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COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS CARVÃO
COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS - CARVÃO CCE0775 Combustíveis Fósseis e Energias ' Renováveis Combustíveis Fósseis - Carvão Rev 0 Fevereiro, 2020 «> Estácio Plano de Aula Introdução Carvão Mineral Origem Tipos Poder Calorífico Reservas, Produção e Consumo Tecnologias para Uso do Carvão Mineral Carvão no Brasil Processo Produtivo Side -2 «p» Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 36 Introdução «= Os combustíveis fósseis são recursos naturais não renováveis, pois sua reposição pela natureza exige um tempo geológico muito longo e, por isso, são passíveis de esgotamento = Peroico eu voo “ Gas reatemal 186 000 64 onte 3 «e Estácio Introdução - À queima de combustíveis fósseis libera poluentes nocivos ao meio-ambiente sendo portanto considerado uma energia suja « Principais tipos: Petróleo Carvão mineral Gás natural | Energia nuclear Side 4 «> Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 37 Origem do Carvão Mineral Acumulação de detritos vegetais provenientes de floresta A matéria orgânica é coberta por matéria mineral A matéria orgânica transforma-se em turfa Aturfa evolui para um carvão mais rico em carbono Side 7 o Estácio Origem do Carvão Vegetal - O processo que transforma a matéria orgânica vegetal morta em rocha exige condições específicas: a condição de água estagnada, ambiente redutor (aquele em que há baixa disponibilidade de 02, ou alta de H2, necessário para que haja a formação de ligações C-H) e ausência de oxigênio (anaeróbio) Atmosfera Aambente úmido “vegetação abundante ê «> Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 39 Tipos: Turfa - Ea primeira fase da formação do carvão mineral e refere-se à deposição e putrefação dos restos vegetais em ambientes de várzeas ou de pântanos - Apresenta aproximadamente 60% de carbono é o carvão menos transformado e de menor poder am calorífico - Sua queima gera muita impureza como água, cinzas, gás carbônico e enxofre que reduz sua utilização como combustível energético e inviabilizando sua utilização como carvão siderúrgico sus «4 Estácio Tipos: Linhito - É a segunda fase da formação do carvão mineral e trata-se de material escuro e que ainda apresenta elevado percentual de água e baixo percentual de carbono, com Linhito aproximadamente 70% de carbono * Apesar do menor grau de transformação é utilizado como - Tuta carvão vapor em termelétricas para Lenta produção de eletricidade e como carvão siderúrgico na produção de aço ste 40 «49 Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 40 Poder Calorifico CARVÃOITIPO PODER CALORÍFICO CARBONO EM% UMIDADE EM% CINZAS EM % 1 Calig: 8 200 a 9 200 90296 menos de 1 Calig: 6 700 a 9000 T5a90 - Tipof:Turfa Tipo2: Linhito Tipo3:Hulha Tipo 4: Antracito sue 13 4 Estácio Poder Calorifico ES Corowm coa) ATOS cn = ES < 5700 emo Linhito (brown cost) PES «ass ca Side 14 o Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO /2020 42 Reservas, Produção e Consumo Carvão mineral - Reservas (Milhão - Tonelada) me sie 15 4 Estácio Reservas, Produção e Consumo - Reservas pelos paises Classificação « País Dados, | Dea de 1 mi Estados Unidos 258619 20H 2 mm Rússia 173074 20" 3 amchina 126215 201 4 mm Austrália Bs217 20 5 ma lndia 66800 20m 6 me Alemanha 44697 201 7 == uicrânia 37339 201 8 mm Cazaquistão 37038 20m 9 am África do Sul 33241 2m 10 Indonésia 30883 2 side -16 «> Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO /2020 43 Reservas, Produção e Consumo Carvão mineral - Consumo (1000 Tonelada) Estácio Tecnologias para Uso do Carvão Mineral Gaseificação Integrada com Ciclo Combinado (IGCC) * Tecnologia nova, considerada a tendência das clean coa! technologies. * Todas as atuais usinas com a tecnologia IGCC são ainda subsidiadas. As usinas européias são parte do Programa Thermie. Nos Estados Unidos, o U.S. DOE suporta parte dos custos de projeto e construção e também da operação inicial. * Algumas unidades de demonstração, de cerca de 250 MW, estão em operação na Europa e nos Estados Unidos. A Usina de Buggenum, de 235 MW, nã Hotandia, Iniciou sua operação em 1993. Má trés usinas nos EUA: Wabast River (indiana); Polk Power (Tampa, Florida) é Piion Pine Usina de Polk Power, da Tampa Electric, Flórida (EUA) im (Nevada). A maior usina em operação é a de Pertotiano, na Espanha, com 330 MW, + São usinas de ciclo combinado com eficiência mínima de 45%, podendo chegar a 52%. * A tecnologia permite redução de emissões de CO,. síde -26 “ Estácio CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 48 Tecnologias para Uso do Carvão Mineral Síntese do estado da arte das tecnologias de combustão eficiente do carvão Tecnologia Situação Eficiência de Custo de capital Redução nas emissões % conversão (US$/kW) sox Nox Combustão Pulverizada Comercial 3847% 1300-1500. Combustão em Leito Fluidizado Pressão atmosférica Com/Dem. 3437% 1450-1700 90.95 so Grculação (*) Com Oem. 37-39% 1450-1700 90-95 so Pressurização (*) Demonstrado 42-45% 1450-1700 s8-99 7 Integrada Com cido combinado Demonstrado 45-48% 1450-1700 3299 98:99 Com céluia combustivel ab 40:60% 2700-1900 85.95 a Combustão Direta Turbina PD 35-45% 1200 8595 70:80 Diesei PaD 35-40% s09-1000 so so Reclução nas emissões coativamente à tmcrtoga de combustão puiverizado Side -27 «+ Estácio Carvão no Brasil - 93% do carvão nacional beneficiado destinou-se à “ geração de energia elétrica * Santa Catarinae Rio Grande + do Sul consumiram 50,1% e 47,3% da produção nacional de carvão mineral beneficiado, respectivamente * A produção nacional de carvão correspondeu a 22% do consumo total doméstico nacional (23,8x 10º t) eo Brasil importou 18,5x 10º t destinadas basicamente à siderurgia deeterererta pace soa asa P EP Ara Lat dado Faso. ERP fAmaeo Dara o em 5008] Side -28 «+ Estácio CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 49 Carvão no Brasil * Há em operação no Brasil 7 usinas térmicas a carvão, totalizando 1,415 MW. de potência instalada, todas utilizando a tecnologia de carvão pulverizado (PC) Charqueadas 72 Tractebel Energia S/A Charqueadas - RS Figueira 20 Copel Geração S/A Figueira - PR Jorge Lacerda 1 e TI 232 Tractebel Energia S/A Capivari de Baixo - SC Pres. Médici A/8 46 CGTEE Candiota - RS “São Jerônimo 20 CoTEE São Jerônimo - R$ Jorge Lacerda HH! 262 Tractebe! Energia S/A Capivari de Baixo - SC 363 rem Est Ss Fonte: Aneer (Banco de Informações de Geração) side 31 + Estácio Carvão no Brasil » Ocarvão brasileiro tem baixo pode calorífico e por » Mundo Poder Catorifico (kcal/kg) 5.370 6.760 7.000-8.000 6.378-7.728 Umidade (%) 69 43 2070 nd Voláteis (9%) 2,8 39,3 34,0-39,0 381 Carbono (%) “3 so,3 nd 642774 Cinzas (96) 24,0 10,1 10-60 25198 Enxofre (%) 0,35 0,70 0,35-1,0 10-25 — —— Paraná 4.850 ”» ss Zz0 Sta. Catarina 2750 21-26 58-62 43-47 Candiota 3.200 B s2 16 Outros RS 3.000-4.500 23-30 4055 0,5-25 tensas fem: ste 22 «4 Estácio APOSTILA CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO /2020 51 Carvão no Brasil Reservas totais de carvão: 23.955,3 x 10ºt APOSTILA Side -34 E Estácio CCE0775 COMB FOSSEIS E ENERGIAS RENOVÁVEIS FEVEREIRO/2020 52 
