O documento descreve o processo de formação do carvão mineral e seu uso como combustível ao longo da história. O carvão é um sedimento fóssil formado a partir de restos vegetais submetidos a altas pressões por milhões de anos. No Brasil, os depósitos de carvão se formaram há cerca de 210 milhões de anos e são considerados de baixa qualidade. O documento também discute o processo IGCC para geração de energia a partir do carvão e as perspectivas para uso do carvão nacional.

2. O que é carvão mineral? E como é se formado?
O carvão mineral é um sedimento fóssil, composto principalmente de
carbono, hidrogênio e oxigênio, formado a partir de restos vegetais submetidos a
condições extremas de temperatura e pressão durante muito tempo. Na maior parte do
mundo, os depósitos se acumularam no período Carbonífero, entre 359 e 245 milhões
de anos atrás.
No Brasil, as bacias de carvão, distribuídas quase em sua totalidade entre os estados
de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, começaram a se formar no Permiano, há cerca
de 210 milhões de anos. Por causa de diferenças na constituição da flora da época e do
regime de deposição de sedimentos, o carvão bruto extraído em solo brasileiro, com
altos teores de cinza e enxofre, é considerado de baixíssima qualidade.

3. Tipos de Carvão Mineral
A turfa, de baixo conteúdo
carbonífero, constitui um dos primeiros
estágios do carvão, com teor de carbono na
ordem de 45%; o Lenhite apresenta um
índice que varia de 60% a 75%; o carvão
betuminoso (hulha), mais utilizado como
combustível, contém cerca de 75% a 85% de
carbono, e o mais puro dos carvões; o
antracite, apresenta um conteúdo
carbonífero superior a 90%.
Da mesma forma, os depósitos variam
de camadas relativamente simples e
próximas da superfície do solo
e, portanto, de fácil extração e baixo custo, a
complexas e profundas camadas, de difícil
extração e custos elevados.

5. Recursos Energéticos

6. Utilidades ao longo da história
- Utilizado como combustível para máquinas à vapor, como
Locomotivas, barcos etc.

7. Utilidades ao longo da história
- Utilizado como combustível para
aquecedores, lareiras, churrasqueiras e fogões a lenha.

8. Utilidades ao longo da história
- Na segunda guerra mundial foi utilizado para remoção de
gases tóxicos devido a sua capacidade absorvente sendo
um material extremamente poroso

12.  A mineração do carvão no Brasil começou no município de Arroio dos
Ratos (RS), em 1855, com a abertura da primeira mina do país.
 São três os grandes momentos da mineração do carvão no Brasil. A
exploração teve impulso inicial durante a Primeira Guerra
Mundial, quando houve queda na importação de carvão de outros países.
O segundo boom veio no governo de Getúlio Vargas, na década de
1930, com um decreto que estabeleceu obrigatoriedade do consumo de
uma cota mínima de carvão nacional. Com a crise do petróleo, após a
Segunda Guerra, a indústria carbonífera brasileira ganhou novo impulso.
 Em 1990, o presidente Fernando Collor derrubou a obrigatoriedade de
uso de carvão nacional e o setor entrou em recessão. Em 2010, segundo
a Associação Brasileira de Carvão Mineral, o Brasil produziu cerca de 5,4
milhões de toneladas de carvão. Outros 14,2 milhões de toneladas foram
importados naquele ano. Segundo dados da Agência Nacional de Energia
Elétrica, os estoques brasileiros chegam a 7 bilhões de toneladas, o que
corresponde a 1% das jazidas globais. Desse total, 99,66% encontram-se
nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina; 0,32% no Paraná e
0,02% em São Paulo.

13. Panorama de Consumo Energético Nacional
Segundo dados das Centrais Elétricas Brasileiras S. A.
(ELETROBRÁS), o consumo de energia elétrica no Brasil
cresceu mais de 1.100% no últimos 40 anos, a uma taxa
média de 6,75% ao ano. O crescimento mais expressivo
ocorreu na década de 70, no período denominado “
Milagre econômico”, quando o consumo energético
cresceu a taxas superiores a 10% ao ano. Sendo
principalmente as hidrelétricas responsáveis por atender o
crescimento na demanda nacional, é necessário
diversificar a matriz energética a fim de garantir a
estabilidade no fornecimento e evitando apagões.

14. Panorama de Consumo Energético Nacional
Na tabela apresenta-se uma projeção da demanda
energética nacional para 2011 a 2015, considerando
dois cenários para o crescimento médio anual da
economia brasileira, de 4,87% para um baixo
desempenho e 5,04% num cenário econômico
favorável (REGO, 2004). Para este cálculo
considerou-se todas as modalidades de
consumidores, sendo estes:
industriais, residenciais, comerciais, rurais, iluminação
e serviço público.

15. Ao projetar a diversificação da matriz nacional, o Plano Decenal de
Expansão de Energia Elétrica (PDEE 2006/2015 – MME/EPE, 2006) prevê
a expansão da utilização do carvão. Tanto que o Governo Federal
destinou R$ 58 milhões do Programa de Aceleração do Crescimento
(PAC) a essas usinas.
Dois empreendimentos já se encontram em construção e devem entrar
em operação até 2010 na região Sul: Jacuí e Candiota III, cada um com
potência de 350 MW. Além disso, em julho de 2008 outros cinco
projetos, com potência total de 3.148 MW, se encontravam em fase de
estudos de viabilização técnico-econômica e socioambiental, segundo
registra o Plano Nacional de Energia 2030. A maioria utilizará carvão
nacional. No entanto, projetos de usinas localizadas nas proximidades
de portos que já detêm estrutura para recepção e transporte do carvão
destinado à indústria preveem utilizar o combustível importado. É o caso
das termelétricas previstas para o Ceará e Maranhão, que devem entrar
em operação até 2012: Pecém (com 700 MW de potência instalada na
primeira fase e 360 MW na segunda) e Termomaranhão, com 350 MW de
potência.

19. Extração do carvão mineral no Brasil

20. Processo IGCC
Define-se IGCC ( Integrated Gasification
Combined Cycle – Ciclo Combinado com Gaseificação
Integrada) como um processo para geração de energia
elétrica através da gaseificação do carvão, por meio de
turbinas á gás e a vapor, sendo que a novidade reside
na integração destas turbinas para a geração de energia
elétrica.

21. Processo IGCC
O IGCC vem se desenvolvendo a partir da combinação de duas
tecnologias: a geração de energia em ciclo combinado e a gaseificação
de combustíveis sólidos, conforme ilustra a figura 1. A geração do ciclo
combinado se destaca pela sua alta eficiência: enquanto a eficiência
nominal de uma termelétrica a gás em ciclo simples atinge de 33% a
42%, na geração em ciclo combinado se alcançam eficiências nominais
de 59%, se referindo ao poder calorífero inferior (DOLEZAL,2001).
Syngas: Gás pobre

23. Para a utilização do carvão nacional, as tecnologias que apresentam melhores perspectivas de aplicação
comercial são, atualmente, a combustão pulverizada e o leito fluidizado.
Tanto que as usinas de Jacuí e Candiota III utilizam a combustão pulverizada. Outros dois projetos, a
usina Sul Catarinense e a Seival, no Rio Grande do Sul, utilizarão, respectivamente, a combustão em leito
fluidizado circulante e a combustão pulverizada, segundo o Plano Nacional de Energia 2030. Em todas
será possível utilizar, total ou quase totalmente, o carvão bruto, sem necessidade de beneficiamento.

24. REFERÊNCIAS
HOFFMANN, B. S. O ciclo do combinado com gaseificação integrada e captura
de CO²: uma solução para mitigar as emissões de CO² em termelétricas a
carvão em larga escala no curto prazo? Dissertação (Mestrado em
planejamento energético), COPPE, Rio de Janeiro, 2010.
ORTIZ, P. A. S. Avaliação técnico-econômica de sistemas IGCC utilizando
coque de Petróleo e carvão mineral como combustível. 141 p. Dissertação
(Mestrado em energia mecânica), Universidade Federal de Itajubá, 2011.
Disponível em https://adm-net-a.unifei.edu.br/phl/pdf/0038056.pdf. Acesso em:
31/05/2011.
REGO, E. E. Avaliação da viabilidade de um empreendimento de geração de
energia hidrelétrica .129p. Monografia (Bacharel em Ciências Econômicas) ,
Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004 .
ABCM - Associação Brasileira de carvão mineral
http://www.carvaomineral.com.br/interna_conteudo.php?i_subarea=8&i_area=4
IMAGENS: Google