A EXTRAÇÃO DO CARVÃO MINERAL E A CONTAMINAÇÃO DO

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A EXTRAÇÃO DO CARVÃO MINERAL E A CONTAMINAÇÃO DO
MARÇO/2015
A EXTRAÇÃO DO CARVÃO MINERAL E A CONTAMINAÇÃO DO SOLO
PELA LIXIVIAÇÃO
F.A. Joinhas1. S.M.M. Yamada2, PRO-ICE3, A.A.Oliveira4, R.A.Pedroso5,
M.C.Airolde6, M.A.R.Gazzola7, F.F.M.Rodrigues8.
1 Aluno formado na E.E. Francisco Pessoa (Presidente Prudente) e ingressante no curso superior em Biologia.
2 Aluno formado na E.E. Francisco Pessoa (Presidente Prudente) e ingressante no curso superior em Química.
3 Projeto Iniciação Científica na Escola, desenvolvido em parceria com docentes em outras áreas do conhecimento.*
4 Professora integrante do PRO-ICE, Bacharel e Licenciada em Ciências Biológicas.
5 Professor integrante do PRO-ICE, Licenciado em Física.
6 Professor integrante do PRO-ICE, Licenciado em Geografia, Pedagogia e pós graduado em Ciências Humanas.
7 Professora integrante do PRO-ICE, Licenciada em Letras.
8 Professor e Orientador, Bacharel e Licenciado em Química.
Resumo
A extração de carvão mineral é de extrema importância nos dias atuais, pois cerca de 26% da energia elétrica
produzida no mundo vêm das termelétricas que o utilizam como principal fonte energética. Na extração do carvão e
todas as atividades econômicas desenvolvidas posteriormente, são evidentes os pontos negativos como, por exemplo, a
emissão de gases poluentes. Este estudo aborda a contaminação causada pelo carvão mineral tendo como enfoque os
danos ao solo.
Palavras-chave: Carvão mineral, meio ambiente e contaminação.
Abstract
The coal extraction is of almost importance today because about 26 % of the electricity produced in the world comes
from thermoelectric that use it as their main energy source. In the coal extraction and all economic activities
subsequently performed show negative points, for example , the emission of polluting gases. This study reports the
pollution caused by coal focusing on soil damage.
Keywords: Coal. Pollution and environment.
INTRODUÇÃO
matéria fica exposta garante a capacidade calorífica do
carvão (expressa pela maior quantidade de ligações
O carvão mineral é um combustível de origem
fóssil resultante das transformações químicas e do
soterramento de matéria orgânica ao longo de milhões
de anos. O tempo e as condições (pouco oxigênio,
pressão da terra e altas temperaturas) as quais essa
entre carbonos, que quando quebradas liberam
energia). Existem quatro tipos de carvão mineral. São
eles a turfa (60% de carbono), o linhito (70% de
carbono), a hulha (80% de carbono) e o antracito (90%
de carbono). Quanto maior o percentual de carbono,
carvão mineral do mundo são: Rússia, Estados Unidos
mais capacidade de produção de energia terá esse
e China.
minério.
Há vários métodos de extração do carvão mineral,
A partir do século XVIII, o carvão mineral
onde se destacam a mineração subterrânea e a
começou a ser utilizado como fonte energética,
mineração a céu aberto. A escolha do método de
substituindo aos poucos a lenha. Por ter uma maior
mineração depende principalmente da profundidade de
capacidade calorífica, o carvão mineral passou a ser a
enterramento, da densidade da cobertura e da espessura
principal fonte de energia utilizada pelo homem. Isso
da camada de carvão. Costuras relativamente perto da
proporcionou um salto no desenvolvimento, que fora
superfície, profundidades inferiores a 50 m, são
chamado de Primeira Revolução Industrial. Ele era
geralmente extraíveis via superfície. Carvão que ocorre
utilizado para alimentar as máquinas a vapor.
a profundidades de 50 a 100 m são geralmente
extraíveis via subterrânea; mas em alguns casos, as
Mesmo após dois séculos, o carvão mineral ainda
técnicas de mineração de superfície podem ser usadas.
era utilizado como a principal fonte energética, tanto
em indústrias, quanto na geração de eletricidade nas
A mineração subterrânea responde hoje por 60%
usinas termoelétricas. Porém, mais tarde o carvão
da produção de carvão mundial. É cavado um túnel no
mineral
próprio corpo no minério com o uso de máquinas e
fora
substituído
pelo
petróleo
(outro
combustível fóssil). Atualmente, o carvão mineral
equipamentos
manuais,
como
retroescavadeiras,
ainda é muito utilizado em alguns países como fonte
escarificadores e rafas em uma região onde há carvão
energética nas usinas termoelétricas e em indústrias. O
mineral. Após isso é feita a estabilização da mina com
setor do carvão mineral expandiu exponencialmente
o auxilio de pilares, colunas e plataformas, para que a
com o passar dos anos, graças a países como a China –
mesma não desmorone, então são aplicados métodos
um país emergente que usa o carvão como sua
específicos para cada local levando em consideração a
principal fonte de energia e é um dos principais
profundidade da reserva, a estrutura do solo, a erosão
extratores desse minério.
da água, etc. A mineração subterrânea tipo “longwall”
responde por 50% de toda a mineração subterrânea
Segundo
carboníferos
a
se
visão
tradicional, os
formaram
de
restos
depósitos
orgânicos
acumulados em pântanos, que se decompuseram,
fazendo surgir as camadas de turfa. A elevação do
nível das águas do mar ou o rebaixamento da terra
provocaram o afundamento dessas camadas sob
sedimentos marinhos, cujo peso comprimiu a turfa,
transformando-a, sob elevadas temperaturas, em
carvão.
O hemisfério norte e desertos se destacam como
grandes reservas naturais. Os maiores extratores de
mundial. A mineração subterrânea tipo “longwall” é
feita com o auxílio do tosquiador “longwall”, uma
máquina com um tambor rotativo que se move
mecanicamente para frente e para trás de uma camada
do minério. O carvão afrouxado cai sobre uma linha de
panelas que leva o carvão para uma correia
transportadora para remoção da área de trabalho. Este
sistema possui seu próprio teto hidráulico que permite
a mineração de modo seguro.
Na mineração a céu aberto são utilizadas
como o ácido sulfúrico que possivelmente irá atingir o
máquinas e métodos mais comuns tais como
subsolo e o lençol freático (lagos subterrâneos),
explosivos, tratores, pás, caminhões, etc. É aberto um
contaminando-os.
grande vale onde essa mineração é aplicada. A terra
Na extração subterrânea é cavado um túnel no
retirada é posta em outros lugares para que não
interfira na mineração. Essa terra pode causar danos a
outros ecossistemas, como assoreamento de rios,
modificações do solo (alteração do pH, nutrientes e
densidade do solo), emissão de poluente na atmosfera e
em aquíferos subterrâneos, etc.. Essa mineração só
pode ser usada até certo ponto, pois, conforme a
profundidade do vale aumenta o preço dessa extração
também aumenta, assim, tornando inviável tamanho
investimento em algo pouco produtivo. Após esse tipo
de mineração, a recuperação do solo é mais eficaz.
corpo do minério com o uso de máquinas e
equipamentos
manuais.
Após
isso
é
feita
a
estabilização da mina com o auxilio de pilares, colunas
e plataformas, para que a mesma não desmorone,
usando métodos específicos para cada local levando
em consideração à profundidade da reserva, a estrutura
do solo, a erosão pela água, etc. As águas sulforosas,
que
são
rejeitos
gerados
durante
a
extração
subterrânea, são drenados por meio de bombas e
lançados em ambientes externos, ocasionando a
elevação das concentrações de sulfatos e de ferros e a
No Brasil, encontramos as maiores reservas do
redução de pH no local de drenagem.
carvão mineral no sul do país, principalmente no Rio
Grande do Sul e Santa Catarina. O carvão mineral
brasileiro é de baixa qualidade comparando-o com o do
resto do mundo já que o encontrado no território
brasileiro é o carvão tipo linhito que contém um baixo
poder calorífico, porém ainda utilizado nas indústrias e
A extração de carvão céu aberto gera resíduos que
normalmente são depositados em áreas planejadas para
serem reutilizados na reconstrução do solo após o fim
da extração, porém em alguns casos os rejeitos são
depositados
em
vales
próximos
e
depressões,
ocasionando na maioria das vezes mudanças drásticas
nas usinas termoelétricas.
de topografia, como por exemplo, preenchimento de
DESENVOLVIMENTO
vales, ou também ocasionar o assoreamento de rios.
Outro problema causado pelo deposito inadequado dos
A extração de carvão infelizmente gera muitos
problemas ambientais. Em relação ao solo temos
mudanças drásticas de topografia, alteração de pH,
rejeitos, é a lixiviação que é o processo de extração de
uma substância presente em componentes sólidos (o
minério) através da sua dissolução num líquido.
infertilidade do solo, alteração da densidade do solo,
entre outros. Com referência aos problemas ambientais
O problema mais evidente causado pela extração
atmosféricos tanto a extração de carvão como a queima
de carvão mineral a céu aberto é a contaminação dos
geram poluentes, pois o seu alto teor de carbono o
solos com resíduos que a própria extração gera. A
torna um dos combustíveis fósseis mais poluentes, com
pirita (FeS2) é o resíduo mais encontrado no solo
emissão de grande quantidade de CO2. As emissões
poluído, ela em contato com a água gera o ácido
apresentam
reagir
sulfúrico (H2SO4) que por sua vez retirará os íons de
quimicamente com o ar ou água e formar substâncias
cálcio na forma de sulfato e liberará H+, abaixando o
substâncias
que
podem
pH do solo onde ele é encontrado. Com o excesso de
+
secas e secas onde o solo passa por altas taxas de
H no solo o ferro encontrado na pirita irá para sua
degradação
forma metálica (como cátion) ocasionando a elevação
(mineração, agricultura, desmatamento) e fatores
de ferro do solo. Os altos níveis de acidificação
naturais (variações climáticas). Nesse processo o solo
resultantes da oxidação da pirita podem provocar
torna-se infértil e acentua-se no mesmo a elevação da
dissolução
(são
salinização e da alcalinização, a cobertura vegetal se
compostos de alumínio, silício e oxigênio. Eles são um
perde, deixando o solo exposto aos processos erosivos.
de
minerais
aluminossilicatos
por
meio
de
atividades
humanas
importante componente do caulin e outros minerais de
argila), elevar a concentração de metais, como Al, Fe,
Mn, Cu, Ni e Zn, a níveis tóxicos, acelerar as perdas de
Ca e Mg, por lixiviação na forma de sais sulfato e pode
ainda determinar a deficiência de P, N, Mo e B,
prejudicando o programa de reflorestamento das áreas
O processo de salinização é a concentração
progressiva de sais, provocada pela evapotranspiração
(perda de água do solo pela evaporação) intensa,
principalmente em locais de climas tropicais áridos ou
semiáridos,
onde
normalmente
existe
drenagem
ineficiente. Alcalinização é um processo químico em
exploradas.
que concentra-se no solo uma grande quantidade de
Equação química da pirita em ácido sulfúrico:
sais, o que gera o aumento do potencial hidrogeniônico
(pH).
4 FeS2 + 15 O2 + 8 H2O -----> 2 Fe2O3 + 8 H2SO4
Assoreamento é o processo em que se observa no
leito dos rios acúmulo de detritos, lixo entulho e
outros, no fundo dos rios e lagoas interferem na
topografia de seus leitos impedindo-os cada vez mais
de portar água, provocando seu transbordamento em
épocas
de
grande
quantidade
de
chuvas.
O
assoreamento causado pela mineração ocorre quando
muitos
rejeitos
são
depositados
em
locais
Ambos
os
processos
participam
da
desertificação.
Por fim, temos a laterização, um problema que
ocorre quando temos o auxílio do clima (duas estações
bem definidas). Essas características favorecem a
concentração de hidróxido de ferro e alumínio no solo.
A concentração desses minerais forma a laterita, que
torna difícil o manejo do solo em virtude do
surgimento de uma ferrugem por cima dele, deixandoo mais duro.
inapropriados e acabam sendo carregados pela água da
chuva até os rios, porém estes rejeitos contêm altas
CONCLUSÃO
taxas de minério que além de causar o assoreamento
podem causar o desequilíbrio do ecossistema aquático.
Um dos problemas do desequilíbrio pode ser a
eutrofização
(excesso
de
nutrientes
na
água
acarretando no aumento da população de algas).
A extração de carvão é necessária para algumas
nações, pois está associada ao progresso das mesmas.
Contudo, é uma necessidade caracterizada pela
ausência de incentivo ao desenvolvimento tecnológico
em novas fontes de energia. O mundo de hoje já não
Outro problema que poderá ser causado pela má
deveria admitir o uso de combustíveis fósseis, visto
disposição dos rejeitos da mineração de carvão é a
que os riscos ambientais em usar tais combustíveis são
desertificação. Em definição, a desertificação é um
elevados e com o uso de combustíveis alternativos
processo que ocorre em zonas semiáridas, subúmidas
poderiam obter resultados muito mais satisfatórios e
menos danosos.
Campos, M.L.; Almeida J.A.; Souza L.S. Avaliação de
três áreas de solo construído após mineração de carvão
a céu aberto em Lauro Müller, Santa Catarina. Revista
Brasileira de Ciências do Solo, 27:1123-1137, 2003.
O carvão mineral é de extrema importância para o
setor energético mundial, todavia, tanto a extração
quanto a queima do minério geram poluentes que
afetam o ecossistema. A extração, quando feita de
Quiñones, O.R.G., et al. Características de solos
construídos após mineração de carvão relacionada ao
processo de construção e à composição do material
utilizado. Revista Ciência Rural, Santa Maria, v.38,
n.6, p.1564-1571, set, 2008.
modo inadequado, afeta o solo onde fora feita, o lençol
freático e os rios da redondeza. A referida queima
Luz, A.B.; Sampaio, J.A.; Almeida, S.L.M. Tratamento
de Minérios, 4ª edição. Rio de Janeiro, Cetem, 2004.
libera poluentes que irão prejudicar o ar atmosférico,
enquanto as emissões não forem tratadas por filtros de
ar adequados. Para sanar esses problemas é necessário
muito investimento em tratamentos, isso gera muita
frustração
aos
investidores,
e
mesmo
após
o
tratamento, os locais prejudicados não voltarão a sua
forma antiga. Portanto, diante dos riscos citados, é
aconselhável que diminuam o uso desse minério ao
Freitas, E. Degradação do solo no Brasil. Revista
Brasil Escola, São Paulo. Disponível em
<http://brasilesco.la/b10264> Acesso em Out/2014.
Francisco, W.C. Carvão Mineral. Revista Brasil
Escola,
São
Paulo.
Disponível
em
<
http://brasilesco.la/b5052> Acesso em Set/2014.
Francisco, W.C. Desertificação. Revista Brasil Escola,
São Paulo. Disponível em < http://brasilesco.la/b1259>
Acesso em Set/2014.
mínimo e quando necessário o uso do mesmo, que se
faça de modo consciente minimizando assim os
problemas gerados.
Faria, C. Mineração de Carvão no Brasil. Revista
Infoescola,
São
Paulo.
Disponível
em
<
http://www.infoescola.com/geografia/mineracao-decarvao-no-brasil/> Acesso em Set/2014.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a escola pela abertura concedida
para que pudéssemos realizar este estudo, agradecemos
também aos professores do Pro-ICE que nos guiaram
para que realizássemos o trabalho de forma coesa.
REFERÊNCIAS
Pimentel, D.A.; Luz, J.A.M. Percolação pluvial em
pilhas de carvão mineral. Revista Escola de Minas,
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mineração de carvão. Revista Ciência Rural, Santa
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Yano, Célio. Carvão Mineral: Um mal necessário?
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