Ciclo do Carbono, Notas de estudo de Engenharia Metalúrgica

Baixe Ciclo do Carbono e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Metalúrgica, somente na Docsity! Ciclo do Carbono Ciclo Geológico ,Ciclo Biológico Influências Humanas,Serviços ambientais associados,Captura do carbono. O Carbono • O Carbono (C) é o quarto elemento mais abundante no Universo, depois do Hidrogênio (H), Hélio (He) e o Oxigênio (O), e é o pilar da vida como a conhecemos. • Existem basicamente duas formas de carbono, uma orgânica, presente nos organismos vivos e mortos, não decompostos, e outra inorgânica, presente nas rochas. • No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da atmosfera, da terra e do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico. Este ciclo pode ser dividido em dois tipos: o ciclo "lento" ou geológico, e o ciclo "rápido" ou biológico. Ciclo Biológico • O ciclo biológico do Carbono é relativamente rápido: estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos. • Na ausência da influência antropogênica (causada pelo homem), no ciclo biológico existem três reservatórios ou "stocks": terrestre (20.000 Gt), atmosfera (750 Gt), oceanos (40.000 Gt). Este ciclo desempenha um papel importante nos fluxos de carbono entre os diversos stocks, através dos processos da fotossíntese e da respiração. • As equações químicas que regem estes dois processos são: • Fotossíntese • 6CO2 + 6H2O + energía (luz solar) → C6H12O6 + 6O2 • Respiração • C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + energia (auckl) oLUDEES ap opixop ap cede qusouos a B E [a 2 rm n Ss 8 8 4 mom mo mm Mensurado em Mauna Loa, Hawaii Di Óxi do de Cc arbono Atmosférico Li... =0=L2 === === I I 7 Jan Abr Jul Out Jan rd---d-—— a Fi 1870 1580 1580 000 1560 Serviços ambientais e suas refências: • Captura de carbono: • A Biosfera captura mais de 4 milhões de toneladas de Carbono por ano ,divididas por: • Os oceanos: principal serviço da captura de C. • As florestas (biomassa) funcionam como sumidoro de carbono (total através da fotosintese (-3.8 a 0.3) . • Regulação do ar: • Regulação da composição química da atmosfera através do balanço CO 2/O 2. • Regulação do clima: • O CO 2 é o elemento principal do efeito de estufa, que permite a manutenção da temperatura média da superfície terra perto dos 15 °C. Sem o efeito de estufa a Terra seria um local bem "menos agradável" para viver, com temperatura a rondar os –18 °C. Por outro lado, um aumento "descontrolado" dos GEE, originaria um aumento da temperatura da superfície terrestre para níveis insuportáveis para muitas espécies. • Fornecimento de combustíveis fósseis: • O carbono orgânico contido na litosfera está armazenado em depósitos de combustíveis fósseis. O processo de origem está integrado no ciclo geológico do carbono. • Na actualidade os combustíveis fósseis são explorados intensivamente, fazem parte dos recursos não renováveis, e são a principal origem das emissões antropogénicas de CO 2. Captura do carbono • Um dos serviços mais importantes do ecossistema, relacionado com o ciclo do Carbono, é a captura do CO2 por diferentes elementos que compõe a Biosfera. O aumento das emissões antropogénicas de CO2 tem vindo a ser absorvidas pela atmosfera, pelos oceanos e pelas florestas e outras espécies vegetais. O aumento do CO2 na atmosfera traz como consequência o aumento do efeito de estufa, originando as alterações climáticas. Com o aumento do CO2 atmosférico, também aumenta a absorção dos oceanos tendo como consequência a acidificação dos oceanos, e eventuais efeitos nos ecossistemas marítimos (corais, peixes, etc.). A última parcela é absorvida pelas florestas (biomassa), as quais podem ser utilizadas como sumidoro de carbono (através da fotossíntese). Sistemas de captura e armazenamento de CO2 (CAC) • O CAC consiste na separação do CO2 emitido pelas indústrias, no seu transporte para o local de armazenamento e no seu sequestro a longo prazo. • As centrais elétricas e outros processos industriais de grande escala são os principais candidatos para este sistema. • Atualmente não existe uma solução tecnológica única para este tipo de sistemas, estando prevista uma carteira de opções tecnológicas que se adaptarão dependendo das situações. • A tecnologia atual permitiria capturar entre 80-90% do CO2 produzido numa central eléctrica, mas tem como conseqüência um aumento da produção de CO2 devido à redução da eficiência (existe um aumento da energia necessária, entre 10 a 40%, para poder implementar o processo de CAC). • O processo de CAC é constituído pelas seguintes fases: • Captura • Transporte • Armazenamento (sequestro) • Captura • Existem três tecnologias principais de captura: • Pós-combustão • Pré-combustão • Oxigénio-gás