Energia e Recursos Minerais - Capítulo 22

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Energia e Recursos Minerais - Capítulo 22

  1. 1. PARA ENTENDER A TERRA CAPÍTULO 22 ENREGIA E RECUSOS MINERAIS Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company Frank Press • Raymond Siever • John Grotzinger • Thomas H. Jordan
  2. 2. Trans-Alaska Pipeline, Alaska
  3. 3. RECURSOS Constituem a quantidade total de um dado material que pode se tornar disponível para uso no futuro.
  4. 4. Recursos Reservas São depósitos que já foram descobertos e que, no tempo presente, podem ser Legalmente explorados economicamente. Constituem a quantidade total de um dado material que pode se tornar disponível para uso no futuro.
  5. 5. Fig. 22.1 Recursos e Reservas Categorias que constituem as reservas totais. Os recursos consistem em reservas - depósitos conhecidos, cuja extração atual é economicamente rentável - e depósitos que são conhecidos, mas que são sub econômicos. As reservas não descobertas constituem os depósitos que podem ser encontrados.
  6. 6. Classificação dos Recursos: <ul><li>Renováveis : aqueles que podem ser reabastecidos durante curtos períodos de tempo (meses, anos, décadas) </li></ul><ul><li>Não renováveis : aqueles necessitam de processos longos para se formarem (em milhões de anos). </li></ul>
  7. 7. Tipos de Recursos <ul><li>Energia </li></ul><ul><li>Mineral </li></ul><ul><ul><li>Metálicos e não Metálicos </li></ul></ul><ul><li>Água </li></ul>
  8. 8. Tipos de fontes energéticas <ul><li>Não renováveis </li></ul><ul><ul><li>Combustíveis Fósseis </li></ul></ul><ul><ul><li>Energia Nuclear </li></ul></ul><ul><li>Renováveis </li></ul><ul><ul><li>solar </li></ul></ul><ul><ul><li>eólica </li></ul></ul><ul><ul><li>geotermal (recurso potencial) </li></ul></ul>
  9. 9. Fig. 22.2 Uma estimativa aproximada dos recursos energéticos não-renováveis que restam no mundo Combustíveis Fósseis quantidade de energia (quad).
  10. 10. Fig. 22.3 Uso e Consumo de Energia1850-2000 O que está representado como &quot;Outros&quot;, no ano de 2000, significa 3,4'7'0, distribuídos em energia geotérmica, solar, biomassa, vento e outros tipos de energia.
  11. 11. Fontes de Energia <ul><li>Radiação Solar </li></ul><ul><li>Energia Geotérmica </li></ul><ul><li>Energia Gravitacional </li></ul>
  12. 12. Taxas do Fluxo de Energia <ul><li>Radiação Solar: 120 mil unidades / ano </li></ul><ul><li>Energia Geotérmica: 30 unidades / ano </li></ul><ul><li>Gravitacional Energia 3 unidades / ano A radiação solar = 99,97% de energia na Terra </li></ul>
  13. 13. Energy Transfer CO 2 + H 2 O + energia solar Glicose + O 2
  14. 14. Energy Transfer CO 2 + H 2 O + energia solar Glicose + O 2 (fotossintese)
  15. 15. CO 2 + H 2 O + energia solar Glicose + O 2 (fotossinthese) Glicose + O 2 CO 2 + H 2 O + energia Tranferência de Energia
  16. 16. Tranferência de Energia CO 2 + H 2 O + energia solar Glicose + O 2 (Fotossinthese) Glicose + O 2 CO 2 + H 2 O + energia (Oxidação)
  17. 17. Fig. 22.4 Ciclo do Carbono e Combustível Fóssil A fotos síntese produz matéria orgânica a partir de dióxido de carbono (C02) e água (H20). Se a matéria orgânica morta é transformada em carvão, petróleo ou gás natural, torna-se um produto fossilizado da fotossíntese - um combustível fóssil. A queima de combustíveis fósseis liberta o dióxido de carbono e a água que os constituem..
  18. 18. Combustível Fóssil Esses recursos energéticos se formaram através do sepultamento e conseqüente transformação do material orgânico.
  19. 19. TIPOS DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS <ul><li>ÓLEO </li></ul><ul><li>GÁS NATURAL </li></ul><ul><li>CARVÃO </li></ul><ul><li>XISTOS BETUMINOSOS </li></ul><ul><li>AREIAS BETUMINOSA </li></ul><ul><li>GÁS HIDRATOS </li></ul>
  20. 20. Como se formam os depósitos de gás? <ul><li>produção de grandes quantidades de biomassa preservação de um ambiente redutor (pobre em oxigênio) sepultamento, aumento da temperatura e pressão, fazendo com que a decomposição de matéria orgânica torna-se líquida ou gás </li></ul>
  21. 21. Outras Formas? <ul><li>Migração: uma rocha reservatório permeável </li></ul><ul><li>Trapeamento: aprisionamento de fluidos por uma vedação impermeável </li></ul>
  22. 22. Em resumo é necessário: <ul><li>produção preservação maturação migração trapeamento </li></ul>
  23. 23. Condições térmicas da formação do Petróleo faixa de temperatura relativamente baixa: ≈ 5-20 ° C (também depende do tempo) temperatura e duração determinam o tipo e a presença de hidrocarbonetos: petróleo - o gás úmido - gás seco * duração de milhões de anos
  24. 24. Fig. 22.5 Tipos de Tapes
  25. 25. Fig. 22.5a Anticlinal Trap
  26. 26. Fig. 22.5 Fault Trap
  27. 27. Fig. 22.5 Stratigraphic Trap
  28. 28. Fig. 22.5 Salt Dome Trap
  29. 29. Fig. 22.6 Reservas de petróleo por região no final de 2000 Reservas de petróleo medidas até o fim de 2000 Bilhões de barris (bbl) (% do total mundial)
  30. 30. Fig. 22.7 Efeito de um derrame de óleo sobre a vida selvagem no Alasca
  31. 31. O que é preciso para formar o carvão? <ul><li>produção de grandes quantidades de biomassa </li></ul><ul><li>preservação de um ambiente pobre em oxigênio </li></ul><ul><li>sepultamento e compactação </li></ul>
  32. 32. Fig. 22.8 O processo de formação do carvão Turfa Lenhito Carvão Betuminoso Atracito Ambiente úmido, vegetação abundante O processo de formação de camadas de carvão começa com a deposição de vegetação.
  33. 33. Fig. 22.9 U.S. Coal Fields
  34. 34. Fig. 22.10 Indiana Mina de Carvão: Antes da recuperação
  35. 35. Fig. 22.10 Indiana Mina de Carvão: Depois da Recuperação
  36. 36. Fig. 22.13a Developed countries (OECD) (Organização para Cooperação Econômica e Desenvolvimento) Developing countries Demanda de Energia do Mundo Transitional economies
  37. 37. Fig. 22.13b Produção de Energia Primária no Mundo Developed countries (OECD) Developing countries Transitional economies
  38. 38. Alternativas ao Combustível Fóssil <ul><li>nuclear </li></ul><ul><li>energias renováveis, por exemplo,  solar vento marés geotérmica células a combustível de hidrogênio </li></ul>
  39. 39. Alternativas ao Combustível Fóssil 1. Energia nuclear vantagens: fonte virtualmente inesgotável Desvantagens: resíduos perigosos
  40. 40. Box 22.1 Os resíduos radioativos lixiviados para as águas subterrâneas em marcha lenta (1), bem como no rio Columbia (2)
  41. 41. Box 22.1 Pluma Radioativa Subterrânea
  42. 42. Alternativas ao Combustível Fóssil 2. energia solar vantagens: fonte virtualmente inesgotável Desvantagens: tecnologia atual muito cara
  43. 43. Fig. 22.11 Solar Cells in Nepal
  44. 44. 3. energia geotérmica vantagens: mais barato e limpo Desvantagens: não podem ser transportados a longas distâncias Alternativas ao Combustível Fóssil
  45. 45. Fig. 22.12 Geothermal Energy in California
  46. 46. Fig. 22.14 Recursos Minerais Native Gold on Quartz
  47. 47. Fatores de concentração econômica de alguns elementos de importância comercial * Fator de concentração = abundância em depósito dividido pela abundância crustal Table 22.1
  48. 48. Fig. 22.15 Quantidade de metais primários e reciclados utilizados no os E.U. from 1960-2000
  49. 49. Hidrotermais Depósitos Minerais <ul><li>Depósitos hidrotermais: minerais depositados a partir de águas quentes, normalmente associados a intrusões ígneas Estes fluidos carregam “ íons de baixa temperatura&quot;, quando os fluidos esfriam (perto da superfície), a solubilidade diminui e minerais com Pb, Fe, Hg, Cu, Zn, Ag, Au, etc, são precipitadas </li></ul>
  50. 50. Fig. 22.16 A água subterrânea, ao percolar pelas fendas e pela rocha fraturada dissolve óxidos e sulfetos metálicos. Aquecida pelo magma, ela sobe. precipitando os minérios metálicos em juntas.
  51. 51. Fig. 22.16 Muitos depósitos de minérios são encontrados como veios hidrotermais formados a partir de soluções quentes que ascendem de intrusões magmáticas. Depósito de veio de quartzo (com cerca de 1 cm de espessura) contendo minérios de ouro e de prata
  52. 52. Fig. 22.16
  53. 53. Fig. 22.17 Alguns sulfetos metálicos Minerais * * Sulfetos são os mais comuns dos minérios metálicos
  54. 54. Fig. 22.18 Alguns minérios de cobre
  55. 55. Fig. 22.19 Mina de Cobre de Kennecott, Utah (EUA), uma mina a céu aberto. A mineração a céu aberto é um típico método utilizado para a extração de depósitos de minérios muito disseminados.
  56. 56. Fig. 22.20 Cromita (minério de cromo, faixas escuras) num corpo intrusivo estratiforme. Complexo de Bushveldt, África do Sul.
  57. 57. Fig. 22.21 Camadas pré-cambrianas de ferro bandado. As camadas cor-de-ferrugem são de limonita, intercaladas com hematita e snex. Hamersley, Austrália.
  58. 58. Fig. 22.22 Grandes quantidades de minérios sulfetados são encontradas em centros de expansão nas dorsais mesoceânicas. 1. água do mar fria percola através das rochas vulcânicas fraturadas em dorsais mesoceânicas e é aquecida quando atinge a câmara magmática localizada abaixo. 2. O fluido quente lixivia os metais da rocha basáltica e ascende até o assoalho oceânico. 3. Quando o fluido quente aflora no fundo do oceano frio, os metais que ele está carregando em solução precipitam como valiosos sulfetos de ferro, zinco, cobre e outros minérios.
  59. 59. Fig. 22.23 Papel da tectônica de placas no controle da distribuição de depósitos de minério
  60. 60. Fig. 22.24 Nódulos de manganês do fundo ceânico ~7.5 cm * May contain up to 20% Mg
  61. 61. Fig. 22.25 Localização de alguns dos principais depósitos de minérios. As Concentrações situam-se nos limites de placas e em plataformas submarinas. As áreas em cinza delimitam zonas econômicas do oceano adentro até o limite de 200 milhas náuticas..

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