Carvão mineral

O carvão mineral é um mineral não renovável, mais especificamente uma rocha sedimentar originada há milhares de anos e encontrada no subsolo em depósitos de origem orgânica. É, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o combustível fóssil com maior disponibilidade no mundo e uma das primeiras fontes de energia usadas pelo homem. Passou a ser utilizado em grande escala no período da Revolução Industrial.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Origem do carvão mineral
• 2 - Composição do carvão mineral
• 3 - Tipos de carvão mineral
• 4 - Utilização do carvão mineral
• 5 - Vantagens e desvantagens do carvão mineral
• 6 - Extração do carvão mineral
• 7 - Importância econômica do carvão mineral

Origem do carvão mineral

O carvão existe há milhares de anos em depósitos de origem vegetal, formado por meio da decomposição da matéria orgânica sem a presença de oxigênio. O material originado dos restos vegetais é soterrado e compactado, sofrendo ação das bactérias, bem como das condições de pressão e calor no ambiente do depósito, formando, então, ao longo do tempo, o carvão mineral. Sua formação corresponde ao Período Carbonífero, durante a Era Paleozóica.

O carvão mineral pode ser encontrado, segundo o Departamento Nacional de Produção Mineral (DPMN), em regiões de baixas temperaturas ou clima temperado, estando localizado em todos os continentes. Nesses locais, os vegetais são carbonizados antes de apodrecerem.

Composição do carvão mineral

O carbono é o principal composto do carvão mineral, apresentando, segundo a Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais, o teor de aproximadamente 55% a 95% do elemento, fazendo portanto, com que haja tipos de carvão mineral mais ou menos ricos em carbono. O teor de carbono é o que define a maturidade geológica do mineral, conhecido como rank. São encontrados também, nesse combustível fóssil, de acordo com o DNPM, enxofre, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio.

Tipos de carvão mineral

A formação do carvão mineral corresponde a estágios de produção, especificada, especialmente, pela presença de carbono. Da menor para a maior concentração da substância temos os quatro tipos principais de carvão mineral:

1. Turfa: material vegetal que possui teor de carbono entre 55% e 60% e permite a identificação dos restos vegetais. Seu poder calorífico é inferior a 4.000 kcal.

2. Linhito: rocha sedimentar formada a partir da compressão da turfa. Possui teor de carbono entre 67% e 78%. Seu poder calorífico é inferior a 4.000 kcal.

3. Carvão betuminoso ou hulha: rocha sedimentar composta por betume (mistura líquida de cor escura e alta viscosidade). Possui teor de carbono entre 80% a 90%. Seu poder calorífico é entre 7.000 a 8.650 kcal.

4. Antracito: tipo de carvão compacto e sólido. Possui teor de carbono de 96% e corresponde à forma mais pura do carvão mineral. Contém pouco ou nenhum betume.

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Utilização do carvão mineral

A utilização do carvão tornou-se mais intensa em meados do século XVIII, período que corresponde à Revolução Industrial. O carvão mineral era utilizado para viabilizar o funcionamento das máquinas a vapor. Atualmente, o uso do mineral diminuiu, visto que outras fontes de energia têm sido mais exploradas, como o petróleo e o gás natural. Há também uma tendência mundial que visa a substituir o uso de fontes não renováveis, como o carvão mineral e o petróleo, por fontes alternativas de energia, como a energia solar e a energia eólica.

Segundo a Agência Internacional de Energia, o carvão mineral corresponde a 41% da produção total de energia elétrica, sendo, portanto, a fonte mais utilizada no mundo para esse fim. Contudo, a produção de carvão mineral não é proporcional à sua disponibilidade, estando a indústria de petróleo à frente do sistema produtivo.

O uso do carvão mineral está relacionado às suas propriedades, como o poder calorífico que possibilita a geração de energia por meio da queima. De acordo com o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), os carvões que possuem menor poder calorífico são destinados à geração de eletricidade. Já os carvões de maior poder calorífico, são utilizados para a produção de ferro metálico e aço, como também em construções civis. Esses últimos, por causa de sua combustão lenta, também destinam-se ao uso doméstico.

De acordo com o Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), os principais usos do carvão mineral, segundo sua classificação, são:

• Turfa: ao retirar a umidade desse tipo de carvão, é cortado em blocos e, posteriormente, utilizado em fornalhas, termoelétricas, para obtenção de parafinas, de alcatrão (mistura de hidrocarbonetos aromáticos), de cera, de amônia, entre outras substâncias.

• Linhitos: após sua secagem, esse tipo de carvão é utilizado em gasogênios industriais e para obter subprodutos como o alcatrão, ceras e parafinas. A cinza proveniente da combustão do linhito pode ser destinada à produção de cerâmicas.

• Hulha: é usada diretamente em forno em usinas termoelétricas, na obtenção de alcatrão, sendo a hulha sua principal fonte natural.

• Antracito: é o tipo de carvão utilizado como combustível, gerando pouca fuligem. Apesar de queimar com facilidade, sua combustão é lenta, sendo, assim, destinado ao uso doméstico e também para a fabricação de filtros de água.

Vantagens e desvantagens do carvão mineral

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Extração do carvão mineral

De acordo com a Aneel, a extração do carvão mineral pode ser feita de duas formas:

• Lavra a céu aberto

• Lavra subterrânea

A escolha do tipo de lavra a ser utilizada depende da profundidade em que se encontra o depósito mineral e do tipo de solo. A lavra a céu aberto apresenta maior produtividade em relação à subterrânea e, segundo o Instituto Mundial do Carvão, a extração de carvão mineral feita a céu aberto corresponde a 60% da oferta no mundo todo e também no Brasil, sendo a mineração mais comum.

Em relação ao transporte do mineral, quando feito a curtas distâncias, o mesmo é transportado em esteiras. Caso o transporte precise ser feito em trajetos mais longos, são utilizados caminhões e trens.

A indústria de carvão mineral corresponde a alguns processos que vão desde a extração do minério até a sua transformação em um subproduto. As etapas são as seguintes:

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Importância econômica do carvão mineral

Há no mundo, cerca de 847,5 bilhões de toneladas de carvão mineral distribuídos em diversas reservas em todos os continentes, segundo a Aneel. Essa quantidade é suficiente para atender os próximos 130 anos.

Os Estados Unidos, a Rússia e a China concentram aproximadamente 60% das reservas mundiais, sendo os Estados Unidos o que concentra o maior número de reservas, cerca de 28,6%. Contudo, apesar de ser o país com maior disponibilidade, a nação norte-americana não é a maior produtora do mineral. A China é a nação que mais produz carvão mineral e também a maior consumidora, seguida dos Estados Unidos e da Austrália.

No Brasil, há predomínio de carvões de baixo teor de carbono. As reservas brasileiras ocupam o décimo lugar no ranking de reservas mundiais, segundo a Aneel. As principais jazidas encontram-se nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Mas, apesar da grande disponibilidade do mineral no país, esse é considerado pobre em relação ao seu potencial energético e de baixa qualidade, visto que apresenta um alto teor de cinzas.

O uso do carvão mineral é de grande importância para a economia mundial, uma vez que sua utilização corresponde à boa parte da produção de eletricidade. Entre os anos de 1995 a 2007, a produção brasileira cresceu cerca de 4%, estando o estado de Santa Catarina na frente dessa produção. Segundo dados da Agência Internacional de Energia, no ano de 2007, foram comercializados no mundo todo 917 milhões de toneladas de carvão mineral.

No Brasil, a produção alcançou, em 2007, cerca de 13,6 milhões de toneladas de carvão bruto. Em 2010, o país consumiu cerca de 20 milhões de toneladas de carvão mineral e desse total aproximadamente 14,2 milhões foram importados.