguintes parâmetros: demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de
oxigênio (DQO), oxigênio dissolvido (OD) e pH. Esse monitoramento
permitirá uma avaliação preliminar sobre a qualidade do efluente e a
efetiva redução da carga orgânica alcançada, mesmo sem nenhum
tratamento adicional.
Monitoramento dos Efluentes
Oleosos
• implantado o empreendimento, um monitoramento bimestral
deve ser suficiente para um bom acompanhamento e avaliação
dos níveis de ruído.
Os setores de manutenção, lubrificação e lavagem de veículos e
máquinas devem ser equipados com rede de coleta de águas e óleos
e caixas separadoras de água e óleo (CSAO).
Monitoramento dos Efluentes
Sanitários
O monitoramento das CSAOs a serem implantadas deve ser realizado por meio de inspeção visual semanal, de modo a verificar a presença de obstruções, trincas e necessidade de limpeza. A limpeza das
CSAOs deverá ser realizada conforme procedimento operacional a ser
implantado pela empresa e consiste basicamente na retirada do óleo
sobrenadante retido no sistema.
Não só os efluentes da área industrial (mina/beneficiamento) devem ser controlados. Como parte do monitoramento da qualidade
das águas e, consequentemente, dos efluentes do empreendimento, o esgoto sanitário também deve ser alvo de controle. Raramente,
os empreendimentos mineiros estão dentro ou próximos de áreas
urbanas, podendo utilizar a rede de esgotos e tratamento comum
A borra oleosa resultante dessa demanda deve ser armazenada
conforme o plano de gestão de resíduos, a ser desenvolvido pela empresa, e encaminhado a empresas reprocessadoras de óleos usados.
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É recomendado que o efluente das caixas separadoras de água e
óleo seja monitorado quinzenalmente e avaliados os seguintes parâmetros: óleos e graxas minerais, materiais sedimentáveis e pH.
Monitoramento da Qualidade das Águas
Toda a área em mineração e próxima a ela deve ser dotada de uma
rede de monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas. Incluem-se nestas as áreas mineradas e de disposição de
estéreis que já foram recuperadas e que devem ser monitoradas ao
longo do tempo.
Esse monitoramento será determinante para obtenção de dados
sobre a formação de água ácida na área. Caso sejam identificados
focos de drenagem ácida, poderá ser avaliada sua possível origem
e extensão para que sejam implantadas medidas mitigadoras ou de
tratamento.
Por fim, deve-se fazer, necessariamente, a correlação entre a gestão
das águas e o controle dos efluentes da mina, incrementando ações
voltadas à retenção e ao tratamento, de preferência, anteriormente
ao seu lançamento na natureza.
Depois de recuperadas as áreas e/ou concluída a mineração, o monitoramento deve se estender por, no mínimo, mais 5 anos. Caso seja
constatada a contaminação em algum ponto, esse deverá ser monitorado até que o problema seja sanado.
Águas Superficiais
A rede de monitoramento deve incluir pontos de coleta de água
superficial na área da mina que servirão para monitorar a qualidade
das águas antes, durante e após a explotação da mina. Vale ressaltar
que, à medida que a lavra avançar, haverá alteração no regime hidrológico das drenagens a serem amostradas, o que poderá acarretar em
uma mudança na locação dos pontos para torná-los sempre representativos da área. Chama-se a atenção para os pontos que representam bacias ainda não impactadas pela explotação, os quais poderão
servir de pontos de referência (pontos brancos) para comparar, futuramente, com esses mesmos pontos quando suas respectivas bacias
já estiverem impactadas, inclusive com os cursos alterados.
Quando as futuras pilhas de material estéril e arredores estiverem
recuperadas, prováveis novos pontos de monitoramento nos arredores das áreas recuperadas deverão ser analisados, uma vez que as
águas pluviais serão canalizadas para suas extremidades.
Os pontos de monitoramento nas áreas de lavras, à exceção dos
brancos, deverão ser locados diretamente a jusante das escavações
e das pilhas em formação, bem como espaçadamente, no sentido
de jusante, para avaliar a extensão regional da provável mudança na
qualidade das águas superficiais ao longo do tempo de operação da
mina. Somente após o fechamento da mina, poder-se-á estabelecer e
implantar uma rede definitiva de monitoramento para a área.
Águas Subterrâneas
A rede de poços de monitoramento da água subterrânea deverá
ser instalada antes do avanço da lavra, em pontos estratégicos das
áreas a serem lavradas, para avaliar a qualidade das águas no período pré-lavra e, posteriormente, nas áreas de disposição de estéril, à
medida que estas vão sendo recuperadas e revegetadas. Essa forma
de monitoramento permitirá comparar dados históricos e propor
medidas de remediação futuras, caso se tornem necessárias. Por outro lado, os valores obtidos por essa rede de poços recomendados,
mesmo com a sua desinstalação, devido ao avanço da lavra, servirão
como dados de base line para comparação com dados obtidos após
o fechamento da mina, para avaliação de possíveis impactos gerados
pelas atividades de extração do carvão. Do mesmo modo, como comentado em relação às águas superficiais, somente após o fechamento da mina, baseado em um estudo
detalhado, que envolva modelagem numérica para médio e longo
prazos, será possível determinar o comportamento do novo fluxo
subterrâneo e, consequentemente, poder-se-á estabelecer e implantar uma rede definitiva de monitoramento das águas subterrâneas.
A rede de monitoramento da qualidade de água pré-lavra poderá ser implantada e operada para obtenção de dados históricos que
servirão de base para avaliação de futuros impactos na área. Uma
segunda rede, pós-lavra, deverá ser instalada nas áreas de disposição
de estéril, já totalmente recuperadas, para monitoramento da futura
qualidade das águas, bem como para verificar a eficiência das medidas de engenharia de reconformação das áreas adotadas para se evitar a geração de água ácida na mina.
Essa rede pós-lavra poderá ser instalada somente após um conhecimento mínimo da nova dinâmica das águas subterrâneas da mina
para evitar a instalação de poços em locais não representativos da
nova situação hidrogeológica local. Apesar disso, alguns poços poderão ser instalados nas primeiras áreas já recuperadas, desde que sejam
seguidas as recomendações de um profissional em hidrogeologia, visando dar início ao monitoramento pós-lavra de cada bloco, sucessivamente. A avaliação, para instalação dos poços, deverá ser realizada
in loco, considerando todos os futuros aspectos topográficos da área,
sua nova rede de drenagem, a construção das áreas de disposição de
estéril (disposição de material, volume e tipo) e a futura configuração
da mina após sua exaustão.
A rede de monitoramento, pré-lavra, servirá tanto para a obtenção
de dados de qualidade das águas subterrâneas como para construção de um modelo hidrogeológico numérico para a área antes do
início da explotação. Os dados obtidos com o modelo hidrogeológico, na fase de pré-lavra, servirão para nortear o avanço da lavra do
minério quanto à vazão e ao desaguamento da mina. Os dados de
qualidade servirão de valores de base line da mina.
Recomenda-se que ambas as redes adotem a instalação de estações de poços, tendo cada uma, no mínimo, dois dispositivos de
monitoramento: um raso e um profundo. No caso da rede pré-lavra,
buscar-se-ão os aquíferos rasos e os profundos para controle hidrogeológico simultâneo do nível freático e do aquífero fissural, respectivamente. Quanto à rede pós-lavra, os poços serão instalados nas pilhas:
um raso, instalado no maciço da pilha de estéril, e um profundo, instalado abaixo do maciço da pilha, captando a água subterrânea. Esses
instrumentos, da pós-lavra, servirão para:
• avaliação da eficiência das medidas de controle adotadas nas
pilhas de estéril, sobre as águas subterrâneas, quanto à questão
de geração de água ácida;
• obtenção de dados de qualidade das águas;
• obtenção de dados de nível de água que serão fundamentais
para a construção do modelo hidrogeológico da área.
Medidas Mitigadoras Associadas
aos Processos de Mineração de
Carvão no RS
As medidas mitigadoras, em qualquer atividade mineira, visam,
objetivamente, dois pontos:
• se aplicadas durante as operações mineiras, reduzir os impactos
inerentes à atividade;
• se aplicadas após a ocorrência do impacto, reduzir e/ou eliminar
possíveis passivos ambientais remanescentes.
É possível reduzir substancialmente os impactos decorrentes da
mineração do carvão caso sejam aplicadas as medidas mitigadoras
ao processo de lavra e beneficiamento, relacionadas a seguir.
Gestão do Controle de Emissões
Atmosféricas e Qualidade do Ar
Com o objetivo de controlar e/ou minimizar as emissões atmosféricas geradas pelo empreendimento, algumas medidas podem ser
adotadas, quais sejam:
• minimização de emissões fugidias em vias, pistas e áreas não
pavimentadas do empreendimento, tomando-se as seguintes
medidas:
- manter a umidade das vias, por meio de aspersão por caminhões-pipa, em valores que minimizem as emissões pela
movimentação de veículos e cargas, especialmente durante
o período mais seco do ano. Cabe avaliar a necessidade de
aplicação de material surfactante, o qual promoverá um ligamento/aglomeração entre as partículas do solo, reduzindo a
emissão de poeira fugitiva. A verificação da eficácia da umectação será realizada diariamente por meio de inspeção visual,
não devendo haver emissões visíveis de poeira nas vias da
empresa;
- permitir a circulação apenas para veículos autorizados nas
áreas envolvidas: essa ação visa garantir que circulem nas
vias internas do empreendimento somente os veículos necessários à execução das atividades produtivas, evitando a
geração de poeira e possibilitando melhor orientação aos
condutores quanto às regras estabelecidas para a circulação nas vias internas;
- promover a recuperação das vias, quando e onde possível, de
acordo com o planejamento da lavra;
- implantar um planejamento de controle de trânsito de veículos por meio da instalação de placas de sinalização, limitando
a velocidade dos caminhões, dentro de parâmetros de engenharia e segurança.
• minimização de emissões fugidias provocadas por ação de ventos sobre taludes e áreas abertas, mantendo-se um programa de
revegetação e reabilitação de áreas degradadas;
• minimização de emissões de fumaça de motores a diesel, por
meio das seguintes medidas:
- utilizar veículos novos e/ou em boas condições e fazer manutenção periódica a ser definida internamente pela empresa;
- implantar procedimentos de fiscalização por meio de inspeções da emissão de fumaça preta pelos veículos e máquinas
movidas a diesel que atuam no empreendimento utilizando a
Escala Ringelman Colorimétrica, levando à manutenção corretiva daqueles que apresentarem emissões acima do grau 2
da referida escala.
• minimização de emissões de fontes fixas (instalações de beneficiamento do carvão), mantendo-se os sistemas de controle
(ciclones e despoeiramento) em funcionamento adequado por
meio de manutenções periódicas;
• minimização de emissões fugitivas provenientes do depósito
de carvão, de cinzas e de rejeitos, tomando-se as seguintes
medidas:
- nos depósitos de carvão, manter as pilhas compactadas, com
inclinações suaves e, se necessário, com aspersões periódicas
de água;
- nos depósitos de cinzas e de rejeitos, se houver, recobrimento
com material estéril, à medida que esse avança, de modo a
não expor essas áreas à ação dos ventos;
- nas frentes de lavra, mantê-las nas menores dimensões possíveis, mantendo o avançamento da recuperação (com cobertura vegetal) o mais próximo possível da cava.
Gestão de Ruídos
Com o objetivo de controlar e/ou minimizar a percepção do nível
de ruído gerado pelo empreendimento, são propostas algumas medidas a serem adotadas, quais sejam:
• Procedimentos operacionais
Para fins de controle dos níveis de ruído em áreas vizinhas à área
do empreendimento, deverão ser adotadas medidas como definição
de acessos a serem utilizados e horários para realização de algumas
tarefas (como detonações, desmatamento, etc.).
• Programa de manutenção de veículos e equipamentos
Diversos aspectos ambientais podem ser controlados por meio da
implantação de um programa de manutenção de veículos e equipamentos, tais como a redução na emissão de material particulado por
combustão incompleta, na emissão de gases poluentes, e a alteração
nos níveis originais de ruídos esperados para os veículos e equipamentos que servem à mineração.
A frequência dessa manutenção deve ser decidida internamente
na empresa, após análise de dados sobre a troca de peças e o aumento nos níveis de ruídos emitidos por veículos e equipamentos.
Basicamente, o programa de manutenção de veículos e equipamentos contempla as seguintes medidas:
• substituição do equipamento por outro mais silencioso;
• redução ou minimização das forças envolvidas, as quais podem
compreender: correta lubrificação, alinhamento de rolamentos
e eixos, balanceamento e equilíbrio das partes móveis e ancoragem do equipamento em suportes antivibratórios;
217
218
• alteração no processo operacional, operação do equipamento em períodos preestabelecidos e eliminação ou redução nas
operações noturnas.
• Cortinas arbóreas
A criação de uma cortina arbórea em determinados locais no entorno da área do empreendimento minimiza significativamente os
impactos associados ao aumento no nível de ruídos. Essa ação poderá
ser tomada à medida que os novos equipamentos sejam adquiridos.
Gestão de Resíduos Sólidos
A mitigação dos impactos causados pela geração dos resíduos
sólidos, durante as fases de implantação da expansão e operação
do empreendimento, consistirá na implementação de um plano de
gestão de resíduos sólidos baseado no estabelecimento de medidas
operacionais de acondicionamento, armazenamento temporário e
destinação final.
A seguir, são apresentadas as principais diretrizes para a implantação de um plano de gestão de resíduos sólidos.
• Inventário de resíduos sólidos
Inicialmente, é preciso fazer o inventário de resíduos sólidos, o qual
deve ser feito observando-se as diretrizes da norma ABNT 10.004,
que classifica os resíduos sólidos quanto aos seus riscos potenciais
ao meio ambiente e à saúde pública. O inventário fornecerá as informações acerca dos tipos e das quantidades de resíduos gerados pela
empresa.
• Coleta seletiva
Em posse do inventário de resíduos sólidos, deverão ser estabelecidos e dimensionados os coletores e locais apropriados destinados à
coleta seletiva. É importante que essa segregação seja feita na fonte
de geração e separada em recicláveis e não recicláveis.
A segregação de resíduos por meio da coleta seletiva tem como
objetivo principal a reciclagem desses materiais, possibilitando uma
série de vantagens e benefícios, sob os pontos de vista sanitário, ambiental, econômico e social. Um aspecto positivo que pode ser citado
é o aumento na qualidade dos resíduos e, consequentemente, dos
materiais com potencial para reciclagem, em função da não contaminação por outros materiais, possibilitando, por exemplo, a doação e/
ou comercialização.
Como premissa básica, deve-se considerar a infraestrutura existente na região e também aquela criada dentro da própria empresa,
visando uma correta destinação final.
É de fundamental importância que todos os funcionários da empresa conheçam e se envolvam no plano de gestão de resíduos sólidos, visto que ele só terá sucesso se ocorrer uma perfeita integração
dos agentes envolvidos. Para tanto, será necessário definir responsáveis e realizar campanhas de conscientização e treinamentos dentro
da empresa.
• Coleta interna
Uma equipe de funcionários devidamente treinados deverá ficar
responsável pela coleta periódica dos resíduos a serem gerados nas
instalações do empreendimento e encaminhamento aos locais de
armazenamento temporário/destinação final. Esses funcionários deverão utilizar equipamentos de proteção individual, tais como avental, luvas e calçados adequados. Além disso, deverão ser treinados
visando o esclarecimento dos objetivos, a importância e as rotinas do
procedimento da coleta interna.
• Armazenamento temporário
Em termos de armazenamento temporário, o empreendimento
deverá criar uma área capaz de estocar provisoriamente uma determinada quantidade de resíduos, até que haja uma definição com relação à destinação final. Nesse local, ficarão armazenados os resíduos
Classe I (Perigosos), II e III, separadamente, que serão encaminhados
para reciclagem, reutilização, retorno ao fornecedor ou tratamento,
incluindo incineração e aterramento.
Para a construção das baias e galpões, deverão ser observadas as
diretrizes das normas ABNT NBR 12.235 – Armazenamento de Resíduos Sólidos Perigosos, ABNT NBR 11.174 – Armazenamento de Resíduos Classes II – não inertes e III – inertes e NBR 13.896 – Aterros de
Resíduos não Perigosos.
• Destinação final
Os resíduos considerados como recicláveis (papel/papelão, plástico, madeira e sucatas metálicas) serão comercializados com empresas
da região (sucateiros intermediários e recicladores) desde que estejam devidamente licenciadas pelo órgão ambiental local.
Os resíduos perigosos deverão receber disposição final adequada,
conforme suas características. Essa destinação poderá ser incineração
ou disposição em aterros Classe I, desde que sejam firmados contratos com empresas licenciadas pelo órgão ambiental competente.
Controle de Processos Erosivos
Com o objetivo de evitar o aumento da taxa de erosão, minimizar
o carreamento de sólidos para cursos d’água e reduzir a dispersão de
particulados para o ar, deverão ser realizadas as seguintes medidas:
• acompanhamento periódico das áreas impactadas pelo
avanço da lavra, principalmente quando associadas à retirada da vegetação;
• a partir da detecção do processo erosivo, deverá ser definido um
plano de ação que considere as medidas de controle necessárias
para evitar, ou minimizar, o aporte de sedimentos para os cursos
de água;
• instalação de dispositivos de drenagem eficientes.
Sistema de Drenagem da Área em
Mineração
Deverá estar previsto o correto dimensionamento do sistema de
drenagem das áreas da mina. Normalmente, há um sistema de barragens que receberá as águas drenadas das frentes de lavra e propiciará
a necessária decantação do material particulado associado a essa drenagem. Depois de clarificado e estando com os demais parâmetros
químicos em conformidade com a legislação, esse efluente será lançado na drenagem natural da região. Deverá estar prevista a manutenção periódica desse sistema de barragens por meio da remoção
do material decantado.
Sistema de Esgotamento Sanitário
A implantação do empreendimento define um número variável
de pessoas que passarão a gerar resíduos sanitários. Os prédios administrativos, de oficinas, áreas de beneficiamento do minério e demais instalações da mina deverão estar equipados ou com ramais
interligados ao sistema de coleta e tratamento da cidade (se houver
e se for possível) ou ter seu próprio sistema de coleta e tratamento.
No mínimo, devem existir fossas, filtros anaeróbios e sumidouros devidamente dimensionados em conformidade com a norma da ANBT
NBR 7.229 – Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques
Sépticos e instalados.
Sistema de Efluentes Oleosos
Para assegurar o tratamento e a correta destinação dos efluentes
oleosos, todas as oficinas deverão ser instaladas com CSAO, devidamente dimensionadas de acordo com as diretrizes das normas ABNT
14.603/98 – Processos de Tratamento em Efluentes de Mineração e
ABNT 14.605/2000 – Sistema de Drenagem Oleosa, que consideram
as características dos equipamentos recebidos, os volumes e as vazões previstas.
Para uma condição favorável, o efluente deve passar por uma caixa
desarenadora antes de ser direcionado para CSAO. Essa passagem,
quando feita por gravidade, pode ser melhorada com a colocação
de um sistema para decantação e retirada de sólidos. Dessa forma,
apenas as águas oleosas serão tratadas no sistema separador, o que
evitará constante manutenção no sistema. A água decantada e isenta
de óleo poderá ser recirculada e aproveitada na lavagem de equipamentos e veículos.
Além disso, deverão ser adotados procedimentos internos, formalmente estabelecidos, para as operações de abastecimento de máquinas, veículos e equipamentos, conforme apresentado a seguir.
Sistema de Armazenagem de Combustíveis
Havendo posto de combustíveis para atendimento dos equipamentos da mina, este deverá estar instalado de acordo com norma
ABNT NBR 17.505/2006 – Armazenamento de Líquidos Inflamáveis,
onde define-se que todos os tanques de armazenamento de inflamáveis e combustíveis devem ser dotados de meios que impeçam que a
ocorrência acidental de derramamento coloque em risco instalações
importantes ou propriedades adjacentes ou alcancem cursos d’água.
Caso sejam aéreos, deverá existir, portanto, tanques de contenção em
seu entorno. A área de carga e descarga deverá ser plana, impermeabilizada e contar com sistema de recolhimento para possíveis derramamentos. Caixas separadoras de água e óleo deverão ser instaladas.
Ações de Comunicação Social e Educação Ambiental
mento respeitoso e condizente com os padrões de vida da população
local, evitando atritos e abuso de bebidas alcoólicas em momentos
de folga.
Essas ações devem ser desenvolvidas imediatamente antes do
início das obras de implantação do empreendimento, no momento
de contratação dos novos empregados e contratadas e estender-se
durante sua vida útil. Passivos ambientais inerentes à
mineração do Carvão Mineral no
Rio Grande do Sul (Edson B. Aguiar)
As obras de implantação e operação de uma mina provocam os
mais diversos impactos. Nem sempre, a população possui as informações corretas sobre o projeto em andamento e as ações de controle
ambiental desenvolvidas pelo empreendedor.
O impacto da atividade humana sobre a ecosfera terrestre é hoje
um dos assuntos mais discutidos do mundo. A partir de Revolução
Industrial e do uso dos combustíveis fósseis, a humanidade se transformou no principal fator de alteração do ecossistema terrestre.
A tomada de ações de comunicação social mostra-se um eficaz
instrumento de aproximação entre o empreendimento e o empreendedor, de um lado, e a população da região no qual se inserem, de
outro. Esse programa busca, assim, contribuir para a constante troca
de informações sobre as ações e necessidades das partes envolvidas.
A atividade humana tem interferido nos processos naturais com
atividades industriais e mineradoras que alteram, entre outras, a ciclagem de elementos não essenciais. Por semelhança química com
elementos específicos vitais, em diversos tecidos, ocorre a concentração desses elementos não essenciais. Portanto, em decorrência das
atividades humanas, é preciso se preocupar também com a ciclagem
de muitos desses elementos.
A viabilização das ações de comunicação e informação socioambiental deve ser baseada em material de divulgação (como folhetos e
cartazes), reuniões e palestras para os trabalhadores – tanto funcionários como terceirizados – e para a comunidade.
Essas mesmas informações deverão ser também repassadas à imprensa local e regional, de forma a ampliar a abrangência de seu conhecimento e divulgação, em termos de público e de circulação de
informações.
Entre as informações a serem divulgadas, devem ser contemplados
temas relativos ao meio ambiente e às relações entre a comunidade
e os trabalhadores, tendo em vista as situações de convivência social
geradas pela presença do empreendimento e as dúvidas porventura
surgidas.
Um importante reforço é a realização de palestras para os trabalhadores temporários externos, recomendando-lhes um comporta-
Em áreas com depósitos minerais, áreas mineradas e áreas com depósitos de rejeitos de mineração, onde ocorrem as maiores concentrações de metais pesados, ocorre durante essa ciclagem uma maior
concentração em organismos vivos, principalmente plantas com sistema radicular profundo.
Alguns desses metais são úteis aos organismos vivos, em percentagem muito pequena, tornando-se mais ou menos tóxicos em
percentagens mais elevadas. Todos eles se concentram ao longo de
cadeias alimentares. Alguns desses metais, como o mercúrio, o cádmio e o chumbo, são tóxicos mesmo em quantidades muito baixas. O
cromo, o níquel, o cobalto e vários outros são tóxicos e demonstram
ser carcinogênicos mesmo em quantidades mínimas (Raw, 1981;
Wagner, 1985). Mesmo os metais essenciais aos organismos vivos se
tornam tóxicos quando em concentrações elevadas. Essa toxicidade
dos metais se origina na capacidade de substituir íons centrais em en-
219
220
zimas e fermentos de organismos vivos, provocando assim distúrbios
em suas funções de catalisadores para reações bioquímicas (Sanson,
1981 apud Wagner, 1985).
Vários estudos vêm sendo realizados sobre as concentrações típicas desses elementos em cada região e em diversos compartimentos, como os trabalhos de Malyuga (1964), Mathis e Cumming (1973),
Taylos, (1974 e 1976), Forstner e Wittmann (1983), entre outros.
Os metais pesados podem ter suas concentrações alteradas em
um ambiente por causas naturais, como erupções vulcânicas, intemperização das rochas e solos, cheias periódicas de grandes cursos de
água, entre outros. Mas, sem dúvida, as ações antrópicas são as que
mais contribuem para alterar as concentrações de metais em algumas áreas, como mostram os estudos realizados por Anderson (1992),
nos EUA, e por Corson (1993), no mar Báltico.
A mineração de carvão pode alterar as concentrações de metais
pesados em todos os compartimentos do ecossistema, não apenas
das áreas mineradas, mas também por meio de resíduos gerados pela
mineração ou pela utilização do carvão em usinas termelétricas ou
em outros processos industriais (Mason, 1966; Pulford e Ducan, 1975;
Lawrey, 1976; Dimber et al., 1978; Coles, Ragaine e Ondov, 1979; Wadge e Hutton, 1987). Rejeitos recentes de carvão têm, normalmente, pH neutro ou levemente alcalino, que começa a decrescer quando a pirita oxida. A
oxidação da pirita a sulfato ocorre por ação de micro-organismos em
presença do ar, variações térmicas e variações de umidade (chuvas,
infiltrações, drenagem), causando o aumento do caráter ácido:
2FeS2 + 2H2O  2Fe +2 + 4H+ + 4SO4-2
4Fe+2 + 10H2O + O2 4Fe(OH)3 + 8H+
Devido a essa oxidação, as áreas com rejeito de carvão não queimado passam por diversos estágios nos quais o potencial de acidez,
inicialmente alto, vai decrescendo. O pH inicialmente alto vai baixando até tornar-se extremamente ácido, aumentando depois gradativamente, até se esgotar o potencial de acidez; a quantidade de sulfato
livre é inicialmente baixa e vai aumentando até o último estágio.
Esse processo não ocorre com rejeitos queimados, pois, durante a
combustão, ocorre a oxidação da pirita sem a produção de rejeitos
sólidos ácidos. Em decorrência desses processos de oxidação, a mineração do carvão e os depósitos com rejeitos de carvão frequentemente causam poluição de corpos d’água, águas subterrâneas e outros
problemas ambientais (Kumber et al., 1978; Pulford e Ducan, 1975).
Áreas de mineração de carvão e depósitos com rejeitos de carvão
apresentam uma série de alterações, tais como: alteração nos componentes biológicos que regulam os processos de decomposição do
litter, em virtude de uma baixa biomassa bacteriana e de fungos, causada pela presença das concentrações elevadas de metais pesados
(Bahyia e Cornfield, 1972; Ruhling e Tyler, 1973; Dft e Nicolson, 1974;
Jordan e Lechevalier, 1975; Lawreu, 1976); as baixas condições de pH
dessas áreas contribuem para a crescente solubilização de numerosos elementos do substrato, particularmente metais, e são fatores
limitantes no estabelecimento da vegetação natural ou introduzida
nesse habitat.
Assim, várias espécies de organismos terrestres e aquáticos acumulam metais pesados, cada um destes em partes específicas de seus
organismos (Lawrey, 1975; Whitton et al., 1982; Caines e Wells, 1985).
Algumas plantas superiores também sofrem alterações em seus parâmetros celulares quando crescem em áreas mineradas (Porto, 1983).
Ocorre também, nessas áreas de rejeito com pH baixo, a formação de
óxido de ferro amorfo, que impede a absorção de fosfatos fertilizantes
pelas plantas (Pulford e Ducan, 1975).
Algumas plantas, capacitadas para tolerar concentrações altas de
metais pesados, acumulam esses elementos em quantidades frequentemente tóxicas para herbívoros, tendo sido observadas altas
concentrações desses elementos nesses organismos em áreas contaminadas com rejeitos ou pela mineração do carvão (Lindsay,1974;
Wagner, 1985; Porto, 1981; 1983, 1986 e 1989; Zoche, 1985; Zanardi,
1990; Bustamante, 1993).
O Rio Grande do Sul é o Estado que comporta as maiores reservas
carboníferas do País. Até agora, apenas uma parcela dessas reservas
tem sido explorada; com o crescimento do consumo energético, a
tendência é incrementar o uso do carvão como fonte de energia
mais barata.
A partir do exposto, cabe considerar que a mineração do carvão
gaúcho (assim como a que ocorre em qualquer parte do mundo) tem
que ser conduzida dentro de padrões ambientais rígidos e com os
mais elevados controles na lavra, beneficiamento, estocagem e transporte do produto. Como visto, os impactos da mineração do carvão a céu aberto
ocorrem, basicamente, no meio solo e no meio água.
No solo, por ser o local onde ocorrem todas as operações mineiras.
A abertura de cavas, com seus bota-foras, suas vias, acessos e pátios
de estocagem, deslocará a fauna da região e afetará a vegetação da
área, que deverá ser retirada. A movimentação de materiais de cobertura das camadas de carvão será enorme. Mesmo com a posterior recuperação dessas áreas, todo o cuidado deverá ser tomado para que
materiais piritosos fiquem profundamente depositados e não haja
a possibilidade de continuarem reagindo e produzindo drenagens
ácidas. Durante a operação da mina, as águas da cava que entrarem
em contato com materiais piritosos deverão ser convenientemente
tratadas antes de serem jogadas na drenagem natural da região. Se as
operações mineiras e ambientais forem convenientemente conduzidas, o solo vegetal preservado e corretamente recomposto e a vegetação reimplantada, existirão condições de retorno dessa área às suas
condições ambientais naturais originais.
Nas águas, por ser para onde drenará toda e qualquer drenagem
ácida produzida pela lixiviação dos materiais piritosos associados ao
carvão. Isso poderá ocorrer tanto nas frentes de lavra como nos pátios
de estocagem e nas plantas de beneficiamento de carvão, que utilizam água e possuem, via de regra, bacias de decantação de materiais
(em especial, finos) e pátios de estocagem. Nem todas as águas em
contato com o carvão estarão poluídas e/ou contaminadas. Como
visto, inicialmente, o carvão tem reação neutra ou alcalina. Não se
pode permitir que essa exposição seja longa o suficiente para que
as reações da pirita (com o oxigênio do ar e com as águas) passem
a ocorrer. Como regra a ser observada, o correto é que toda a água
presente nas frentes de lavra sejam o mais rapidamente possível drenadas para a superfície. Caso possuam sólidos sedimentáveis, utilizar
bacias de decantação e, caso já apresentem pH abaixo dos limites de
norma, neutralizá-las. Instalações simples que prevejam a adição de
cal, calcário ou soda cáustica podem ser suficientes. Caso os efluentes
tenham pH baixo e, consequentemente, apresentem metais pesados
dissolvidos, sua simples neutralização pode ser suficiente para decantar esses metais. O manganês, caso presente, pode acarretar alguns
problemas, necessitando picos altos de pH para sua decantação.
Passivos ambientais, portanto, ocorrem caso os cuidados listados
não sejam tomados.
A partir da década de 1980, os cuidados com o meio ambiente
sofreram rápida evolução no Estado. Todas as empresas mineradoras passaram a fazer a recuperação de áreas mineradas de forma
concomitante com a lavra. Consideram-se, portanto, como passivos
ambientais as áreas mineradas antes da década de 1980. Mesmo que
os volumes minerados tenham sofrido acréscimo nesse período, não
houve incremento nos passivos ambientais. Pelo contrário: eles vêm
sendo paulatinamente reduzidos.
Os passivos ambientais relacionados com a indústria carbonífera
no RS podem ser assim classificados:
• áreas mineradas a céu aberto, não recuperadas ou recuperadas
parcialmente;
• áreas e pátios de plantas de beneficiamento, incluindo-se bacias
de decantação;
• áreas de deposição de rejeitos da mineração e/ou beneficiamento do carvão;
• áreas de deposição de cinzas da combustão do carvão mineral.
As regiões afetadas são basicamente três:
• região do Baixo Jacuí, incluindo-se os municípios de Arroio dos
Ratos, Charqueadas, São Jerônimo, Butiá e Minas do Leão;
contenção de cinzas permanecem na área. No município de Arroio
dos Ratos, a antiga mineração de subsolo foi desativada há muitas
décadas. A área de mineração a céu aberto está ativa nas cercanias da
cidade. Ao sul, a Mina do Faxinal está desativada e a área recuperada.
Em Butiá, diversas áreas de mineração a céu aberto estão ativas. Em
Minas do Leão, as atividades de mineração de subsolo foram encerradas na década passada. Há minas a céu aberto em funcionamento,
inclusive antigas cavas sendo utilizadas como aterro sanitário controlado (Mina do Recreio). Toda a região do Baixo Jacuí tem seus passivos
ambientais sendo recuperados. Algumas das áreas ainda apresentam
problemas e há diversos pontos com arroios acidificados por drenagens ácidas.
uma maior participação no retorno do ICMS. No item contribuições
diretas (CFEM) nas prefeituras onde existe produção de carvão, a indústria carbonífera contribuiu com recursos que propiciaram a elevação do IDH. Na região de Cachoeira do Sul, existem áreas de mineração a céu
aberto hoje desativadas. Não há passivos ambientais de monta e todos estão sob controle.
Uma termelétrica movida a carvão nacional diminui a importação
de outros energéticos, reduz os investimentos em linhas de transmissão devido à proximidade com os centros de consumo e apresenta
uma maior flexibilidade operacional por não depender de condições
climáticas e pela facilidade de estocar seu combustível. Além disso,
um projeto de usina termelétrica, quando comparado com outro baseado em hidroeletricidade, pode ser vantajoso no que se refere ao
investimento necessário à sua implantação, ao tempo de construção
e à taxa de retorno. A tabela a seguir apresenta uma comparação entre formas de geração elétrica.
Na região de Candiota, encontra-se a maior jazida conhecida de
carvão do Brasil. A mineração ocorre na área desde o início da década de 1960 e sempre a céu aberto. Há antigos registros de pequenas
minas de subsolo, a maioria de encosta, nos primórdios de século passado. Há passivos ambientais (áreas mineradas antes da década de
1980) que vêm sendo paulatinamente recuperados. Essas áreas ainda
produzem drenagens ácidas e há arroios na região afetados.
Depósitos de Carvão Mineral no
Rio Grande do Sul e principais
operações de mina
No Baixo Jacuí, o município de Charqueadas abrigou uma indústria carbonífera pujante, com mina de subsolo (Poço Otávio Reis,
hoje fechado) e áreas de mineração a céu aberto. A antiga Aços Finos Piratini abrigou planta de beneficiamento de carvão que abastecia a siderúrgica (hoje não mais utilizando carvão) e a Termelétrica
de Charqueadas, ainda em atividade. Diversos pátios de estocagem
de carvão existiram e ainda existem na área, assim como grandes
depósitos de rejeito, como o da área do Capão da Roça. O município
de São Jerônimo abrigou a hoje desativada Termelétrica de São Jerônimo, abastecida com carvão mineral. Antigos pátios de rejeitos e
cinzas foram desativados. Pátios de estocagem de carvão e bacias de
Comparação entre formas de
geração elétrica
Hidro
Térmica
Nuclear
Alto
Menor
Muito alto
Custo combustível
Nulo
Muito alto
Baixo
Custo de O&M
Baixo
Alto
Muito alto
Custo da energia
Baixo
Alto
Muito alto
Linha de transmissão
Longa
Menor
Menor
Tempo de construção
Grande
Menor
Grande
Tempo de vida
Grande
Menor
Médio
Geração de emprego
Grande
Menor
Grande
Investimento por kW
• região central, em Cachoeira do Sul;
• região de Candiota.
Os projetos em pauta poderão ter a oportunidade de alavancar
a economia do Rio Grande do Sul e ajudar na garantia de suprimento de energia elétrica, evitando o risco de apagão no Brasil.
Esses projetos, além de gerar cerca de 10 mil empregos na época
da construção, darão um impulso nos municípios da metade mais
carente do Estado do Rio Grande do Sul, injetando cerca de US$ 2
bilhões em investimento.
Ver item sobre jazidas de carvão no RS, que trata amplamente desse assunto.
Implantação de usinas
termelétricas no Estado, aumento
da mineração de Carvão Mineral
e benefícios (energéticos, sociais,
tecnológicos e industriais)
Segundo a Associação dos Municípios da Região Carbonífera
(AMREC), no ano de 2000, o carvão foi a atividade econômica com
maior agregado, permitindo que os municípios da AMREC tivessem
Impacto ambiental
Reservatório
Atmosfera
Radioatividade
Efeito estufa
Menor
Grande
Nenhuma
Importação
Pequena
Grande
Média
Baixa
Alta
Baixa
Taxa de retorno
Fonte: Geração hidrelétrica, termelétrica e nuclear - Luiz Pinguelli Rosa.
221
222
No longo prazo, não se sustentam políticas assistencialistas sem
que existam os recursos financeiros para tal e não é possível aumentar
cada vez mais a carga tributária que reduz o poder econômico, principalmente da classe média. A única saída é o crescimento econômico
com a consequente geração de empregos. A indústria carbonífera
brasileira vem contribuindo, de maneira importante e significativa,
para o desenvolvimento e atendimento das demandas da sociedade.
A implantação da USITESC, por exemplo, trará como benefícios a
geração de 1.200 empregos diretos durante a construção, 700 a 800
empregos diretos na mineração e a geração de energia entre 4.000 e
5.000 empregos indiretos.
Além disso, o estímulo à economia carbonífera reflete em aumento
da competitividade na geração de energia elétrica com a utilização
da mais moderna tecnologia na recuperação ambiental (queima limpa de carvão) e viabiliza o surgimento de novos polos industriais, tais
como produção de fertilizantes, cimento e artefatos para a construção civil e melhoria na balança comercial brasileira (Fonte: Criciúma
Mineração). Tomando como exemplo a Usina Termoelétrica Jorge Lacerda, no
município de Capivari de Baixo, Santa Catarina, a cadeia produtiva do
carvão gera mais de 6 mil empregos nas seguintes atividades:
•
•
•
•
mineração do carvão: 3.300;
transporte e abastecimento do carvão: 400;
geração de energia elétrica: 900;
extração e transporte de cinzas: 1.400.
A injeção de recursos na economia do Sul de SC em 2013 foi de R$
660 milhões em combustíveis e R$ 150 milhões em pessoal próprio,
operações de rotina, etc. Além disso, a CTJL responde por 70% da arrecadação de tributos municipais e por 75% da economia de Capivari
de Baixo.
No caso da Usina Termelétrica a Carvão de Seival, durante os 40
meses de construção, serão movimentados diretamente no Estado
cerca de R$ 300 milhões, além de, na operação, entre R$ 80 e 130 milhões por ano, entre carvão, calcário, manutenção e pessoal (Fonte:
Tractebel Energia – Geração Termelétrica a Carvão).
Programa de implantação de novas usinas termelétricas a Carvão Mineral no Rio Grande do Sul
• Usina Termo Pampa Sul (implantação imediata)
• UTE X Energia (obra planejada)
Projeto para instalação de uma usina termelétrica no município de
Candiota, RS, com capacidade de 600 MW. O empreendimento prevê
investimentos da ordem de US$ 850 milhões. A usina utilizará como
combustível o carvão oriundo da Mina de Seival, da qual a MPX detém participação de 70%.
• Usina Termelétrica de Candiota IV –
Fase D (obra planejada)
Projeto para instalação de uma usina termelétrica com capacidade de 340 MW. Esse empreendimento foi recentemente rebatizado
com o nome de Miroel Wolowski e está localizado no município de
Candiota. É de propriedade da Empresa Tractebel Energia, tem investimentos previstos da ordem de US$ 700 milhões e utilizará como
combustível carvão mineral já contratado com a Seival Sul Mineração,
empresa controlada pela Copelmi. A energia comercializada no leilão
deve ser entregue a partir de 1° de janeiro de 2019.
Projeto para instalação de uma usina termelétrica com capacidade
de 700 MW com investimento previsto de US$ 900 milhões ou 1.200
MW com investimento da ordem de US$ 1,7 bilhão.
• CTSUL Recursos Minerais LTDA (obra depende de leilão da
ANEEL)
Projeto para instalação de uma usina termelétrica no município de
Pedras Altas com capacidade de 600 MW, com investimento previsto
de US$ 900 milhões.
de 650 MW localizada no município de Cachoeira do Sul, no RS, com
investimento previsto de aproximadamente US$ 1,0 bilhão.
• UTE Jacuí (obra paralisada)
Projeto de instalação de uma usina termelétrica com capacidade
de 350 MW localizada no município de Charqueadas, no RS. O investimento necessário para completar o empreendimento é de US$
180 milhões. O estágio de implantação já contempla: equipamentos
importados no sítio ~ 100%; equipamentos nacionais no sítio ~ 60%;
construção civil ~ 75%; montagem eletromecânica ~ 25%, avanço geral da obra aproximadamente 40%.
• Usina Termelétrica de Seival (obra planejada)
de 500 MW no município de Candiota, RS, com investimentos da ordem de US$ 800 milhões.
• Usina Termelétrica Ouro Negro (obra planejada)
Oferta de condições sociais como
moradia, saúde e lazer para
acolher os trabalhadores que
chegarão às cidades das regiões
carboníferas
As usinas termelétricas de Candiota localizam-se junto às minas de
carvão, sendo que os maiores centros urbanos existentes na região,
ou seja, Bagé (com população de 117 mil habitantes) e Pinheiro Machado (com 14,5 mil) distam 60 e 45 km respectivamente deste polo
energético. Na microrregião de Candiota, existe a cidade de Candiota
(com 10 mil habitantes) e outros núcleos urbanos. Esta cidade possui
infraestrutura que serve de apoio tanto às atividades industriais relacionadas ao carvão e calcário como às atividades do setor primário da
região, com facilidades comerciais, culturais, religiosas, de lazer, transporte, comunicações e saneamento.
Os acessos rodoviários são totalmente pavimentados, bem como a
estrada asfaltada que liga a BR-293 à UTE Presidente Médici e à Mina
de Candiota, com 20 km de extensão.
No mesmo sítio de Candiota, estão sendo esperados novos empreendimentos termelétricos, entre eles: UTE Seival, UTE Pampa, UTE Sul,
UTE Candiota Fase D e UTE Bertin, que exigirão estudos para melhoria
da infraestrutura, tanto na malha rodoviária como ferroviária.
O acesso ferroviário local é feito por meio de uma linha que parte
do Porto de Rio Grande, passando por Pelotas e Bagé, chegando até
a fronteira com o Uruguai na cidade de Santana do Livramento, linha
esta conectada com a rede férrea do Estado e do restante do País.
O acesso aéreo pode ser feito pelo aeroporto de Bagé, onde operam aviões comerciais de linha regular, ou pelo Aeroporto de Candiota (CGTEE), com 900 m de pista asfaltada e localizado a 3,5 km da Mina
de Candiota e a 7 km de Candiota III (Fonte: GT Energia – SEINFRA –
22/03/2013 – Gallas).
As necessidades de moradia e saúde podem ser atendidas pelas
cidades de Candiota, Pinheiro Machado e Bagé, bastante próximas,
com hospitais, lazer e moradias suficientes para receber os trabalhadores, como inclusive já ocorreu durante a construção da Fase C da
Usina Presidente Médici recentemente.
Gás de Carvão Mineral (horizonte 2016-2025)
Definida como a produção de gás energético a partir da oxidação
parcial de combustível sólido, mantido suspenso por escoamento
ascendente de ar e/ou vapor de água a alta temperatura, a gaseificação apresenta diversas vantagens em relação à queima direta ou
combustão.
O gás de síntese ou syngas, anteriormente denominado “gás manufaturado” e “gás de cidade”, é uma mistura gasosa combustível
produzida por pirólise. O syngas vem de reação química complexa,
caracterizada por uma primeira etapa de gaseificação com a pirólise
do material orgânico na presença de um agente oxidante introduzido
deliberadamente em quantidade suficiente para iniciar a combustão,
mas muito pequena para que seja completa.
Os métodos modernos melhoraram a eficiência pela introdução
de um catalisador no processo de reação.
O gás de síntese contém principalmente vapor, hidrogênio, metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono, além de algum resíduo da pirólise.
A gaseificação do carvão foi usada por vários anos para produzir
gás de carvão para aquecimento, iluminação elétrica e infraestrutura,
de tal forma que o gás natural se tornou comum.
Anteriormente usado como combustível gasoso, é agora convertido em combustível líquido para motores de combustão interna e,
uma vez limpo, teoricamente, pode ser utilizado em instalações de
cogeração ou trigeração para produzir movimento, calor e/ou eletricidade.
Centenas de plantas de gás foram construídas rapidamente na
França e milhares nos demais países industrializados. A maioria dessas plantas operou na França até o final dos anos 1960, quando, por
causa da escassez de carvão e da poluição que emitem, além da concorrência a partir do gás natural, foram fechadas.
Histórico mundial do Gás de
Carvão Mineral
A conversão de carvão mineral em combustível gasoso para posterior uso em lares, instalações industriais e/ou comerciais tem sido
praticada por mais de 200 anos. Até a década de 1940, tal tipo de
transformação constituiu-se em uma das maiores indústrias nos EUA
e em países atualmente desenvolvidos.
O processo de produção por termólise foi inventado em 1780 na
Escócia e desenvolvido como uma forma industrialmente útil em
1798 com a invenção do engenheiro Philippe Lebon. Lebon parece
ter inventado uma forma de cogeração, que alimentou o Hotel Seigneley Paris com gás de iluminação, enquanto o calor do forno de pirólise era usado para aquecimento.
O processo de Lebon foi melhorado em 1807 por William Murdoch,
para iluminar Londres, e foi produzido industrialmente e amplamente
até o início do século XX, para iluminação a gás (gás de cidade) e para
venda à indústria siderúrgica.
A história recente do gás de carvão mineral tem início com os gasômetros, infraestruturas erguidas entre o final do século XIX e início
do XX para a produção de gás à base de carvão mineral, combustível essencial para o processo de industrialização de diversas regiões
do mundo. As fábricas de gás e seus gasômetros forneciam o gás necessário
para iluminar as cidades, abastecer as indústrias e garantir conforto às
residências, permitindo o uso de aparelhos domésticos como o fogão.
Com o fim da utilização do gás de carvão mineral, muitos gasômetros
foram desativados e passaram por um longo processo de abandono
e degradação até serem demolidos ou revitalizados para novos usos.
Essas fábricas foram destruídas, mas deixaram importante poluição do solo e das águas subterrâneas por uma mistura complexa
que pode incluir várias centenas de compostos. A maioria desses
produtos químicos é cancerígena e tóxica. É necessário purificá-los
de modo que eles não danifiquem os componentes de reator, tubulações ou válvulas.
Antes do desenvolvimento de gasodutos e redes e antes da grande disponibilidade de gás natural, muitas cidades norte-americanas e
europeias usaram gás de carvão para iluminação a gás combustível,
para a síntese de amoníaco pelo processo de Haber ou para sintetizar
metanol para química ou combustível (Fonte: http://elmaxilab.com/
definicao-abc/letra-s/syngas.php).
Evolução mundial da produção e
demanda da Gás de Carvão Mineral
O carvão, cuja utilização na Alemanha foi intensificada durante a
Segunda Guerra Mundial, já era matéria-prima para diversos processos industriais em anos anteriores. Segundo Toscani (1981), esses processos industriais, no entanto, requeriam muita manutenção, eram
de difícil operação e termicamente ineficientes. Por isso, os países
que possuíam petróleo e gás natural davam preferência a essas matérias-primas que, além de proporcionarem uma operação mais limpa,
eram mais fáceis de manusear e mais econômicos que o carvão.
A utilização de petróleo como principal fonte geradora de energia
intensificou-se após a Segunda Guerra Mundial, durante o grande
crescimento industrial. Tal acontecimento fez o carvão perder boa
parte de sua importância comercial e ter seu uso restringido, principalmente na siderurgia. Com a crise energética mundial, surgida em
1973 devido à elevação brusca dos preços de petróleo e à perspectiva de um agravamento dessa situação, reavivou-se o interesse geral
223
224
pela utilização do carvão como substituto do petróleo. Atualmente,
o carvão constitui ainda uma das maiores fontes de energia no mundo, sendo utilizado principalmente como combustível na produção
de eletricidade e calor para uso industrial e, em menor escala, na
manufatura do coque. De acordo com Mutanen (1993), o consumo
mundial de carvão ocupa o segundo lugar em importância depois do
petróleo, representando aproximadamente 24% do total das fontes
energéticas primárias mais utilizadas: •
•
•
•
•
•
biomassa: 15%;
carvão: 24%;
hidráulica: 6%;
nuclear: 4%;
gás natural: 17%;
petróleo: 34%.
Segundo o MME (1998), o carvão mineral contribui com 38,4%
do total dos recursos e das reservas energéticas brasileiras medidas
em tep, fato que o classifica, nesse sentido, como a fonte de maior
potencial energético. Apesar disso, a energia consumida pelo Brasil
devido à utilização do carvão mineral não supera 5% do total das
fontes energéticas primárias, sendo ainda aproveitada uma porcentagem muito menor na produção de eletricidade e de calor para
consumo industrial.
Nos EUA, segundo Longwell e colaboradores (1995), o incremento antecipado a médio e longo prazos no preço do gás natural e do
petróleo, com respeito ao carvão, promete incentivar os esforços na
tarefa de obter carvões livres de cinzas e com baixos níveis de enxofre,
bem como combustível gasoso para uso doméstico mediante processos de transformação termoquímica apropriados. Devido a esse
aumento no preço do gás natural, a substituição de gás energético
a partir do carvão poderia tornar-se economicamente viável, tendo
em vista que as atuais tecnologias, como, por exemplo, ciclos combinados de geração de potência e células de combustível, requerem
obrigatoriamente a utilização de um combustível gasoso limpo. Além
disso, o uso econômico de combustíveis gasosos e líquidos de baixo
impacto ambiental poderá representar uma importante fonte de matéria-prima para a produção de numerosos compostos químicos de
representativo valor comercial.
Nos países que formam a OECD, a consideração mais importante
para o futuro aproveitamento energético do carvão é fundamental-
mente ambiental. Por isso, vários programas estão sendo desenvolvidos para promover tecnologias mais limpas para o carvão e que
minimizem a relação custo-benefício, na procura por limitar a emissão de poluentes potencialmente perigosos, tais como compostos
sulfurosos, nitrogenados e hidrocarbonetos não queimados, gerados
durante a operação de plantas térmicas e/ou industriais.
Dentro desse esquema, a tecnologia da gaseificação em leito fluidizado constitui uma alternativa promissora no manejo racional do
carvão mineral. De acordo com Sánchez (1994) e Olivares (1996), estabelece-se, por exemplo, a conveniência de se ter, em muitas situações,
combustível gasoso para distribuição e obtenção de uma chama de
alta temperatura, estável e limpa. Da mesma forma, segundo Turik e
Furnaletto (1980), a conversão a gás de carvão em leito fluidizado vem
sendo desenvolvida com maior interesse em relação ao processo em
leito fixo, devido, fundamentalmente, à operação isotérmica do reator
na zona do leito, alta capacidade de processamento de gás combustível, conversão de carbono para tempos de residência mais reduzidos,
operação e controle relativamente simples do reator, maior possibilidade de operação com diferentes tipos de combustíveis de diversas
granulometrias e características físico-químicas. O gás, produto da gaseificação, é constituído essencialmente por
gases combustíveis (monóxido de carbono, hidrogênio e metano), dióxido de carbono, nitrogênio e vapor d’água. Além desses elementos,
podem estar presentes pequenas quantidades de outras substâncias,
tais como alcatrão, material particulado e gases poluentes que variam
em composição de acordo com as características próprias do processo e do combustível gaseificado. Em termos de qualidade do gás
produzido, cabe ressaltar a importância de minimizar as impurezas
contidas nele e que, eventualmente, possam comprometer a integridade física de seres vivos ou a vida útil de equipamentos industriais
altamente custosos, tais como turbinas a gás em ciclos combinados
de gaseificação integrada (IGCC).
No caso específico da gaseificação de carvão mineral, visando a
utilização do gás como combustível, o sulfeto de hidrogênio (H2S) e,
em menor proporção, o oxissulfeto (COS), a amônia (NH3) e o cianeto
(HCN) constituem as principais impurezas gasosas. Nesse sentido, a
presença indesejável de substâncias sulfurosas no gás combustível
constitui talvez o aspecto mais relevante, devido, principalmente, à
formação de compostos altamente corrosivos e nocivos, como o ácido sulfúrico (H2SO4), formados ao entrarem em contato com o vapor
de água com óxidos de enxofre gerados em processos de combustão
subsequentes.
Gaseificação de Carvão Mineral
Durante a Segunda Guerra Mundial, a manufatura de combustíveis líquidos foi praticada pela Alemanha para fornecer combustível
de uso militar e, nesse contexto, avanços significativos foram feitos na
tecnologia da gaseificação que significaram a base dos gaseificadores
de hoje. O incremento na disponibilidade de gás natural e petróleo
nos EUA e em outros países industrializados resultou na substituição
de gás de carvão por gás natural e óleo combustível. A crise do petróleo em 1973 e as predições da época de iminente escassez de gás
natural provocaram, na Europa e nos EUA, o surgimento de programas governamentais e privados que visassem desenvolver sistemas
de gaseificação, dirigidos principalmente para a geração de gás de
síntese (SNG) a partir do carvão mineral.
No entanto, quando o preço do petróleo e do gás caiu, o incentivo
para a construção das plantas de produção de SNG foi eliminado, ficando em operação uma quantidade bem menor de gaseificadores
utilizados para a manufatura de metanol, amônia e diversos produtos químicos de alto valor comercial. A atual busca no incremento
da eficiência na produção de energia elétrica e a ênfase na utilização
de turbinas a gás, bem como de células combustíveis de alto rendimento, têm criado um forte incentivo para desenvolver sistemas de
gaseificação de elevada eficiência, especificamente projetados para
fornecer combustível para a geração de eletricidade.
Para o caso específico de sistemas de potência para a produção de
energia elétrica, a gaseificação pressurizada de carvão mineral começou a ter grande interesse a partir da última década como desenvolvimento do IGCC. Este ciclo, segundo Longwell e colaboradores (1995),
oferece múltiplas vantagens: baixa emissão de poluentes em relação
à energia contida no carvão, alta eficiência térmica e flexibilidade
construtiva. Com relação a esta última característica, é possível adicionar gaseificadores a um ciclo simples de geração de potência elétrica
que utilize gás natural, quando houver uma elevação do preço desse
combustível ou quando o gás natural não estiver disponível. Atualmente, existem várias unidades desse tipo que utilizam gaseificadores de grande porte, construídas por indústrias, como a Lurgi, Texaco
e Kropp-Koppers, entre outras. As etapas básicas de um sistema IGCC
estão resumidas a seguir:
• o combustível gasoso forma-se mediante a reação de carvão
com vapor e ar (ou oxigênio) a alta temperatura;
• o gás é purificado;
• o gás limpo é queimado e os gases de combustão levados a
uma turbina para gerar eletricidade;
• o calor residual dos gases é usado por uma caldeira para produzir vapor de água e ser dirigido a uma turbina convencional para
gerar mais eletricidade.
Fonte: Unicamp – Faculdade de Engenharia Mecânica – Tecnologia da Gaseificação – Prof. Dr. Caio Glauco Sanchez.
Matriz setorial mundial de
consumo de Gás de Carvão Mineral
A conversão de combustíveis fósseis sólidos em combustíveis líquidos, via gaseificação, já é dominada. A África do Sul, por exemplo, usa
essa tecnologia para converter carvão em gás de síntese, para então
produzir diesel e gasolina (Fonte: Gaseificação de Biomassa – IPT).
Syngas produzido por gaseificação no mundo em 2012:
•
•
•
•
50 mil MWth para produtos químicos;
35 mil MWth para combustíveis líquidos;
30 mil MWth para energia;
10 mil MWth para combustíveis gasosos.
do por várias zonas distintas, saindo finalmente um resíduo, as cinzas,
pelo fundo. Os agentes de gaseificação (vapor e ar, O2 e outros) circulam, geralmente, em contracorrente, de baixo para cima, nesse caso,
verifica-se o chamado fluxo em contracorrente.
2. Leito Fluidizado: A gaseificação em leito fluidizado requer
uma alimentação de oxigênio (ou ar) e vapor pressurizado por baixo
da tela da câmara de combustão vertical, sendo que o carvão é alimentado por cima, assim, o oxigênio e o vapor mantêm o carvão moído em suspensão (fluidizado) em constante ebulição para controle da
combustão. No processo em leito fluidizado, a velocidade dos gases
é aquela apenas necessária ao processamento das reações, ainda que
não seja suficiente ao arraste das partículas, o qual ocorre no leito fixo.
Isso significa que as interações entre fluidos e partículas ocorrem com
maior intensidade e o processo de gaseificação é mais completo.
3. Leito Arrastado: Para esse tipo de gaseificador, as partículas de
carvão precisam ser muito finas (carvão pulverizado) e são gaseificadas na presença de oxigênio (com muito menos frequência, usa-se
ar) em fluxo concorrente. A maioria dos carvões pode ser gaseificada nesse tipo de equipamento devido à sua elevada temperatura de
operação, que funde o carvão e as cinzas, além de proporcionar excelente separação das partículas de carvão dentro do leito, evitando
aglomeração. Em contrapartida, essa elevada temperatura impõe um
resfriamento dos gases de saída antes de sua limpeza devido a limitações técnicas desses equipamentos atualmente.
Entre os diversos tipos de gaseificadores, destacam-se os de leito
fixo (fixed bed gasifier), leito fluidizado (fluidized bed gasifier) e leito
arrastado (entrained flow gasifier).
4. Gaseificação Integrada (IGCC): A mais avançada tecnologia
utilizando carvão para geração de eletricidade de forma limpa é chamada de IGCC. Esse tipo de processo apresenta maior eficiência energética que aquela conseguida pelas plantas convencionais de carvão
pulverizado. A IGCC promove uma significativa redução na emissão
de poluentes quando comparada com tecnologias convencionais,
reduzindo 33% do NOx e 75% do SOx, com praticamente ausência
de emissão de particulados. Uma planta IGCC usa de 30 a 40% menos
água do que outras plantas de geração de energia convencional.
1. Leito Fixo: A denominação de leito fixo deve-se à camada de
carvão estar suportada dentro do gaseificador por grelhas fixas e
apresentando sua espessura mais ou menos constante. Dentro desse
leito, o carvão move-se vagarosamente, de cima para baixo, passan-
O processo começa no gaseificador, onde o combustível (carvão,
biomassa e outros) é colocado em contato com o oxigênio (ou ar) e
vapor, iniciando o processo de gaseificação, produzindo, dessa forma,
o gás de síntese. Esse gás de síntese é esfriado em refrigeradores ra-
Fonte: Gaseificação de Biomassa – Rota Via Pirólise Rápida – IPT.
Vários processos da Gaseificação
do Carvão Mineral a nível mundial
diantes de gás, gerando, assim, vapor de alta pressão, que se torna
limpo após remoção de particulados, enxofre e outras impurezas.
Após o processo de purificação, o gás é queimado em turbinas a gás
para produzir energia elétrica. O calor residual da combustão do gás
existente nas turbinas a gás é também usado para produzir vapor,
que moverá uma turbina a vapor, gerando energia elétrica adicional.
Aproximadamente dois terços da energia produzida em uma planta
IGCC provêm da turbina a gás. Depois de abastecer de energia as instalações da planta, a produção líquida de energia elétrica é enviada ao
sistema de transmissão e distribuição.
Além de energia elétrica, a planta pode paralelamente produzir valiosas substâncias químicas e combustíveis limpos para transportes.
Nesse caso, o gás de carvão de síntese limpo, em vez de ser queimado
diretamente nas turbinas a gás, passa por um reator de síntese, onde
o monóxido de carbono e o hidrogênio são cataliticamente combinados para formar substâncias químicas de alto valor e combustíveis
com emissões extremamente baixas. Depois da produção de combustíveis e recuperação de substâncias químicas, o gás de síntese não
convertido é enviado para planta de ciclo combinado para produzir
energia elétrica.
Um grande volume do gás de síntese, que antes era usado para
produzir energia elétrica, agora passa a produzir combustíveis e produtos químicos. Assim, nas instalações de IGCC, para gerar a mesma
quantidade de energia elétrica injetada na linha de transmissão, utiliza-se gás natural queimado nas turbinas a gás, compensando o gás
de síntese usado para produzir combustíveis e substâncias químicas.
Desse modo, a produção de energia elétrica total na saída da planta
pode ser mantida igual na linha de transmissão com as instalações
do IGCC.
5. Gaseificação Subterrânea de Carvão in situ (Underground
Coal Gasification – UCG): A UCG não é uma ideia nova. Essa técnica
tem sido empregada pelos soviéticos desde 1930, além disso, países
como EUA têm acompanhado e estudado essa tecnologia desde
1940 e já realizaram, inclusive, muitos testes de UCG com sucesso.
O gás produzido na UCG, comumente conhecido como gás de síntese (ou syngas, uma mistura de CO e H2), é gerado pelas mesmas reações químicas que ocorrem em uma gaseificação convencional (com
225
226
gaseificadores comerciais), porém, o processo de gaseificação ocorre
na própria jazida de carvão subterrânea não minerada.
Na UCG, o oxigênio ou ar e vapor de água são injetados na camada
de carvão por meio de poços perfurados até a jazida e, após ignição,
dá-se início ao processo de gaseificação. O gás produzido é retirado
por outro poço perfurado até as camadas de carvão. Ao chegar à
superfície, esse gás é enviado para as unidades de limpeza, processamento, transporte e utilização (geração de energia, combustíveis,
produtos químicos, etc.). A gaseificação in situ apresenta algumas
vantagens importantes:
• redução de prejuízos ecológicos, tanto em relação à poluição
atmosférica como à degradação do solo;
• acesso às camadas de carvão inacessíveis à mineração convencional devido à profundidade, assim proporcionando exploração comercial para essas áreas de difícil acesso;
• elimina os problemas relacionados à segurança de trabalhadores da mineração;
• na gaseificação in situ, os custos relacionados ao gaseificador e
seus auxiliares são desprezados, já que o reator do processo (gaseificador) é a própria camada de carvão;
• resíduos da UCG ficam na própria camada de carvão, reduzindo
custos com deposição e tratamento de rejeitos;
• custos relacionados ao transporte e armazenamento, tanto do
carvão da mina como dos resíduos, são eliminados;
• potencial de combinação com a captura e o sequestro de carbono (Carbon Capture and Sequestration – CCS). O próprio depósito geológico tem capacidade de aprisionar esses gases.
Apesar das inúmeras vantagens, a UCG apresenta algumas limitações:
• o aumento das reservas de carvão devido à UCG pode ser menor que se pensa, pois, para que se inicie uma UCG, é necessário
um estudo aprofundado das características geológicas, geoquí-
micas e proximidade de aquíferos no local a ser explorado. Assim, essas informações podem detectar problemas ambientais
antes não avaliados que impedirão a UCG nesse local;
• a UCG é um processo instável e sua operação não pode ser completamente controlada, como acontece nas plantas de gaseificação convencionais na superfície;
• as variáveis de processo variam conforme a UCG vai ocorrendo,
nesse caso, elas podem ser apenas estimadas;
• a taxa de fluxo e composição dos gases produzidos varia todo o
tempo.
Antes da utilização da UCG, é necessário um mapeamento geológico, geoquímico e hidrogeológico completo de toda a região a ser
utilizada, tanto acima como abaixo da jazida. Após essa análise e coleta de dados experimentais, é necessário o desenvolvimento de modelos cinéticos e fluidodinâmicos que tentem prever o que ocorrerá
na camada de carvão durante a gaseificação, dando todo o suporte
para que a operação ocorra com sucesso, segurança e com o mínimo
de impacto ambiental.
As vazões e as pressões de ar-comprimido, de vapor e de oxigênio
na UCG são obtidas a partir das características do carvão, do solo e da
água do subsolo. Esses fluidos permitem o controle parcial das condições de combustão do carvão no subsolo e influenciam também na
qualidade do gás obtido.
O poder calorífico e a composição do gás produzido variam de
acordo com as vazões e relações de oxigênio, vapor e ar-comprimido
injetados na UCG. A pressão de saída é função de mecanismos que
ainda não estão bem definidos.
Apesar de serem poucos os impactos ambientais, ocorrem problemas no processo. Entre os principais, podem-se citar o colapso do
teto da cavidade formada no subsolo e o risco de poluir os lençóis
aquáticos subterrâneos. Estudos geológicos e de resistência do solo
têm procurado resolver o problema do colapso do teto da cavidade.
A poluição dos lençóis aquáticos poderá ser causada pela introdução
de contaminantes orgânicos e inorgânicos resultantes do processo
de gaseificação da camada de carvão.
O processo de gaseificação subterrânea de carvão sofreu, nos últimos 10 anos, uma grande evolução, passando de incompreendido
a um dos líderes entre os processos relacionados com combustíveis
fósseis, abordados pelo programa norte-americano dos synfuels. Segundo dados do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), a
gaseificação in situ poderia aumentar as reservas exploráveis de carvão nos EUA em três vezes. Desse modo, acredita-se na UCG como
uma futura técnica para geração de energia e fonte de matéria-prima
para produtos químicos e combustíveis.
Hoje, já existem programas governamentais em alguns países –
Canadá, EUA, Croácia, Rússia e Austrália – para investigação, desenvolvimento e demonstração da aplicação comercial da tecnologia UCG,
incluindo as facilidades de transporte do combustível gasoso (Fonte:
ABCM – Gaseificação – carvaomineral.com.br).
Gaseificação de Carvão Mineral
como alternativa energética
mundial
O carvão é o único combustível fóssil cujo suprimento permanecerá, durante uma parte do século XXI, existindo em grande quantidade
e a custos relativamente baixos. Trata-se, portanto, de um dos principais combustíveis substitutos disponíveis para atenuar a transição da
era atual de petróleo e gás natural abundante para uma fase futura de
recursos energéticos renováveis.
A ciência e a tecnologia da gaseificação de carvão e de outros
combustíveis sólidos têm avançado significativamente. Esse progresso é resultado de uma considerável expansão nos trabalhos de pesquisa e desenvolvimento relacionados aos aspectos físicos e químicos
das reações presentes na gaseificação e também nos processos de
purificação dos gases e líquidos provenientes do processo, tornando
a gaseificação um processo limpo e ambientalmente correto para geração de energia e outros produtos químicos.
Destacam-se, nesse caso, pesquisas dos mecanismos cinéticos das
reações termodinâmica, transferência de massa e calor e fluidodinâmica. Com o uso de todas essas informações, o entendimento e a
modelagem dos mecanismos envolvidos no processo de gaseificação tornam-se mais favoráveis, possibilitando o projeto de gaseifica-
dores e processos com mais confiabilidade, economia, segurança e
ambientalmente corretos. É importante salientar que as propriedades
termodinâmicas do carvão são difíceis de serem mensuradas devido
à natureza heterogênea e complexa desse material, o que torna o trabalho ainda mais difícil. Diante do avanço nessa área, acredita-se que
o futuro do carvão mineral está na gaseificação (Fonte: http://tudosobrecarvao1.blogspot.com.br/2013/08/gaseificacao.html).
Uso do Gás de Carvão Mineral
no mundo: como combustível,
na queima direta, em motores
alternativos e turbinas, na
geração de energia elétrica ou
como matéria-prima para diversas
aplicações industriais
As demandas globais de energia (total e elétrica) devem crescer
78% e 92%, respectivamente., entre 1996 e 2020 (previsão do cenário
básico). O investimento global necessário para o suprimento de energia será de US$ 400 – 600 bilhões/ano entre 1990 – 2020. Esse investimento será feito em um conjunto de tecnologias – fóssil, renovável,
nuclear – muito diversificado; hoje três quartos do total são de origem
fóssil, os quais serão ainda os principais até 2020.
De modo geral, o crescimento econômico e a proteção ao meio
ambiente serão os principais motivadores de mudanças/crescimento
no setor energético; um fato que aparece com grande importância
(manter a concentração de carbono na atmosfera, por exemplo, em
550 ppm) exigirá que grande parte da nova geração seja livre de carbono e que haja um forte aumento na eficiência de uso de combustíveis fósseis.
Embora o caminho até 2020 seja essencialmente evolucionário
(GN e carvão), a partir daí, a participação de novas tecnologias deverá
crescer significativamente. Sustentabilidade será o conceito mais utilizado nessas mudanças; a sugestão é que sejam buscados aumentos
de produtividade e redução de emissões de 2% ao ano, globalmente,
em todas as áreas. Isso já exigiria um grande esforço de inovação e
difusão tecnológica. Por exemplo, na área de energia elétrica, os maiores desafios (globais) a curto prazo são: o uso mais eficiente de carvão,
a disseminação de geração distribuída e o armazenamento.
No médio prazo (2010-2020), novas tecnologias limpas permitirão
a volta de carvão nos países desenvolvidos, já com benefícios ambientais e de custo decorrentes de tecnologias implementadas para
gás natural em curto/médio prazos.
A pesquisa em tecnologias limpas para carvão tem sido estimulada, mesmo no curto prazo, visando evitar inclusive (EUA) que a substituição gradual das termelétricas a carvão por gás natural (que ocorre
hoje) crie um fato irreversível e impossibilite a volta do carvão.
No nível de conhecimento atual, as melhores perspectivas são para
tecnologias envolvendo a produção intermediária de gás de síntese
(CO, H2), a partir de GN ou carvão, e buscar, sempre que possível, configurações onde se pratique cogeração. Hoje ciclos de gaseificação de
carvão integrados com ciclos combinados e cogeração podem produzir energia competitivamente com ciclos convencionais a vapor e
com emissões equivalentes às de plantas a gás natural.
Combustíveis líquidos sintéticos derivados de gás de síntese são
uma promessa principalmente em futuras plantas de poligeração
(eletricidade, calor, outros produtos), embora ainda não competitivos.
Poderão vir de GN ou carvão. No longo prazo, as tecnologias baseadas
em gás de síntese também seriam a base para a futura inserção do H2
como vetor energético em larga escala; imagina-se a possibilidade de
separar e armazenar o CO2 no processo de gaseificação, a partir dos
fósseis (Fonte: Estado da Arte e Tendências Tecnológicas para Energia
– Isaias Carvalho de Macedo).
A gaseificação é uma maneira eficiente de explorar e transformar o
carvão mineral. Por meio desse processo, é possível obter um gás para
síntese química, o gás de síntese ou syngas. Este pode ser utilizado
diretamente como combustível, com queima direta em motores alternativos ou turbinas para geração de energia elétrica, ou ser dispo-
nibilizado como matéria-prima estratégica para diversas aplicações
industriais. O syngas é um composto de síntese que pode ser utilizado em combinação com diversos reagentes para obtenção de vários
produtos, tais como:
•
•
•
•
•
combustíveis líquidos (nafta, querosene e diesel);
lubrificantes de alto desempenho e parafinas;
metanol e dimetil-éter;
hidrogênio;
fertilizantes nitrogenados (ureia).
Segundo o pesquisador Theo Fleisch, da companhia British Petroleum, “os processos químicos a partir do gás de síntese serão a tecnologia chave para o século XXI” (Fleisch, 2006). Ele afirma isso demonstrando a flexibilidade e as possibilidades do composto gasoso CO/H2.
O principal fator, segundo ele, é que o syngas permite a utilização da
rota MTO (methanol to ole-fins), a qual permite o desenvolvimento e
a inovação nas áreas de energia e novos materiais. Os usos e as aplicações do syngás incluem vapor, eletricidade, combustíveis, fertilizantes, reagentes, calor, plásticos e hidrogênio.
Principais plantas de gaseificação
de Carvão Mineral no mundo e seus
Quantitativos
A tabela a seguir mostra as usinas de gaseificação existentes no
mundo que utilizam carvão como matéria-prima. A tabela é dividida
pelo nome da usina, país, tecnologia utilizada, ano de iniciação, realidade do projeto, status do gaseificador, número total de gaseificadores, capacidade de produção de gás de síntese, saída equivalente em
MWth e produto resultante.
227
228
País
Tecnologia
utilizada
Ano de
iniciação
Realidade do
projeto
Status do
gaseificador
N º de
gaseificadores
Capacidade de
produção dos
gaseificadores
Saída
(MWth)
Produtos
resultantes*
Sasol-I F-T Syngas Plant
África do Sul
Sasol Lurgi Dry Ash
1955
Ativo
Operando
17
7100000
970,6
Líquido FT
Lu Nan Ammonia Plant
China
GE
1993
Ativo
Operando
2
525000
71,8
Produtos químicos
Shanghai Coking & Chemical
China
GE
1995
Ativo
Operando
3
1530000
209,2
Produtos químicos
Shaanxi Ammonia Plant
China
GE
1996
Ativo
Operando
3
2040000
278,9
Produtos químicos
Ube City Ammonia Plant
Japão
GE
1984
Ativo
Operando
4
2150000
293,9
Produtos químicos
Great Plains Synfuels Plant
EUA
Sasol Lurgi Dry Ash
1984
Ativo
Operando
14
13900000
1900,3
Combustíveis gasosos
Kingsport Integrated Coal Gasification
EUA
GE
1983
Ativo
Operando
2
1600000
218,7
Produtos químicos
Polk County IGCC Project
EUA
GE
1996
Ativo
Operando
1
3300000
451,1
Energia
Nome da Usina
Puyang Ammonia Plant
Ville Methanol Plant
Buggenum IGCC Plant
Puertollano IGCC Plant
China
Sasol Lurgi Dry Ash
2000
Ativo
Operando
4
2282492
312
Produtos químicos
Alemanha
GE
1985
Ativo
Operando
3
2231500
305,1
Produtos químicos
Holanda
Shell
1994
Ativo
Operando
1
3408000
465,9
Energia
Espanha
PRENFLO
1997
Ativo
Operando
1
4300000
587,8
Energia
Sasol Synfuels
África do Sul
Sasol Lurgi Dry Ash
1977
Ativo
Operando
40
39600000
7048
Líquido FT
Gasification East Plant
África do Sul
Sasol Lurgi Dry Ash
1982
Ativo
Operando
40
39600000
7048
Líquido FT
Shaanxi Ammonia Plant
China
Sasol Lurgi Dry Ash
1987
Ativo
Operando
4
2282492
312
Produtos químicos
Sanghi IGCC Plant
Índia
GTI U-GAS
2002
Ativo
Operando
1
804000
109,1
Energia
Wujing Gas Plant No. 2
China
GTI U-GAS
1994
Ativo
Operando
8
3000000
410,1
Hefei City Ammonia Plant
China
GE
2000
Ativo
Operando
3
1400000
191,4
Produtos químicos
Gorazde Ammonia Plant
Antiga Iuguslávia
LP Winkler
1952
Ativo
Operando
1
120000
16,4
Produtos químicos
Vresova IGCC Plant
República Tcheca
Sasol Lurgi Dry Ash
1996
Ativo
Operando
26
4700000
636,4
Energia
Mesaba Energy Project
EUA
E-GAS (ConocoPhilli
2013
Planejamento
Desenvolvendo
3
0
0
Energia
Steelhead Energy
EUA
E-GAS (ConocoPhilli
2013
Planejamento
Desenvolvendo
2
20600000
2810
Energia
Rentech & Royster Clark
EUA
E-GAS (ConocoPhilli
2013
Planejamento
Aplicando
0
2600000
194
Líquido FT
Shuanghuan Chemical
China
Shell
2006
Ativo
Operando
1
1320000
197
Produtos químicos
Sinopec. Yueyang
China
Shell
2006
Ativo
Operando
1
3410000
509
Produtos químicos
Sinopec. Zhijiang
China
Shell
2005
Ativo
Operando
0
273,4
Produtos químicos
Liuzhou Chemical Industry Corp. Ltd.
China
Shell
2005
Ativo
Operando
1
1720000
256
Produtos químicos
Sinopec
China
Shell
2006
Planejamento
Iniciando
2
3410000
509
Produtos químicos
Dahua Chemicals
China
Shell
2007
Planejamento
Iniciando
1
1700000
232
Produtos químicos
Yuntianhua Chemicals
China
Shell
2007
Planejamento
Iniciando
1
3400000
465
Produtos químicos
Yunzhanhua Chemicals
China
Shell
2007
Planejamento
Iniciando
1
3400000
465
Produtos químicos
Shenhua
China
Shell
2008
Planejamento
Em construção
2
6300000
861
Líquidos FT
Yongcheng Chemicals
China
Shell
2007
Planejamento
Aplicando
1
3100000
424
Produtos químicos
* Fischer - Tropsch
CONTINUA
CONTINUAÇÃO
País
Tecnologia
utilizada
Ano de
iniciação
Realidade do
projeto
Status do
gaseificador
N º de
gaseificadores
Capacidade de
produção dos
gaseificadores
Saída
(MWth)
Produtos
resultantes*
China 1
China
GE
2004
Ativo
Operando
1
2045000
279,6
Produtos químicos
China 2
China
GE
2005
Ativo
Operando
1
1275000
174,3
Produtos químicos
China 5
China
GE
2006
Ativo
Operando
3
2080000
284,3
Produtos químicos
Jinling
China
GE
2005
Ativo
Operando
1
2100000
287,1
Produtos químicos
China 4
China
GE
2005
Ativo
Operando
1
2100000
287,1
Produtos químicos
China 3
China
GE
2005
Ativo
Operando
3
2100000
287,1
Produtos químicos
Haolianghe Ammonia Plant
China
GE
2004
Ativo
Operando
1
2200000
300
Produtos químicos
Gas Plant No. 2
China
GE
1997
Ativo
Operando
1
765000
104,6
Produtos químicos
Zhong Yuan Dahua Group Ltd
China
Sasol Lurgi Dry Ash
2000
Ativo
Operando
X
2282492
312
Produtos químicos
Shaanxi Shenmu Chemical Plant
China
GE
2005
Ativo
Operando
X
1925000
263
Produtos químicos
Sinopec Wuhan, Hubei
China
Shell
2006
Ativo
Iniciando
X
3410000
509
Produtos químicos
Nome da Usina
Weihe Chemical
China
GE
2006
Ativo
Iniciando
X
2900000
395
Produtos químicos
Nakoso IGCC
Japão
Mitsubishi
2007
Planejamento
Em construção
X
3350000
455
Energia
Kaixiang Chemical Plant
China
Shell
2008
Planejamento
Em construção
X
1720000
257
Produtos químicos
Yongcheng Shell Plant
China
Shell
2008
Planejamento
Em construção
X
3120000
466
Produtos químicos
Puyang Plant
China
Shell
2008
Planejamento
Em construção
X
3410000
463
Produtos químicos
Tianjin Chemical Plant
China
Shell
2010
Planejamento
Desenvolvendo
X
8250000
1124
Produtos químicos
Guizhou Chemical Plant
China
Shell
2010
Planejamento
Desenvolvendo
X
4125000
562
Produtos químicos
Inner Mongolia Chemical Plant
China
Shell
2011
Planejamento
Desenvolvendo
X
24750000
3373
Produtos químicos
Edwardsport IGCC
EUA
GE
2011
Planejamento
Desenvolvendo
X
8450000
1150
Energia
East Dubuque Fischer
EUA
E-GAS (ConocoPhilli
2011
Planejamento
Desenvolvendo
X
4924800
673,284
Líquido FT
Taylorville Energy Center
EUA
GE
2012
Planejamento
Desenvolvendo
X
8450000
1150
Energia
Secure Energy Systems SNG
EUA
Siemens SFG
2009
Planejamento
Desenvolvendo
X
1000
Polk County IGCC Expansion
EUA
GE
2013
Planejamento
Desenvolvendo
X
8450000
1150
Energia
Peabody SNG
EUA
E-GAS (ConocoPhilli
2013
Planejamento
Desenvolvendo
X
14774400
2019,852
Beaumont Chemical Facility
EUA
GE
2011
Planejamento
Desenvolvendo
X
8450000
1150
Produtos químicos
Faustina Hydrogen Products LLC
EUA
GE
2010
Planejamento
Desenvolvendo
X
8450000
1150
Produtos químicos
Orlando Gasification Project
EUA
KBR Transport Gasifi
2010
Planejamento
Desenvolvendo
X
3817714
383
Energia
Sulcis IGCC Project
Itália
Shell
2009
Planejamento
Desenvolvendo
2
7000000
956,9
Energia
Thermoselece Vresova
República Tcheca
GSP
2007
Planejamento
Iniciando
1
5760000
787,4
Energia
Dong Ting Ammonia Plant
China
Shell
2006
Planejamento
Iniciando
1
3410000
466,2
Produtos químicos
Hubei Ammonia Plant
China
Shell
2006
Planejamento
Iniciando
1
3500000
466,2
Produtos químicos
Fonte: Gasification World, 2007
* Fischer - Tropsch
229
230
Gás de Carvão Mineral e
vantagens e desvantagens do seu
uso na geração termelétrica
Gaseificação é a mais limpa, flexível e confiável maneira de economizar, reduzindo a dependência e o uso de combustíveis fósseis e
transformando os RSUs em energia limpa ou combustíveis, oferecendo a alternativa de menor custo para a captura do CO2, quando da
geração de energia.
Oferece também oportunidades de utilizar recursos internos para
minimizar o alto custo da dependência do petróleo e do gás natural
importado. A gaseificação prevê aumentar o investimento nacional
e o emprego nas indústrias, diminuindo, por causa disso, o alto custo
da energia elétrica.
Finalmente, a gaseificação oferece caminho para o desenvolvimento de energias novas, renováveis e altamente sustentáveis por
meio do uso coerente de acordo com a política de meio ambiente no
tratamento e na destinação final dos RSUs.
“Gaseificação é a redefinição da energia limpa, sustentável e renovável” (Fonte: Luiz Meira – ecodobrasil.blogspot.com.br).
A produção de energia elétrica em IGCC é o que apresenta – entre
todos os métodos – o melhor rendimento, além de produzir emissões
extremamente baixas. É o processo mais limpo entre as tecnologias
comerciais baseadas em carvão.
Como vantagem, ainda, considera-se a possibilidade de produção
em paralelo (ciclo combinado) de combustíveis líquidos, como diesel,
gasolina e óleos, além do baixo custo para a captura de gás carbônico,
além da geração de mais empregos, aumentando o nível socioeconômico da região. Como desvantagem, pode-se citar o custo ainda mais
elevado do que a queima direta do carvão (Fonte: Rui Osório).
Processo de Gaseificação
do Carvão Mineral, caro
operacionalmente, porém muito
eficiente
A gaseificação converte carvão e outras matérias-primas em um
gás muito limpo e utilizável. É um processo que pode converter uma
ampla variedade dos recursos naturais, como, por exemplo, carvão,
lignito, biomassa e resíduos de petróleo em um gás limpo chamado
syngas (gás sintético), que pode ser usado em muitos dos mesmos
caminhos que utilizam o gás natural para gerar energia e produzir outros produtos.
É o processo mais limpo entre as outras tecnologias comerciais baseadas em carvão. Quando usado para geração de energia elétrica, a
gaseificação pode produzir perto de zero as emissões ao ar junto com
uma baixa produção de resíduos sólidos e de águas residuais. Enxofre,
escórias e mesmo dióxido de carbono podem ser recuperados como
produtos relativamente puros ou inertes com utilidades em aplicações como fertilizantes, materiais de construção e óleo enriquecido
recuperado. O estado do Texas, nos EUA, sozinho, tem recuperado
cerca de 31 bilhões de barris de óleo, com um valor de US$ 1 bilhão.
A gaseificação ajuda a conservar os valiosos recursos de água. O
processo usa aproximadamente 30 a 40% menos água para produzir
energia elétrica quando comparado aos outros processos baseados
na utilização do carvão.
A gaseificação pode prontamente remover o mercúrio volátil. É a
única tecnologia baseada no carvão que tem demonstrado comercialmente grandes níveis de remoção de mercúrio volátil do produto
gasoso por duas décadas. O U.S. DOE, um estudo realizado pela Parsons Infrastucture e Technology Group, Inc., estimou que mais de 90%
do mercúrio volátil removido da gaseificação do carvão custariam
menos que 25 centavos por MWh.
É uma tecnologia confiável e comprovada. Considerando os altos
preços do gás natural, todas as tecnologias baseadas em carvão tornaram-se atrativas. Os custos do capital e o custo da eletricidade para
IGCC das unidades de geração de energia estão agora próximos a outras tecnologias baseadas em carvão, possuindo potencial de serem
menos caros do que as outras tecnologias. Os três líderes provedores
da tecnologia de gaseificação têm recentemente formado alianças
com as principais empresas de engenharia e construção para padronizar desenhos de plantas, reduzir custos de capital e fornecer garantias adequadas ao desempenho global para as novas instalações.
A gaseificação provê a aproximação do baixo custo para a captura
de gás carbônico. É um gás que está frequentemente associado com
o aquecimento global. A captura de CO2 de uma planta de geração
de energia utilizando gaseificação requer significativamente menor
perda de energia e menor custo de capital adicional do que para outra tecnologia de geração de energia, como os processos de combustão utilizando carvão, óleo ou gás natural. Os processos baseados em
gaseificação são também simples e menos caros para um posterior
ajuste para habilitação na captura de CO2.
Um exemplo é o campo petrolífero de Weyburn, que combina sequestro de carbono e melhora da recuperação de petróleo, segundo
S. Julio Friedmann, que lidera a Iniciativa Armazenamento de Carbono do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, do DOE, na Califórnia. “Eles obtêm dióxido de carbono da Usina de Gaseificação das
Grandes Planícies em Beulah, Dakota do Norte. A razão do projeto foi
meramente econômica”. Outra questão relacionada são os créditos
de carbono, uma espécie de moeda que se pode obter em negociações internacionais por países que ainda desconsideram o efeito estufa e o aquecimento global.
Esses créditos são adquiridos por países que têm um índice de
emissão de CO2 reduzido e, com eles, fecham negociações com países poluidores. A quantidade de créditos de carbono recebida varia
de acordo com a quantidade de emissão de carbono reduzida. Para
cada tonelada reduzida de carbono, o país recebe um crédito, o que
também vale para a redução do metano, só que, neste caso, o país
recebe cerca de 21 créditos. A gaseificação contribui para uma grande
redução da emissão de CO2 à atmosfera.
É uma tecnologia muito versátil e flexível. Possui amplo potencial
de produzir uma grande variedade de produtos, incluindo energia
elétrica, vapor, produtos químicos, fertilizantes, combustíveis limpos
e também hidrogênio. Na verdade, quase qualquer produto básico
produzido atualmente das refinarias, de óleo ou da conversão de
gás natural pode também o ser por meio da gaseificação. Como um
exemplo dessa versatilidade, a coprodução (poligeração) de energia
elétrica e outros produtos (como as substâncias químicas das instalações de gaseificação) podem aumentar a utilização e eficiência do
carvão ou outra matéria-prima e também o valor global de criação de
uma instalação, além de criar empregos adicionais.
A gaseificação provê a única ponte possível para a economia de
hidrogênio baseada em carvão. O processo converte diretamente
carvão e água em hidrogênio, enquanto outras tecnologias baseadas
em carvão dependem primeiro da criação de eletricidade do carvão,
o qual é também usado para separação eletrolítica de hidrogênio da
água (uma rota menos eficiente do que a conversão direta). A gaseificação, desse modo, provê uma possível e econômica rota para produzir hidrogênio das reservas de carvão existentes. As refinarias são
alguns dos grandes utilizadores de hidrogênio e podem ser beneficiadas pela produção de hidrogênio produzido pela gaseificação de
carvão ou outras matérias-primas.
Gaseificação já é parte do dia a dia. Produtos utilizados diariamente são atualmente fabricados usando a gaseificação, incluindo itens
como eletricidade, filmes fotográficos, escovas de dente, adoçantes
artificiais, produtos farmacêuticos e muitos outros. É uma tecnologia
confiável na qual todos esses produtos são gerados todos os dias.
A gaseificação da biomassa, em um horizonte de longo prazo,
produzindo o metanol a partir dela, poderia ser utilizada pelas células
de combustível. Também o gás proveniente do gasoduto da Bolívia
poderia ser utilizado para aumentar o poder calórico do combustível
utilizado pela turbina a gás. No contexto de um desenvolvimento sustentável, ela traz várias vantagens, pois, além dos impactos positivos à
natureza, gera mais empregos, aumentando o nível socioeconômico
da região.
A implantação de uma central de gaseificação na região carbonífera em Santa Catarina, utilizando gaseificadores de última geração,
possibilitaria a produção de gás combustível limpo a ser distribuído
para empresas interessadas na produção combinada ou não de energia térmica e elétrica. Além de combustível industrial, substituindo o
óleo combustível, óleo diesel e outros derivados leves do petróleo, o
gás produzido poderia também ser utilizado pelo setor comercial e
como combustível residencial. A viabilização dessa oportunidade necessitaria de infraestrutura de transporte do gás combustível produzido. Dessa forma, seria necessário contar com a possibilidade de o gás
produzido ser transportado por meio de gasodutos já instalados para
o transporte do gás natural, em uma perspectiva futura.
Gás de Carvão Mineral e seus
componentes (hidrogênio e
monóxido de carbono)
A tabela a seguir apresenta as principais reações envolvidas na gaseificação.
TIPO DE REAÇÃO
REAÇÃO QUÍMICA
Combustão com oxigênio
C + O2 a CO2
Gaseificação com oxigênio
C + ½ O2 a CO
Gaseificação com vapor
C + H2O a CO + H2
Gaseificação com dióxido de carbono
(Reação de Boudouard)
C + CO2 a 2CO
Reação de Shift
CO + H2O a CO2 + H2
Gaseificação com hidrogênio
C + 2H2 a CH4
Reação de metanização
CO + 3 H2 a CH4 + H2O
O principal produto da gaseificação apresenta-se como uma mistura de gases: monóxido de carbono (CO), hidrogênio (H2), dióxido de
carbono (CO2), metano (CH4), traços de enxofre (S), outros hidrocarbonetos leves e impurezas. A composição final do gás proveniente
da gaseificação dependerá, entre outros aspectos, das condições de
operação, como temperatura, pressão, tempo de residência, características da matéria-prima (matérias voláteis, carbono fixo, cinzas, en-
xofre, reatividade, etc.), tipo de reator e características dos agentes gaseificantes: ar ou oxigênio (Fonte: http://tudosobrecarvao1.blogspot.
com.br/2013/08/gaseificacao.html).
Gás de Carvão Mineral, diversos
produtos gerados, entre eles,
fertilizantes nitrogenados com a
amônia e a ureia
Tendo como principais componentes o hidrogênio e o monóxido
de carbono, o gás de síntese gerado é o ponto de partida para diversos produtos, podendo gerar simultaneamente mais de um derivado.
Merecem destaque os fertilizantes nitrogenados, criados a partir do
metanol, amônia e ureia. A conversão em hidrocarbonetos abre caminho para a geração de combustíveis para os diversos modais de
transporte, inclusive para aviação. A geração térmica, por meio do
ciclo combinado, possibilita a produção de energia com a remoção
prévia do dióxido de carbono.
O processo tem menores custos operacionais, acrescentando valor
agregado aos subprodutos gerados, como enxofre e ácido sulfúrico,
que são comercialmente viáveis. As grandes reservas do Estado ressaltam boas possibilidades para o carvão tornar-se até mais atrativo
financeiramente que o gás natural proveniente do gasoduto Bolívia
-Brasil. Além disso, respeita as regulamentações ambientais vigentes
e os níveis de emissões são ínfimos, de tal forma que as plantas de gaseificação requerem menos equipamentos no controle de emissões,
representando menores custos operacionais.
Fertilizantes
Entre os principais produtos da gaseificação do carvão, estão os fertilizantes gerados a partir do metanol, amônia e ureia (produtos que
dão origem a fertilizantes nitrogenados). Por meio da metanização,
substitui também o gás natural e poderá ser transportado na rede de
gasodutos existentes, afastando a necessidade de aumentar a importação e assegurando uma nova fonte de energia alternativa econômica e ambientalmente sustentável que também pode alimentar usinas
térmicas.
231
232
Combustíveis
No setor de combustíveis, por meio da conversão em hidrocarbonetos, a gaseificação permite empregar o combustível gerado nos
modais de transporte ao converter o carvão em combustíveis líquidos, como também combustível para aviação.
Eletricidade
O suprimento de energia elétrica gerado em térmicas não poluentes, que funcionam a partir do ciclo combinado, consiste na mistura
de gases e vapor em que a reação produz energia com a remoção
prévia do dióxido de carbono (Fonte: Engenheiro Elifas Simas – Diário
Popular, 12/01/2014).
Gás de Carvão Mineral e produção
de etanol, atualmente importado,
que serve de insumo básico para a
indústria do biodiesel
Apesar da forte dependência do petróleo para fins energéticos
e em indústrias de base e transformação, existe uma constante discussão em torno da instabilidade e dos riscos em mantê-lo como
uma das principais matrizes energéticas de um país. Fatores como
os recentes aumentos no preço do petróleo, as perspectivas de
esgotamento das reservas, os riscos geopolíticos decorrentes da
dependência de países politicamente instáveis e os compromissos
mais sólidos com a questão ambiental contribuem para essa discussão. Nesse cenário, o etanol vem consolidando a sua posição de
destaque no mercado mundial.
As atenções voltadas para o etanol não estão restritas somente à
sua aplicação como combustível, mas incorporam também o etanol
grau químico, fonte de matérias-primas utilizadas em diversos setores
da indústria de transformação. Considerando a importância e a variada gama de utilização do etanol, o desenvolvimento de rotas alternativas de produção é essencial para suprir a sua crescente demanda.
Uma rota promissora para obtenção do etanol é a conversão catalítica
do syngas, uma mistura de gases constituída por monóxido de carbo-
no, dióxido de carbono e hidrogênio. Muitos estudos têm sido desenvolvidos nas últimas décadas visando melhorias no processo com o
intuito de aumentar a eficiência da produção de etanol e, assim, tornar esse processo competitivo e economicamente viável.
A evolução da produção e o uso dos combustíveis, em todo o
mundo, seguem a tendência da substituição das fontes atualmente
utilizadas por outras mais viáveis e versáteis, considerando aspectos
como preço, disponibilidade, impacto ambiental, até avançar na procura por caminhos em que o objetivo passou a ser a sustentabilidade
do uso da energia.
O incentivo às pesquisas para o desenvolvimento das chamadas
tecnologias limpas torna atrativa a busca por rotas alternativas para
geração de energia. Entre as novas fontes propostas, destaca-se a
biomassa, que, além de sua ampla disponibilidade, é renovável e tem
potencial para reduzir as emissões de gases que contribuem com o
aquecimento global (Cortez et al., 2008).
Uma das alternativas para usar a biomassa refere-se à sua gaseificação, processo no qual esta é convertida em uma mistura de monóxido
de carbono, dióxido de carbono e hidrogênio. A mistura desses gases,
denominada gás de síntese ou syngas, é o mais importante building
block na produção de combustíveis e produtos químicos atualmente
produzidos pela indústria petroquímica por meio de diferentes rotas
sintéticas (Gasification, 2009).
O etanol, um dos produtos obtidos pela conversão catalítica do
syngas, vem despertando, de modo crescente, as atenções do mercado mundial. Além da sua aplicação como combustível, também
pode ser utilizado como matéria-prima na produção de diferentes
produtos químicos. A mais estudada das vias catalíticas de obtenção
do etanol é a síntese direta por meio de reações de hidrogenação do
CO e/ou CO2. Pelos estudos apresentados na literatura, o ródio é um
catalisador com grande potencial para essas reações quando associado a suportes e promotores adequados, necessários para aumentar
a atividade catalítica e as seletividades desse catalisador para a produção de etanol, uma vez que, sem promotores, há uma tendência
de produção exclusiva de hidrocarbonetos, independentemente do
suporte utilizado (CENBIO, 2010).
Os efeitos de vários suportes e promotores têm sido extensivamente estudados nas últimas décadas para desenvolver catalisadores mais eficientes na conversão do syngas em etanol e, embora os
resultados até o momento não sejam suficientes para viabilizar a sua
produção em escala comercial, essa é uma rota alternativa promissora
para produzir etanol em grandes quantidades.
Diante da importância e da variada gama de utilização do etanol,
associado a um menor impacto ambiental, o desenvolvimento de
novas rotas de obtenção é essencial, assim como a avaliação de cada
etapa do processo.
A demanda mundial por biocombustíveis deverá crescer a taxas
elevadas no futuro, impulsionada pela conscientização da necessidade de conter o processo de aquecimento global e pela preocupação
quanto à possível escassez de petróleo.
Nesse cenário, a indústria baseada no etanol vem consolidando a
sua posição de destaque no mercado mundial. Além de combustível,
há também inúmeras aplicações para o etanol como matéria-prima
na obtenção de diferentes produtos químicos, produzidos atualmente a partir de derivados do petróleo.
A conversão catalítica do syngas via síntese direta tem sido alvo
de muitos estudos nas últimas décadas como uma rota alternativa
de produção de etanol. Um consenso crescente é que o catalisador
ródio, quando associado a suportes e promotores, tem um grande
potencial para catalisar as reações que levam à sua formação.
O etanol hidratado foi obtido pela integração do processo de conversão catalítica do syngas ao conjunto de retificação. Após ser submetido ao processo de destilação extrativa com monoetilenoglicol, o
etanol hidratado foi desidratado e atingiu um teor alcoólico de 99,3%
em massa, concentração na qual é denominado etanol anidro.
Com a perspectiva de produzir grandes quantidades de etanol
em tempo reduzido e, por se tratar de um processo alternativo relativamente simples quando comparado ao processo convencional de
obtenção do etanol por meio da fermentação da cana-de-açúcar, o
processo de conversão catalítica do syngas promete ser uma rota pro-
missora e competitiva, com possibilidade de vir a substituir parte ou
integrar-se ao processo convencional de produção de etanol (Fonte:
Mariana Leme de Calais – UNICAMP – Simulação e Otimização do Processo de Conversão Catalítica do Gás de Síntese em Etanol).
Conversão do Gás de Carvão
Mineral em hidrocarbonetos e produção de praticamente todos os combustíveis que
atualmente são produzidos a partir do petróleo
Em contraste com os sistemas supercríticos ou de leito fluidizado,
novos avanços na tecnologia do carvão provavelmente envolverão a
gaseificação do carvão em vez da queima direta na forma pulverizada. A gaseificação converte o carvão (ou, potencialmente, qualquer
material contendo carbono) em um gás de síntese, composto, em
princípio, por monóxido de carbono e hidrogênio. O gás, por sua vez,
pode ser utilizado como combustível para gerar eletricidade; também
pode ser usado para sintetizar produtos químicos (como o amoníaco,
oxiquímicos e combustíveis líquidos) e para produzir hidrogênio.
A tecnologia da gaseificação está bem desenvolvida (em nível
mundial, cerca de 385 gaseificadores modernos estavam em funcionamento em 2004), mas, historicamente, tem sido utilizada, principalmente, em aplicações industriais para a geração de produtos químicos e de eletricidade como um processo secundário e subordinado.
Mais recentemente, o interesse centrou-se na tecnologia do ciclo
combinado de gaseificação integrada à base de carvão (CCGI) como
uma opção para gerar eletricidade. A figura ao lado apresenta o carvão para a eletricidade e outros produtos úteis.
O processo de gaseificação resulta em muito menos emissões de
poluentes convencionais, facilita a captura e o sequestro de carbono
e permite a produção simultânea de valiosos coprodutos para uso
tanto industrial como residencial, incluindo os combustíveis líquidos.
Considerando-se que altos níveis de controle da poluição também
podem ser atingidos em usinas de carvão pulverizado de última geração, os dois últimos atributos fornecem a principal motivação para o
interesse atual no CCGI de carvão.
carvão
limpeza e
beneficiamento
combustáo
pulverizada
geração
de energia
queima em
leito
fluidizado
geração
de energia
geração
de energia
gaseificação
gás de síntese
conversão
química
metano
liquefação
direta
hidrogênio
combustíveis
líquidos
A primeira central elétrica CCGI foi testada na Alemanha na década
de 1970, mas aplicações em escala comercial dessa tecnologia para
a produção de eletricidade estão limitadas a um punhado de instalações de demonstração ao redor do mundo. Essa situação pode se
alterar significativamente nos próximos anos, atendendo ao interesse crescente em tecnologia CCGI e em razão dos recentes anúncios
de uma nova rodada de construção de usinas de demonstração nos
EUA e em outros países. Ao mesmo tempo, preocupações com custos, confiabilidade e falta de familiaridade com tecnologia CCGI na indústria de geração de energia elétrica vão, provavelmente, continuar
a criar obstáculos por algum tempo. As estimativas de custo variam,
mas são 20 a 25% mais altas para uma nova central CCGI a carvão,
em comparação com uma central convencional a carvão pulverizado,
especialmente se a central convencional não possuir controles modernos de poluição para emissões de enxofre e óxido de nitrogênio.
Além disso, processos baseados em gaseificação são mais sensíveis
à qualidade do carvão; do ponto de vista do custo, o uso de carvões
com valores mais baixos de aquecimento traz ainda mais desvantagens para a tecnologia CCGI em relação às alternativas convencionais.
Essa pode ser uma questão importante em países como o Brasil, China e Índia, que têm grandes jazidas de carvão de qualidade relativamente pobre.
O maior custo da tecnologia CCGI de carvão pode, obviamente,
criar um grande impedimento em alguns países em desenvolvimento, onde o acesso ao capital pode ser restrito e outras necessidades econômicas e de desenvolvimento são particularmente
urgentes. Muitas vezes, sistemas mais avançados a carvão são também mais complexos para construir e operar e mais difíceis de manter. Assim, a grande maioria das novas usinas a carvão, propostas
ou em construção, tanto nos países industrializados como nos países em desenvolvimento, ainda depende da tecnologia do carvão
pulverizado (Fonte: FAPESP – Um Futuro com Energia Sustentável:
Iluminando o Caminho).
233
234
Combustão do Gás de Carvão
Mineral e sequestro de carbono
por meio da remoção, separação
e fixação do dióxido de carbono,
após a queima
Sem substanciais aperfeiçoamentos tecnológicos, o aumento da
dependência do carvão para satisfazer a uma vasta gama de necessidades energéticas – embora, talvez, positivo do ponto de vista da
segurança energética – teria sérias implicações ambientais.
A queima do carvão pulverizado nas centrais elétricas convencionais a vapor e a sua conversão em combustíveis líquidos ou gasosos
utilizando métodos convencionais – isto é, sem captura e sequestro
de carbono – geram quantidades substancialmente maiores de dióxido de carbono do que a queima direta do petróleo ou do gás natural. Evidentemente, o carbono gerado no processo de conversão
de carvão em combustíveis líquidos pode ser, em tese, capturado e
sequestrado (embora poucas ou nenhuma das propostas recentes
para a conversão de carvão em líquidos prevejam a captura de carbono). Além disso, o carbono no combustível líquido resultante ainda
é liberado quando o combustível é queimado, gerando emissões de
gases do efeito estufa similares às associadas à gasolina ou ao diesel
convencionais.
Do ponto de vista do clima, portanto, a tecnologia de conversão de
carvão em líquidos gera emissões que são, na melhor das hipóteses,
mais ou menos equivalentes às dos combustíveis convencionais que
ela substitui. Se a captura e o sequestro do dióxido de carbono não
fizerem parte do processo de conversão do carvão em líquidos, serão
geradas duas vezes mais emissões do que no ciclo completo de combustível do petróleo convencional.
Dessa forma, provavelmente, os impactos sobre o clima, mais do
que o esgotamento dos recursos, emergirão como a restrição mais
importante, no longo prazo, do uso de combustíveis fósseis, em geral,
e da utilização do carvão, em particular. Todos os meios atuais de utilização de combustíveis fósseis emitem dióxido de carbono, o principal
gás do efeito estufa diretamente gerado por atividades humanas. As
reservas comprovadas de hoje representam mais do que o dobro do
consumo acumulado que ocorreu entre 1860 e 1998.
Mesmo que o consumo futuro de combustíveis fósseis seja limitado às reservas comprovadas hoje, o resultado da queima desses combustíveis (na ausência de medidas para a captura e o sequestro das
emissões de dióxido de carbono resultantes) seria a liberação de mais
do que o dobro do carbono emitido na atmosfera. Assim, é imperativo focalizar as perspectivas de uma nova geração de tecnologias do
carvão que permitam o uso continuado do combustível fóssil mais
abundante do mundo, de uma forma compatível com o objetivo de
reduzir os riscos da mudança climática.
Benefícios ambientais significativos podem, portanto, ser obtidos
simplesmente aumentando-se a eficiência das usinas a carvão pulverizado convencionais (reduzindo, assim, o consumo de combustível e
as emissões de carbono por unidade de eletricidade gerada) e acrescentando modernos controles de poluição. Vários países têm alcançado aperfeiçoamentos significativos na média de eficiência ao longo
da última década, mas o ritmo de progresso diminuiu ou estacionou
em vários casos.
A variação remanescente no desempenho médio das usinas em
diversos países sugere que há espaço para maiores ganhos e que reduções substanciais de carbono podem ser conseguidas com aperfeiçoamentos na eficiência de usinas convencionais a carvão. Enquanto isso, uma nova geração de tecnologias do carvão oferece boas
perspectivas para melhorar a eficiência, gerando coprodutos úteis e
aumentando as possibilidades para captura e sequestro de carbono,
com boa relação custo-benefício.
A maneira mais direta de capturar o carbono proveniente de sistemas de energia fóssil é a recuperação depois da queima a partir dos
gases de exaustão de grandes queimadores, como usinas elétricas.
Em termos de volume, o dióxido de carbono normalmente representa de 3% (no caso de uma central com ciclo combinado de gás) a
15% (para uma central de queima de carvão) do fluxo de exaustão de
gases provenientes dessas instalações. Apesar de várias opções para a
captura pós-combustão estarem disponíveis, a abordagem preferida
faz uso de uma reação química reversível entre um solvente aquoso
alcalino (geralmente uma amina) e dióxido de carbono.
Como essa abordagem envolve a separação do dióxido de carbono a concentrações relativamente baixas de um volume muito maior
de gases de exaustão e como a regeneração do solvente de amina e
outros aspectos do processo são energointensivos, a captura de car-
bono pós-combustão acarreta custos significativos e sanções energéticas. De acordo com uma revisão de literatura do IPCC (2005), as
necessidades de combustível para uma nova central elétrica a vapor
de carvão com um“esfregão de amina”são 24 a 40% mais altas do que
para a mesma unidade eliminando dióxido de carbono. Vista de outra
forma, a captura de carbono reduz a eficiência da central elétrica a tal
ponto que a sua produção de eletricidade por unidade de combustível consumido é reduzida em 20 a 30% (Fonte: FAPESP – Um Futuro
com Energia Sustentável: Iluminando o Caminho).
Implantação de usinas voltadas
À produção de Gás de Carvão
Mineral para uso industrial,
comercial e residencial
Como é sabido, a CIENTEC vem desenvolvendo, ao longo dos últimos 40 anos, processos de conversão de combustíveis sólidos em leito fluidizado. A escolha dessa tecnologia deveu-se ao entendimento
de que esta tecnologia seria a mais apropriada para o processamento
do carvão mineral existente no Brasil, principalmente quando o processo almejado fosse a gaseificação.
A gaseificação do carvão mineral, que é o início de toda a carboquímica, também pode ser usada para a geração de energia elétrica pelo
processo de IGCC. A vantagem da troca do processo de combustão
pelo de gaseificação para a geração de energia elétrica reside no fato
de que, utilizando um gaseificador com um quarto da área de um
combustor, a energia elétrica gerada por ambos os reatores estará na
mesma ordem de grandeza. Outro fator muito importante é que o gás
de gaseificação para ser usado na turbina a gás do ciclo combinado
deve ser extremamente limpo, portanto, não gerando gases indesejados além do CO2. Alia-se a isso o fato de a eficiência de transformação
do carbono do carvão mineral em energia elétrica ser maior: de 35%
na combustão pulverizada convencional para 50 a 54% no IGCC. Hoje
no mundo, os IGCCs de grande capacidade são todos com gaseificação pressurizada, em leito de arrastamento e com fusão das cinzas, o
que traz problemas adicionais de disposição. Em função disso, o estudo da gaseificação pressurizada com tecnologia de leito fluidizado,
como a CIENTEC vem realizando, é altamente aconselhável visando o
acompanhamento da evolução mundial da termoeletricidade a carvão mineral (Fonte: GT Energia – SEINFRA – 22/03/2013 – Gallas).
Perspectivas para o Gás de Carvão
Mineral no Brasil
No Brasil, nenhum estudo foi realizado com a intenção de avaliar a
viabilidade técnica da UCG e da CCS nas reservas nacionais. Talvez as
jazidas mais profundas dos estados de Santa Catarina e Rio Grande
do Sul tenham boas possibilidades, porém apenas estudos científicos
podem garantir essa probabilidade (Fonte: ABCM – Gaseificação –
carvaomineral.com.br).
As primeiras iniciativas visando o uso do syngas vieram com a
crise do petróleo em 1973. Pesquisas e estudos começaram a ser
realizados não somente em busca de fontes alternativas de energia,
mas também relacionados a combustíveis já utilizados deixados em
segundo plano e que não tiveram sua devida importância. Assim, o
carvão mineral começou a ganhar verdadeiro valor e acreditou-se em
seu potencial de geração de energia.
Então, sob a presidência do Governador Jorge Konder Bornhausen, foi estabelecida a Comissão Estadual de Energia, composta
por representantes do Governo, técnicos do setor energético e
da área empresarial privada. Surgiu, assim, o Plano Energético de
Emergência, que foi aprovado pela Comissão Nacional de Energia
em reunião de 8 de setembro de 1979, onde, entre outras fontes
alternativas de energia, destaca-se a gaseificação de carvão como
capaz de contribuir largamente para a economia de óleos combustíveis (Fonte: Projeto Avaliação do Nível de Desenvolvimento
Tecnológico de Processos de Gaseificação de Carvão e Biomassa
– Bruno Cardoso da Silva – 2008).
Desafios do mercado de Gás de Carvão Mineral no Brasil
O debate sobre energia no início do segundo mandato do ex-presidente Lula se aguçou, envolvendo o próprio Plano de Aceleração do
Crescimento (PAC), anunciado com uma forte expectativa de superar
o marasmo em que caiu a economia brasileira há mais de uma década. A energia não deve ser um gargalo.
O primeiro sinal dos problemas que estão na raiz do debate atual
foi dado no início do primeiro mandato do ex-presidente pelo chamado Grupo de Estudos para a Nova Estrutura do Setor Elétrico (Genese),
criado em 2003 para assessorar o Conselho Superior do Sistema Eletrobrás (Consise), formado pelos presidentes das empresas geradoras
federais. O Consise ganhou, naquela época, um papel estratégico importante na Eletrobras, definindo linhas de ação das suas empresas, o
que desagradou muita gente.
Os problemas emergenciais apontados incluíam a queda do mercado após o racionamento de energia elétrica de 2001, gerando
excedente de energia no curto prazo e jogando para baixo o preço
no mercado spot, onde as geradoras vendiam o excedente. Por determinação da regulamentação aplicada pelo Governo, a partir de
2003, as geradoras federais (pertencentes à Eletrobras), como Furnas,
tiveram seus contratos com as distribuidoras, como a Light e a Eletropaulo, progressivamente cancelados. Assim, foram levadas a vender
sua energia no spot, perdendo receita e reduzindo a capacidade de
investir. Para se ter uma ideia do que isso significou, Furnas vendia
energia hidrelétrica para as distribuidoras por contrato a R$ 80 MWh,
enquanto no spot era remunerada por apenas R$ 18 MWh. Parte dessa energia no spot servia para substituir energia contratada de usinas
termelétricas, que ficavam desligadas, pois o ONS não as despachava desde que houvesse água em nível adequado nos reservatórios
das hidrelétricas. Entretanto, essas termelétricas desligadas recebiam
até R$ 130 MWh, de acordo com os contratos que tinham com as
distribuidoras. Furnas continuava gerando energia com praticamente 100% da sua capacidade, metade remunerada por contratos por
cerca de R$ 80 MWh, metade no mercado spot por R$ 18 MWh, o que
dava em média R$ 49 MWh.
Também a questão dos consumidores livres foi colocada naquela
ocasião. Eles compraram energia hidrelétrica demasiadamente barata quando havia excedente. Os consumidores livres, grandes indústrias intensivas em energia, absorvem atualmente 30% da energia
elétrica do País e estão fora do sistema atendido pelas concessionárias
com tarifas altas.
Finalmente, a introdução das termelétricas, originalmente previstas pelo Plano Prioritário de Termelétricas do Governo Fernando
Henrique, ficou mal resolvida e se desdobra hoje no problema do gás
natural indisponível para a geração elétrica, além da inadequação dos
contratos. Um segundo aspecto relacionado a este último ponto é
de natureza técnica: o modo de inserir as termelétricas no sistema de
base hidrelétrica brasileiro, sendo necessário rever o próprio método
de definição de energia assegurada, de risco e custo do déficit e do
uso da curva de aversão a risco em razão da variação hidrológica.
O resultado do leilão da energia velha no setor elétrico em dezembro de 2004 foi sintomático. Embora essa denominação seja conceitualmente discutível, no jargão do novo modelo do setor, energia
velha quer dizer energia gerada por usinas hidrelétricas velhas, cujo
investimento já foi amortizado. É preciso ter em mente dois objetivos: um é transferir ao consumidor a vantagem de haver hidrelétricas
antigas, que duram muitas décadas, ao contrário das termelétricas.
Nesse aspecto, o objetivo do leilão não deu o resultado desejado. Um
estudo de Roberto Araujo, apresentado em seminário na Fiesp em janeiro de 2007, mostra que a energia elétrica no Brasil tornou-se mais
cara do que em muitos países ricos, em particular, naqueles que usam
fortemente a hidroeletricidade, como o Canadá, e tem subido muito
acima da inflação nos últimos anos.
O outro objetivo do serviço público de energia é obter, na remuneração da empresa elétrica, parte dos recursos para a expansão do
serviço, pois sai menos caro do que levantar recursos a juros que terão
de ser pagos pelo consumidor na tarifa futura. Da maneira que foi feito o leilão, esse objetivo foi prejudicado.
Examinando o leilão de energia velha de dezembro de 2004, observa-se que as geradoras privatizadas quase não venderam energia
nele, ao contrário das geradoras federais, que venderam barato. O
fato é que foi permitido às geradoras privatizadas fazerem contratos
vendendo energia para empresas antes do leilão, o que foi vedado
ao Grupo Eletrobras. Este ficou com o mico na mão. O exemplo de
Furnas é emblemático. No leilão de energia velha, ela vendeu por R$
60 MWh. Furnas tinha contratos de compra de energia a valores muito superiores. Um deles era com uma termelétrica anglo-americana
– que grande parte do tempo não funcionava, mas recebia R$ 130
MWh mesmo sem gerar energia. Furnas pagava também à empresa
espanhola Cien pela transmissão de energia da Argentina, que não
tinha energia para transmitir. Esses contratos teriam de ser renegociados. Ademais, Furnas comprava energia da Eletronuclear a preço
maior do que o do leilão.
Outro problema é que os contratos do leilão foram de 8 anos. Nesse
período, há expectativa de subir o preço da energia, pois o crescimento do consumo esgota a sobra de energia causada pelo racionamento e pelas medidas que se seguiram a ele. Comprometidas com um
preço baixo em logo prazo, Furnas, Companhia Hidro Elétrica do São
Francisco (Chesf) e Centrais Elétricas do Norte do Brasil (Eletronorte)
perdem receita potencial e sua capacidade de investir fica menor, assim, o setor privado terá de ocupar esse espaço. Aí se pode vislumbrar
235
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a lógica de manter baixos os preços da energia gerada pelas estatais
para permitir montar em cima deles o preço alto da geração privada.
No passado, as estatais perdiam dinheiro vendendo barato a energia
e pararam de investir. Esse foi um argumento para as privatizações.
Em 2003, o Governo Lula reverteu isso. O País estará arriscando repetir
o ciclo? Nenhum modelo que não remunere as estatais será viável e
sustentável. É repetir o erro da ditadura: as estatais, durante um tempo, produziam aço barato para a indústria ganhar dinheiro.
O novo modelo do setor elétrico, como tinha sido concebido
pelo grupo de trabalho no Instituto de Cidadania, era para implementar uma política pública destinada a aumentar a oferta
de energia, para fazer frente ao aumento da demanda de modo
eficiente. Entretanto, dependendo do crescimento da economia,
a situação poderá se tornar crítica em cerca de 2 anos. O prazo é
curto, pois são necessários 5 anos para construir uma hidrelétrica
e 3, para uma termelétrica.
No primeiro leilão para construção de usinas elétricas, ou seja, no
leilão de energia nova, esperava-se que o aumento da oferta deveria
dar prioridade à energia renovável, em especial, novas hidrelétricas
mais baratas. Mas, de 17 hidrelétricas na primeira etapa, o Governo
somente conseguiu licença ambiental para 6, com um total de apenas cerca de 400 MW de energia firme. Como o processo de licenciamento ambiental de uma hidrelétrica é mais complicado e mais
demorado (anos) que o de uma termelétrica (poucos meses), usinas
a óleo, a diesel e a carvão foram habilitadas no leilão, além de gás e
bagaço de cana, bem melhores. Foram habilitados geradores diesel,
emergenciais, que, desde o racionamento de 2001, são pagos no seguro “apagão”.
Com o objetivo de atrair capital privado, o BNDES se comprometeu
a financiar 80% do valor em 14 anos, sem exigir garantia corporativa,
mas apenas para empresas privadas. Pelo PAC, esse prazo foi ampliado para 20 anos. Como o leilão limitou em R$ 116 o preço do MWh
de novas hidrelétricas, considerado baixo pelos investidores privados,
essas usinas tinham de ser bancadas por estatais com recursos próprios. Entretanto, as empresas do Grupo Eletrobras, a maior empresa
de geração e transmissão da América do Sul, ficaram em condições
desfavoráveis de receita futura para investir, pois foram levadas a vender a energia velha, das usinas antigas, por valores baixos.
Quanto às termelétricas, algumas poluem muito a atmosfera e
geram energia cara em razão do preço do combustível. O critério
adotado no leilão foi selecionar termelétricas com melhor índice de
custo-benefício, o qual considera o custo de investimento e o custo
adicional quando a usina opera, gastando combustível. Este último
custo depende de por quanto tempo a usina será operada ao longo
de 20 anos. Isso dependerá da disponibilidade de hidroeletricidade
no sistema, pois as térmicas operam em complementação, já que não
faz sentido queimar combustíveis, fósseis e caros, se houver água para
turbinar as barragens. Logo, é preciso estimar o tempo de operação
efetiva.
O problema é que há uma incerteza nessa estimativa. Em uma previsão otimista, a termelétrica ficará desligada na maior parte do tempo, servindo para dar segurança ao sistema na eventualidade de falta
de chuvas. Nesse caso, não importa no leilão a usina ser ineficiente e
consumir muito combustível caro ao funcionar, o que importa mais
é o custo de investimento. As térmicas emergenciais a óleo ou a diesel estão amortizadas. No entanto, ao gerarem energia, o custo pode
chegar a R$ 350 por MWh, enquanto usinas a gás natural eficientes
podem gerar energia elétrica a R$ 130 por MWh, mas com um custo de investimento maior. Na previsão otimista de hidroeletricidade
abundante, as usinas menos eficientes ganharam o leilão. Se, depois,
a previsão otimista não corresponder à realidade, as termelétricas
ganhadoras do leilão vão funcionar mais tempo e os consumidores
terão de pagar uma energia muito cara.
Enfim, o Brasil, que se rejubila de ter uma matriz energética limpa,
passa da hidroeletricidade para termelétricas de baixa eficiência. E,
consecutivamente, passará do gás natural (que mal começou a ser
usado) e do bagaço de cana (que poderia ser mais usado na geração
elétrica para a rede) para óleo, diesel e carvão (mais caros e mais poluentes), contribuindo mais para o aquecimento global do planeta,
em discussão na conferência da ONU sobre mudança climática (Fonte: Geração Hidrelétrica, Termelétrica e Nuclear – Luiz Pinguelli Rosa).
Cooperações internacionais
Visando acelerar o desenvolvimento tecnológico nacional, podem ser firmadas parcerias internacionais e direcionamento de
estudantes do programa Ciência Sem Fronteiras para países de
referência em pesquisas relacionadas à carboquímica, siderurgia
e geração termelétrica.
O quadro a seguir apresenta sugestão de países e instituições que
podem ser contatadas para tal.
PAÍS/ INSTITUIÇÃO
APLICAÇÃO
Alemanha – Universidades Técnicas de Julich (e Forschungzentrun Julich), Freiberg e Stuttgart (Institute of
Combustion Technology), Instituto Siderurgia Max Planck para Pesquisa do Carvão (Max Planck Institute für
Kohlenforschung) Alemanha – Universidade Técnica de Aachen
Carboquímica, termelétricas,
Beneficiamento de carvão
e siderurgia
Alemanha – Universidade Técnica de Berlim
Coqueificação
Austrália – Universidade de New South Wales, Queensland
Termelétricas e siderurgia
China Termelétricas e Carboquímica Espanha - Instituto Nacional del Carbon, Oviedo
Carboquímica, termelétricas
e siderurgia
EUA – Universidade de Pittsburgh – Escola de Engenharia Swanson (Swanson School of Engineering)
Carboquímica
França – Ecole Centrale Paris Biomassa e Coqueificação Índia
Carboquímica
Inglaterra – Universidade de Nottinghan (concentrou os estudos de carvão do Reino Unido)
Carboquímica, termelétricas
e siderurgia
Itália
Carboquímica
Polônia – Central Mining Institute, Katowice
Polônia – Silesian Technical University, Gliwice
Reino Unido – Universidades Leeds, Nottingham, Cambridge
Termelétricas
Cenário Estadual do Gás de Carvão Mineral
Gás de carvão mineral como alternativa para atenuar a dificuldade de oferta de gás natural no Rio Grande do Sul
A gaseificação do carvão é a alternativa viável para o aproveitamento do mineral abundante no Rio Grande do Sul, podendo resultar
em diversas vantagens econômicas e sociais. O escopo da proposta
de estudos encaminhada pela CRM ao Governo do Estado pretende
provocar um processo de transformação na região carbonífera para
geração de emprego, renda e desenvolvimento. O projeto servirá
para direcionar a aplicação da tecnologia, já largamente utilizada em
diversos países, para apontar as melhores aplicações ao carvão gaúcho, seja para a geração de eletricidade, gás natural, fabricação de
combustíveis líquidos ou fertilizantes.
Tendo como principais componentes o hidrogênio e o monóxido
de carbono, o gás de síntese gerado é o ponto de partida para diversos produtos, podendo gerar simultaneamente mais de um derivado.
Merecem destaque os fertilizantes nitrogenados, criados a partir do
metanol, amônia e ureia. A conversão em hidrocarbonetos abre caminho para a geração de combustíveis para os diversos modais de
transporte, inclusive para aviação. E a geração térmica, por meio do
ciclo combinado, possibilita a produção de energia com a remoção
prévia do dióxido de carbono.
O processo tem menores custos operacionais, acrescentando valor
agregado aos subprodutos gerados, como enxofre e ácido sulfúrico,
que são comercialmente viáveis. As grandes reservas do Estado ressaltam boas possibilidades para o carvão tornar-se até mais atrativo
financeiramente que o gás natural proveniente do gasoduto Bolívia
-Brasil. Além disso, respeita as regulamentações ambientais vigentes,
e os níveis de emissões são ínfimos.
Muitos afirmam que o carvão é uma das maiores riquezas do Estado, porém, essa realidade só se confirma quando retirado do solo
e transformado em energia. Ao apontar novos rumos à produção do
mineral, abrem-se possibilidades a um importante retorno econômico e social em termos de energia limpa, abundante e economicamente viável. O carvão gaúcho tem grandes possibilidades de protagonizar uma nova realidade econômica e com maior sustentabilidade
ambiental (Fonte: Jornal do Comércio – Gaseificação e o Carvão Mineral Gaúcho 17/04/2015 – Elifas Simas).
Gás de carvão mineral como necessidade de diversificação
da matriz energética do Rio Grande do Sul
A partir do carvão mineral, a gaseificação pode ser utilizada para
gerar um produto que substitui o Gás Natural (GN). Mediante uma
reação de metanização, o gás de síntese obtido do carvão – majoritariamente monóxido de carbono e hidrogênio – pode ser convertido
em metano. Quimicamente muito similar ao GN convencional, o gás
resultante do carvão mineral pode ser transportado na rede de gasodutos existente e empregado para gerar energia elétrica, produtos
químicos e fertilizantes ou servir de fonte de calor para a indústria. No
caso específico do Estado do Rio Grande do Sul, o gás proveniente do
carvão mineral poderia aumentar o nível de segurança na disponibilização dessa fonte de energia, afastando a necessidade de aumentar
a importação de gás natural, o que, a partir de agora, muito provavelmente viria a ocorrer sob a forma de gás natural liquefeito (GNL).
Os cenários de crescimento econômico para os próximos anos
indicam demanda crescente de energia. Para tanto, o Estado do Rio
Grande do Sul precisará reforçar sua infraestrutura de oferta, em particular, de GN.
Com a utilização já consolidada nos seus diversos segmentos de
utilização (industrial, termelétrico, veicular, cogeração, serviços, residencial), o GN constitui-se hoje em importante vetor da matriz energética brasileira e deverá aumentar, cada vez mais, sua participação
nos próximos anos como uma alternativa de energia econômica e
ambientalmente sustentável.
Atualmente, todo o gás consumido no Rio Grande do Sul provém
de uma única fonte: o gasoduto Bolívia-Brasil (o denominado Gasbol).
Em primeiro lugar, dispor de uma única fonte de suprimento sempre
acarreta certo risco ao País. De outra parte, em média, 3 milhões de m3
por dia são consumidos no Estado, ou seja, precisamente o volume
que corresponde à limitação da capacidade que o Gasbol apresenta,
em razão do diâmetro dos dutos em sua porção sul do País.
Diante dessa conjuntura, faz-se necessária a viabilização de uma
nova fonte de suprimento de GN para o Estado, que atenda, essencialmente, às seguintes necessidades:
• suprir o crescimento da demanda de GN estimada para os próximos 20 anos;
• conferir maior segurança operacional na logística de suprimento por meio de redundâncias nas redes de infraestrutura;
• interiorizar as redes de gasodutos de distribuição, o que permitirá atender a novas regiões do Estado.
Fonte: Escopo para caracterização do carvão da jazida de Candiota visando sua aplicação em gaseificação industrial e em projetos
carboquímicos integrados – CRM – Dez/2013.
Potencialidade do Rio Grande do
Sul na utilização do Gás de Carvão
Mineral
De acordo com Furlanetto (1980), podem ser considerados, como
disponíveis para a gaseificação, os carvões brasileiros de Candiota,
Charqueadas, Leão e o carvão-vapor de Santa Catarina. Uma análise
dos processos comerciais de gaseificação disponíveis e das características dos carvões nacionais levou às seguintes conclusões: ou
beneficia-se o carvão nacional para adequá-lo às características dos
processos disponíveis ou desenvolvem-se processos adequados às
características dos carvões brasileiros, possibilitando sua utilização
sem beneficiamento prévio.
Segundo a empresa Sulgás, estatal que atua na distribuição de GN
no Estado do Rio Grande do Sul, uma estimativa de crescimento geral
da economia variando entre 3 e 4,5% prevê a entrada em operação
de projetos específicos nos próximos anos.
Destaques no segmento não térmico:
•
•
•
•
ampliação da Celulose Riograndense, em Guaíba;
ampliação do Polo Petroquímico, em Triunfo;
implantação do Distrito Industrial, em Guaíba;
novas redes de gás sendo estendidas para Viamão (AMBEV) e
Glorinha (Fibraplac);
• ampliação da Refinaria Alberto Pasqualini, em Canoas;
• mercado potencial (Greenfield) da Região Sul do Estado, em Rio
Grande e Pelotas.
Destaques no segmento térmico:
• implantação da Usina Termelétrica Rio Grande, associada ao
projeto de uma planta de GNL em estudos para o município de
Rio Grande;
• ampliação da Usina Termelétrica Sepé Tiaraju, em Canoas;
• Nova Usina Termelétrica Termosul, em Montenegro;
• retomada da operação da Usina Termelétrica Uruguaiana, da
AES Sul, em Uruguaiana.
237
238
Estudo de viabilidade técnica,
econômico-financeira e ambiental
voltado à implantação de usinas
de Gaseificação de Carvão Mineral
no Rio Grande do Sul
Considerando o cenário de restrição apresentado e buscando uma
solução que atenda às diretrizes elencadas – atendimento da demanda, maior confiabilidade no suprimento e interiorização –, toda e
qualquer alternativa que viabilize o suprimento de gás para o Estado
neste momento deve ser objeto de minudente exame, sob pena de
estagnar o crescimento econômico do Estado por falta de energia disponível, em especial, para o setor industrial (cerâmico, petroquímico,
siderúrgico, fertilizantes, etc.). Entre as alternativas mais consistentes,
duas são as que mais despontam:
• implantar uma planta de regaseificação de GNL em Rio Grande
e a construção de um gasoduto ligando Rio Grande a Porto Alegre, alternativa estudada em um esforço conjunto de Petrobras,
Samsung e Hyundai;
• gaseificar parte das imensas reservas de carvão mineral que o
subsolo gaúcho abriga.
Implantação de usinas modulares
de Gás de Carvão Mineral no Rio
Grande do Sul
O grupo norte-americano TransGas pretende iniciar, em 18 meses,
as obras de implantação de uma fábrica de fertilizantes, com investimentos de US$ 2,7 bilhões, a partir da gaseificação do carvão mineral,
no município de Candiota (RS).
O presidente da TransGas, Adam Victor; o governador do Rio Grande do Sul, José Ivo Sartori; a CRM; e os secretários e prefeitos do Estado
assinaram o protocolo. A CRM, segundo o presidente Edvilson Brum,
fornecerá 2,5 milhões de toneladas de carvão ao ano à planta industrial da TransGas.
ros da unidade criarão mais 300 empregos e as áreas da infraestrutura
e mineração criarão outros 600 postos.
Victor disse que a preferência pelo Rio Grande do Sul deve-se à presença, no Estado, de 80% das reservas de carvão do Brasil. A CRM é
concessionária das jazidas de Candiota e Minas do Leão. “Firmar contrato com fornecedor estatal nos dá tranquilidade jurídica e operacional”, disse o presidente da TransGas.
A unidade extrairá do carvão o syngas, matéria-prima para a produção do fertilizante. A TransGas, em parceria com a alemã ThyssenKrupp, promove a extração do syngas por processo químico e não
pela queima do carvão mineral (Fonte: IBRAM – Instituto Brasileiro de
Mineração e http://www.noticiasdemineracao.com).
Comercialização do Gás de Carvão
Mineral pela Companhia de Gás
do Estado do Rio Grande do Sul –
Sulgás
Não foram encontrados dados sobre produção de syngás no Rio
Grande do Sul, tampouco de comercialização desse combustível pela
Sulgás ou qualquer outra.
COMBUSTÍVEL
Óleo combustível A1
Gás de Carvão Mineral produzido
no Rio Grande do Sul e sua
equivalência ao Gás Natural
boliviano que abastece o Estado
A tabela a seguir apresenta a conversão de combustíveis – quantidades equivalentes.
PCS
PCI
DENSIDADE
EFICIÊNCIA
FATOR DE
kcal/kg
kcal/kg
kg/m³
QUEIMA
CONVERSÃO
10.000
9.500
1000
0,9
1
Gás liquefeito de petróleo - GLP
11.850
11.000
550
0,95
1,25
Óleo diesel
10.750
10.100
840
0,9
1,08
Carvão vegetal
6.900
6.460
250
0,85
0,66
Lenha mista
3.330
3.100
345
0,75
0,28
Carvão mineral 6.000
6.000
5.700
-
0,7
0,47
Carvão mineral 4.500
4.500
4.250
-
0,7
0,35
Coque de petróleo
9.140
8390
-
0,85
0,87
Exemplo: Se o consumo atual de GLP é de 100.000kg por mês 100.000 x 1,25 = 125.000m³ por mês de GN (Fonte: Gasmig).
Segundo apresentação do presidente da TransGas, serão gerados 5
mil empregos temporários nos 39 meses das obras e, depois de pronta, a fábrica terá 300 postos fixos de trabalho. Fornecedores e parcei-
O que existe, por ora, é um grupo de trabalho de carboquímica,
do qual fazem parte a Secretaria de Infraestrutura e Logística e suas
vinculadas: a CRM, proprietária de jazidas de carvão mineral; a Sulgás,
empresa distribuidora de gás natural; e a CEEE. O objetivo é promover
o uso do carvão mineral por meio de novas alternativas tecnológicas,
que garantam eficiência energética e sustentabilidade ambiental e
econômico-financeira.
Foi lançado, também, o projeto Roadmap Tecnológico do Carvão
Mineral Brasileiro. Nesse estudo, é demonstrado que a riqueza carbonífera do Rio Grande do Sul tem capacidade de gerar 3,6 vezes mais
energia do que todo o petróleo do pré-sal brasileiro.
Além disso, a empresa Vamtec apresentou o projeto de uma usina
para produção de metanol em Candiota a partir das tecnologias de
gaseificação do carvão mineral. A CIENTEC há anos pesquisa a gaseificação do carvão mineral (Fonte: Telenews Economia, Publicado em:
15/04/2014).
A tabela a seguir apresenta os valores caloríficos dos combustíveis sólidos e químicos.
COMBUSTÍVEIS SÓLIDOS
CALORIAS POR
QUILOGRAMA (cal/kg)
COMBUSTÍVEIS
QUÍMICOS
CALORIAS POR
QUILOGRAMA (cal/kg)
Carbono, grafita
7.839,80
Alumínio
7.404,20
Carvão antracito
7.064,90
Berílio
16.221,40
Boro
13.974,00
Carvão betuminoso
5.229,10 – 8.2888,70
O valor calorífero dos combustíveis é medido, pelo sistema métrico, em caloria. Os combustíveis químicos, líquidos e sólidos são medidos por peso. Os combustíveis gasosos são medidos pelo volume.
O valor calorífero dos combustíveis depende de sua composição, de
seu peso e de seu conteúdo de cinzas (Fonte: cepa.if.usp.br/energia/
energia1999/Grupo1A/carvão).
Carvão vegetal
7.231,78
Diborano
17.461,90
Coque
7.009,20
Hidrogênio
28.707,40
Linhita
3.894,00
Lítio
10.269,10
Madeira (seca ao ar)
3.838,40
Hidreto de lítio
9.885,20
Turfa (seca ao ar)
3.894,00
Magnésio
5.918,90
Pentaborano
16.215,80
Silano
9.545,90
Silício
7.320,70
Titânio
4.556,00
Geração termelétrica e questão
do gás natural
Na virada de 2006 para 2007, cresceu a preocupação com um novo
apagão, mas a situação atual é diferente daquela de 2001. As chuvas
no fim de 2006 e início de 2007 foram favoráveis. Nos reservatórios
de hidrelétricas, o nível médio de água está acima do que determina
a curva de aversão ao risco, definida como limite a ser evitado. Se as
chuvas diminuem e/ou a economia cresce e o consumo sobe, para
evitar no curto prazo um alto risco de racionamento, ligam-se termelétricas, mas várias não dispõem de gás.
A tabela a seguir apresenta aos valores caloríficos dos combustíveis líquidos e gasosos.
COMBUSTÍVEIS LÍQUIDOS
CALORIAS POR QUILOGRAMA
(cal/kg)
COMBUSTÍVEIS GASOSOS
CALORIAS POR METRO CÚBICO
(cal/m3)
Álcool desnaturado
6452,9
Acetileno
13240,4
Álcool etílico
7321,3
Butano
30182,42
Álcool metílico
5706,9
Butileno
28385
Gasolina
11904,6
Etano
15918,73
Óleo cru
10825,4
Etileno
14361,56
Óleo diesel
10875,4
Gases manufaturados
Óleos combustíveis
Querosene
10.191,20 – 10.931,10
Gás de água
2580,45
11020,1
Gás de água carbonado
4804,98
Hidrocarbonetos líquidos (puros)
Gás de carvão
4.893,96 – 5.116,41
Benzeno
10607,3
Gás de óleo
4.893,96 – 8.542,41
Decano
11394,5
Gás de gasogênio
1.201,24 – 1.557,17
Hexano
11554,7
Gás natural
8.631,17 – 10.677,74
Octano
11454,5
Metano
9031,59
Tolueno
10868,2
Monóxido de carbono
2865,19
Propano
22894,86
Propileno
21204,21
A existência do problema foi reconhecida quando a ANEEL retirou
várias termelétricas do plano de operação, por não disporem de gás
para operar segundo a Petrobras. Antes disso, quando o ONS mandou ligar um conjunto de termelétricas, menos da metade operou. A
resolução da ANEEL revelou que o risco de déficit de energia é bem
maior do que se calculava. Houve uma polêmica com o MME e determinou-se que as termelétricas operassem por tempo limitado em teste. O resultado do teste foi pior que o esperado. Pediu-se à Petrobras
para remanejar o gás de outros usuários.
A Petrobras informou que: 1) não dispõe do gás para operar por
prazo maior essas termelétricas; 2) cerca de 3 GW termelétricos não
estão contratados; 3) há problemas no novo modelo em razão dos
consumidores livres. Eles compraram energia hidrelétrica demasiadamente barata que as geradoras tinham descontratado por força da
regulamentação. Os consumidores livres, grandes indústrias intensivas em energia, absorvem 30% da energia elétrica do País e estão fora
do sistema atendido pelas concessionárias com tarifas altas. Se o risco
aumenta, eles terão de pagar mais caro nos novos contratos.
Uma usina termelétrica no sistema brasileiro opera em complementação às hidrelétricas. Não faz sentido verter água enquanto se
queima gás, fóssil e importado. Entretanto, quando baixa muito o ní-
239
240
vel médio dos reservatórios, devem-se ligar as termelétricas, na falta
de novas hidrelétricas. Há o problema dos contratos usuais, em que
se paga pelo uso de gás sem interrupção. Antes mesmo da crise da
Bolívia, a Petrobras estudava a importação de GNL por navios, que
pode ser interrompida conforme a necessidade. O problema é que
leva tempo para implantar uma usina de regaseificação. Pensa-se em
adaptar termelétricas para serem bicombustíveis, podendo usar diesel ou outros combustíveis no lugar de gás, mas eles são muito mais
caros (Fonte: Geração Hidrelétrica, Termelétrica e Nuclear – Luiz Pinguelli Rosa).
Emprego do Gás de Carvão Mineral
produzido no Rio Grande do Sul
em todas as aplicações habituais
do combustível fóssil (geração
de energia elétrica, térmica,
abastecimento de veículos, etc.)
A gaseificação é a base para converter carvão mineral (além de
outras matérias-primas) em combustíveis empregados em modais
de transporte, como gasolina, óleo diesel, combustível para aviação,
nafta e óleos sintéticos. Dois caminhos básicos são empregados para
converter carvão em combustíveis automotores via gaseificação.
No primeiro, o gás de síntese é submetido a um processo adicional,
a reação Fischer-Tropsch (FT), para a conversão em hidrocarbonetos.
O processo FT alimentado com carvão mineral como matéria-prima,
inventado nos anos 20, foi empregado pela Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial e tem sido usado pela África do Sul por décadas. Nos dias atuais, também é empregado na Malásia e no Oriente
Médio, nestes casos, com gás natural como matéria-prima.
No segundo processo, o gás de síntese é primeiro convertido para
metanol e então para gasolina, em reação com o catalisador. Uma
planta comercial empregando esse processo operou com sucesso
nos anos 80 e início dos anos 90 na Nova Zelândia e projetos estão
correntemente em andamento na China e nos EUA (Fonte: Escopo
para Caracterização do Carvão da Jazida de Candiota Visando sua
Aplicação em Gaseificação Industrial e em Projetos Carboquímicos
Integrados – CRM Dez 2013).
Aplicação do Gás de Carvão
Mineral produzido no Rio Grande
do Sul na geração de energia
elétrica
Conforme já mencionado, o carvão mineral pode ser utilizado
como matéria-prima para a geração de energia elétrica a partir da gaseificação. Essa tecnologia facultaria a utilização das extensas reservas
desse bem mineral existentes na jazida de Candiota sem incorrer nos
elevados níveis de emissões típicos nas tecnologias de queima convencionais.
Uma planta de geração térmica de energia elétrica IGCC complementa o processo de gaseificação com o denominado ciclo combinado, consistindo de uma ou mais turbinas a gás e uma turbina a
vapor. Gás de síntese limpo é queimado em turbinas a gás altamente
eficientes para gerar eletricidade. O excesso de calor das turbinas a
gás decorrente da reação de gaseificação é capturado, convertido em
vapor e enviado para uma turbina a vapor para produzir energia elétrica adicional.
A gaseificação pode atingir uma maior redução de emissão de gases poluentes a custos menores que os obtidos pela geração térmica
com queima direta.
Comparativamente com outras tecnologias de geração de energia
elétrica com usinas a carvão mineral, plantas com tecnologia IGCC, a
custos bem menores, emitem menores níveis de dióxido de enxofre,
óxidos de hidrogênio e materiais particulados. Adicionalmente, emissões de mercúrio podem ser removidas de uma planta de IGCC a um
décimo do custo de remoção registrado em planta de combustão
convencional. Hoje existem tecnologias para remover mais de 90%
do mercúrio volátil de um gás de síntese gerado em uma planta de
gaseificação alimentada por carvão mineral.
A gaseificação utiliza aproximadamente 14 a 24% menos água
para produzir energia elétrica a partir do carvão mineral quando comparada com outras tecnologias. De outra parte, nessa mesma comparação, as perdas de água durante a operação da planta são 32 a 36%
menores. Esta é uma questão relevante para a região de Candiota,
onde a disponibilidade de água para a indústria que dela depende, de
modo geral, é crítica (Fonte: Escopo para Caracterização do Carvão da
Jazida de Candiota Visando sua Aplicação em Gaseificação Industrial
e em Projetos Carboquímicos Integrados – CRM Dez 2013).
Pesquisas inerentes ao Gás de
Carvão Mineral e investimentos
que as empresas distribuidoras de
energia elétrica no Estado devem
fazer na área de P&D, conforme
estabelecido pela ANEEL
O carvão mineral é o combustível fóssil mais abundante no País,
mas apresenta dificuldades para competir com outras alternativas,
seja para geração de eletricidade ou para outros fins térmicos, devido
à sua baixa qualidade. Os esforços de P&D em carvão deverão principalmente auxiliar a resolver o problema ambiental e melhorar seu
processo de queima e disposição de resíduos de termelétricas.
Cada carvão apresenta propriedades genéticas, físicas e químicas
próprias e intrínsecas. Isso implica que a melhor tecnologia incidente
a cada jazida deve ser desenvolvida com respeito às particularidades
de cada caso. Qualquer projeto industrial futuro de gaseificação empregando carvões do Rio Grande do Sul, com uma tecnologia especializada para carvões de alta cinza, tem que passar por essa etapa de
caracterização da matéria-prima e definição da viabilidade técnica. O
foco inicial dos estudos é a realização de ensaios de laboratório. No
entanto, são almejadas a materialização futura de uma planta de gaseificação com geração de produtos e sua exploração econômica, a
serem ainda definidos, segundo as melhores aptidões e possibilidades de mercado.
Os atributos de um carvão e seus custos de extração podem viabilizar ou não um projeto de gaseificação, razão pela qual sua caracterização dentro dos critérios e protocolos de desenvolvimento de um
projeto industrial é o primeiro passo que se impõe.
Todo o protocolo de coleta, preparo, acondicionamento e transporte de amostra de carvão a ser obtida a partir da jazida deverá ser
previamente acordado e formalizado. Em geral, existem duas etapas
principais a serem consideradas em âmbito experimental como protocolo para o desenvolvimento de projetos industriais em etapas posteriores.
Em uma primeira etapa, deverão ser desenvolvidas análises imediatas e elementares, ensaios de Hardgrove Grindability Index (HGI)
e de fusão de cinzas (atmosferas redutoras e oxidantes), análise dos
óxidos principais e residuais, estabelecimento dos valores de poder
calorífico (heating values) e das densidades, além de análises termo
gravimétricas (HPTGA).
As análises de composição química dos carvões são necessárias
para os cálculos de balanço de massas utilizados no projeto, bem
como para fornecer informações básicas sobre as necessidades de
purificação e limpeza nos processos subsequentes à gaseificação. Os
valores de poder calorífico serão utilizados nos cálculos de eficiência
térmica e utilizados no dimensionamento e projeto do reator. O Índice Hardgrove informará sobre a dureza do carvão, atributo que afeta
o projeto de moagem e geração de finos. A temperatura de fusão das
cinzas é de grande importância para a definição do tipo de gaseificador e da temperatura de operação. O teor de óxidos das cinzas afeta a
reatividade do carvão, especialmente os óxidos alcalinos.
Fundamentalmente, tais análises e ensaios vão definir parâmetros
de ajustes nos testes subsequentes mais importantes: análise termogravimétrica à alta pressão e temperatura e teste de gaseificação de
bancada. As análises termogravimétricas fornecerão informação de
reatividade, visando o dimensionamento do reator e as temperaturas
preferenciais de operação. Embora alguns dos valores a serem obtidos com as análises e os ensaios sob a égide do projeto de P&D já sejam conhecidos para os carvões caracterizados, devem ser reproduzidos em condições padronizadas e certificadas para fins da garantia e
definição de processos.
A reatividade relativa da amostra de carvão da jazida a ser processada deverá ser avaliada com um analisador termogravimétrico
de alta pressão. Esse teste mede a reatividade da amostra de carvão
para a gaseificação. Os resultados a serem obtidos com o analisador
termogravimétrico de alta pressão estarão relacionados à taxa de gaseificação da amostra; esses valores poderão ser comparados com
os resultados obtidos em iguais condições para outras amostras de
carvões processadas e testadas para as tecnologias de gaseificação.
Deverá ser determinada a pressão apropriada no teste em função do
uso final do gás de síntese a ser gerado.
Em uma segunda etapa, desenvolver-se-ão os testes de gaseificação de bancada para gerar dados sobre o gás de síntese, quantidades de resíduos a serem gerados que serão objeto de análise e de
exame quanto à viscosidade sob condições de reação. O gaseificador
de bancada deve estar provido de dispositivos e acessórios capazes
de simular as condições de um gaseificador industrial, compensando perdas de temperatura e pressão, buscando manter condições
adiabáticas do teste, entre outras. O volume de gás gerado deve ser
medido. Amostras dos gases deverão ser recolhidas e levadas a um
cromatógrafo para fins de análise da composição do gás.
Profissionais da companhia fornecedora da amostra a ser colhida
deverão acompanhar todas as etapas a serem desenvolvidas sob a
égide do programa de P&D.
O relatório final sobre o estudo de P&D deverá discorrer sobre a
viabilidade técnica e econômico-financeira de o carvão gerar gás de
síntese e a melhor vocação deste para gerar energia elétrica e produtos carboquímicos de alto valor agregado (Fonte: Projeto de Pesquisa
e Desenvolvimento (P&D) – Escopo para caracterização do carvão de
Candiota visando sua aplicação em gaseificação industrial e em projetos carboquímicos integrados – CRM).
CONCLUSÃO
No Brasil, devido ao oferecimento de melhores alternativas para o
País, o processo de gaseificação em leito fluidizado para carvão mineral praticamente só é pesquisado em universidades e alguns institutos, desenvolvendo-se primordialmente no campo da conversão de
biomassa. Ainda não há equipamento comercial em operação.
O que há são estudos como os realizados pela Companhia Energética do Estado de São Paulo (1986), que optou pela tecnologia de
leito fixo e leito arrastado no projeto do complexo de gaseificação
da Baixada Santista, cuja seleção feita indicou a implementação dos
processos Lurgy, Koppers-Totzek e Texaco como os mais adequados à
matéria-prima selecionada.
No Estado do Rio Grande do Sul, a CIENTEC, segundo Turik e Furlanetto (1980), desenvolveu, há quase 20 anos, o projeto Civogás, no
qual foi construído um gaseificador em leito fluidizado para processar
carvões com alto teor de cinzas (≈50% base seca) e poder calorífico ao
redor de 13 MJ/kg, a uma taxa de alimentação entre 500 e 1.000 kg/h.
(Fonte: Tecnologia da Gaseificação – Prof. Dr. Caio Glauco Sánchez –
Faculdade de Engenharia Mecânica Departamento de Engenharia
Térmica e de Fluidos – UNICAMP).
Assim, no caso do Brasil e do Rio Grande do Sul, não se tem informação sobre plantas comerciais de gaseificação de carvão mineral
atualmente em operação, o que torna bastante raros os dados a respeito de alguns dos itens acima.
241

09 SME DESENVOLVIMENTO DO CARVAO ( 15,81 MBytes)

Transcrição

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