Cadeia produtiva
Os recursos naturais
A maioria das matérias-primas utilizadas na fabricação dos bens de que o ser humano necessita é obtida de elementos da natureza, seja por meio do extrativismo, seja por meio da agricultura e da pecuária. Os elementos da natureza usados para isso são chamados recursos naturais. Entre eles estão as florestas, os solos e os rios. As águas dos rios, por exemplo, são recursos naturais utilizados para pesca, navegação, irrigação de lavouras, abastecimento de cidades ou, ainda, para a geração de energia elétrica. Já os solos são utilizados para a formação de lavouras, criação de animais etc.
Classificações dos recursos naturais
Os recursos naturais apresentam-se de diversas formas e têm um papel importante em nosso cotidiano. Os recursos naturais podem ser classificados, basicamente, de duas maneiras: quanto à origem e ao poder de renovação natural. Quando os recursos naturais têm origem em seres vivos ou em materiais orgânicos, são chamados de recursos bióticos. Os combustíveis fósseis (carvão mineral, petróleo e gás natural) estão inseridos nessa classificação, pois se formaram da decomposição orgânica de materiais. Plantas e animais também fazem parte dos recursos bióticos. Já os recursos abióticos se originam de materiais não vivos, como a luz solar, a água e o ar. Os minerais também pertencem a esse grupo.
Quanto ao poder de renovação natural, os recursos dividem-se em renováveis e não renováveis.
• Recursos naturais não renováveis: não podem ser recriados pela sociedade ou levam milhões de anos para serem repostos pela natureza. Entre eles estão os combustíveis fósseis (petróleo e carvão) e os minerais (ferro, manganês, cobre, ouro e diamante). As reservas desses recursos diminuem à medida que são explorados.
Nos últimos dois séculos, o desenvolvimento das atividades econômicas, sobretudo da indústria, passou a exigir a utilização cada vez maior de matérias-primas e, consequentemente, de recursos naturais renováveis e não renováveis para suprir o aumento da produção. Esse processamento crescente de matérias-primas demanda, por conseguinte, o desenvolvimento de máquinas e instrumentos de trabalho mais avançados, capazes de aumentar ainda mais a produção nas indústrias. Assim, para fornecer mais algodão para uma indústria têxtil, por exemplo, é preciso desenvolver equipamentos que possibilitem o cultivo de lavouras maiores e mais produtivas, como novos tratores, arados e colheitadeiras.
Os recursos naturais como fonte de energia
Os recursos utilizados para a geração de energia são chamados de fontes de energia e podem se apresentar de forma renovável ou não renovável, dependendo da matéria-prima utilizada. No quadro apresentado anteriormente (“Recursos naturais e exemplos de uso no cotidiano”), é possível ver alguns tipos de fontes de energia. O petróleo, por exemplo, é a matéria-prima para a produção de alguns combustíveis utilizados em motores à combustão. Atualmente, a maior parte dos carros, ônibus, motos e caminhões usa essa fonte de energia.
Matriz energética mundial
Energia pode ser definida como a capacidade de produzir movimento. Ela pode ser transferida ou transformada, sendo um elemento fundamental não só para a vida como também para a produção industrial e para o desenvolvimento da sociedade moderna. A sociedade usa diversos recursos para obter energia. Atualmente, os combustíveis fósseis são a principal fonte energética no mundo. Juntos, petróleo, carvão mineral e gás natural respondem por cerca de 80% da matriz energética do planeta. Vamos conhecer a seguir os principais recursos naturais utilizados pela sociedade.
Combustíveis fósseis
O petróleo é responsável por cerca de um terço da energia que movimenta o mundo. Matéria-prima fundamental para a vida moderna e componente bá sico de milhares de produtos, ele fornece derivados como gasolina, querosene, óleo diesel, gás de cozinha, lubrificantes, parafinas, asfalto, ceras e plásticos. Essa fonte energética impulsiona a economia mundial, mas é também res ponsável por problemas ambientais. O primeiro problema é a possibilidade de contaminação de águas marítimas quando a exploração é feita no fundo oceânico ou nos portos, onde ocorre o trans bordo de navios petroleiros. O derramamento e/ou o vazamento de petróleo nas águas oceânicas destroem organismos aquáticos, e a morte de vegetais marinhos diminui a oferta de oxigênio na atmosfera, elemento fundamental para a vida. O segundo problema se refere à poluição provocada pela queima dos deriva dos de petróleo, principalmente gasolina e óleo diesel. Ao entrarem em combustão, esses produtos lançam gases de efeito estufa na atmosfera. Outro combustível fóssil é o carvão mineral, uma rocha sedimentar orgânica encontrada em bacias sedi mentares. As maiores jazidas carboníferas estão situa das na zona temperada do planeta, principalmente no Hemisfério Norte. O carvão mineral é muito utilizado na produção de eletricidade. As usinas geradoras desse tipo de ener gia, chamadas termelétricas, funcionam com algum tipo de combustível fóssil, como petróleo, gás natural ou carvão mineral. Como esse último recurso é mais barato e abundante, é a fonte que muitos países ado tam para obter energia elétrica. Esse recurso energético foi muito explorado du rante a Primeira Revolução Industrial para o aqueci mento das caldeiras nas indústrias, como as siderúrgicas, que produziam ligas metálicas, principalmente aço. Na atualidade, os maiores produtores de carvão mineral são China, Indonésia, Austrália, Índia, Estados Unidos, Rússia e África do Sul. A queima de carvão em indústrias e termelétricas causa graves impac tos socioambientais por causa da emissão de material particulado e de gases poluentes, entre os quais se destacam o gás carbônico, o dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio. Além de prejudiciais à saúde humana, esses gases são os principais responsáveis pela formação da chamada chuva ácida, que provoca a acidificação do solo e da água e, consequentemente, alterações na biodiver sidade e outros impactos negativos, como a corrosão de estruturas metálicas.
Petróleo
É formado pela decomposição da matéria orgânica, principalmente algas, no fundo de mares e oceanos, ao longo de milhões de anos. O acúmulo de sedimentos sobre os organismos marinhos causou a compactação e o aquecimento do material orgânico, levando aos processos químicos que lhe deram origem. Por meio de métodos específicos de detecção de jazidas petrolíferas, poços podem ser perfurados a uma profundidade superior a 7 mil metros em relação ao nível médio dos oceanos.
Após sua extração das rochas reservatórios, no continente ou em subsolo oceânico, esse material líquido e escuro é canalizado até a superfície e, depois, é levado a refinarias. Nelas, o petróleo bruto é transformado em derivados utilizados em diversas atividades. O petróleo é a principal fonte de energia do planeta atualmente (um terço de toda a energia produzida no mundo). Por isso, os países com maior produção de petróleo têm, em geral, um importante papel na política e na economia mundiais.
Esse recurso natural é fundamental para o funcionamento das indústrias e dos meios de transporte. O aumento do consumo de petróleo no mundo deve-se, sobretudo, à ampliação de seu emprego na atividade industrial e do aumento da frota de veículos movidos por esse combustível fóssil. Essa matéria-prima também é muito empregada na fabricação de inúmeros produtos que usamos diariamente, como plásticos, fertilizantes, borrachas e tecidos sintéticos.
Considerando esse ritmo mundial de exploração e consumo, aliado ao volume das reservas conhecidas estimadas em cerca de 1,7 trilhão de barris, calcula-se que as jazidas de petróleo devam se esgotar em um futuro próximo.
Gás natural
O gás natural é uma substância incolor e, por ser um combustível fóssil de formação semelhante à do petróleo, é comumente encontrado nas mesmas jazidas petrolíferas.
O gás natural é uma substância incolor e, por ser um combustível fóssil de formação semelhante à do petróleo, é comumente encontrado nas mesmas jazidas petrolíferas. Esse recurso natural é amplamente usado na geração de eletricidade e como combustível para determinados tipos de veículo com motor à combustão. Além disso, pode ser utilizado como matéria-prima química na fabricação do plástico e de outros produtos, como fertilizantes e corantes. Apesar de ter sido descoberto entre os anos 6000 a.C. e 2000 a.C., na região hoje conhecida como Oriente Médio, no oeste do continente asiático, sua aplicação comercial só ocorreu nos Estados Unidos, em 1821. Na ocasião, o gás era distribuído por tubos aos consumidores, que o utilizavam na iluminação residencial e para cozinhar.
A Rússia detém as maiores reservas de gás natural do mundo (cerca de 20%) e divide com os Estados Unidos o título de principal produtor desse recurso natural não renovável na atualidade – 16,6% e 23,7%, respectivamente.
Carvão mineral
Assim como o petróleo e o gás natural, o carvão mineral também é um combustível fóssil não renovável. Geralmente encontrado na cor preta, o carvão mineral é formado pela decomposição de restos vegetais soterrados e comprimidos por camadas sedimentares há milhões de anos. Após um lento processo de solidificação com elevadas temperatura e pressão, esse composto passa a formar os depósitos de carvão. Encontrado de forma abundante na Terra, o carvão mineral pode ser usado como fonte química, de onde são extraídos óleos, ceras, produtos farmacêuticos, pesticidas, entre outros. Mas é como fonte de energia que esse recurso natural ganha maior destaque sendo utilizado para a geração de energia elétrica nas usinas termoelétricas.
Fontes renováveis e alternativas
Expandir as cadeias industriais e produtivas requer expansão da infraestrutura energética. No Brasil, por exemplo, grande parte da produção de energia é oriunda da força da água obtida nas hidrelétricas.
Energia hidráulica
Também é possível gerar energia elétrica com a força da água. O processo consiste em armazenar esse recurso natural em um grande reservatório e canalizá-lo até as turbinas geradoras de eletricidade de uma usina hidrelétrica. A energia gerada por hidrelétricas é renovável e, se comparada às demais fontes de energia, pode ser considerada não poluente e de baixo custo. No entanto, essa fonte de energia também causa impactos ambientais e sociais. Para a instalação de uma usina hidrelétrica, muitas vezes, são ocasionados desmatamentos, destruição do hábitat de várias espécies de animais e, em alguns casos, a inundação de áreas de lavouras e de cidades.
Entre as formas de obtenção de eletricidade, o modelo hidrelétrico merece destaque, por se tratar da principal fonte geradora de energia no Brasil, responsável por pouco mais de 65% da matriz energética do país em 2021. Três das 219 usinas hidrelétricas instaladas no país estão entre as dez maiores do mundo: Itaipu Binacional, Belo Monte e Tucuruí.
Ainda assim, em razão da demanda, é preciso importar parte da energia. A maior usina do país, situada na divisa de Brasil e Paraguai, é a Itaipu Binacional, e ambos os países compartilham sua produção energética. Mesmo com grande potencial hidráulico, o Brasil precisa ativar temporariamente usinas termelétricas para suprir necessidades de energia. A energia hidrelétrica é renovável, mas a construção de usinas geradoras desse tipo de energia acarreta alterações ambientais, como desvio do curso natural dos rios, inundação de áreas extensas de terras, matas ciliares e flores tas e alterações no regime fluvial, além de impactar a fauna e as populações que habitam regiões próximas ao local de construção das barragens e usinas.
É necessário considerar que as hidrelétricas transformam consideravelmente as paisagens naturais. Extensos lagos são formados devido ao represamento da água, fazendo com que a vegetação fique submersa e impeça o fluxo natural dos peixes. Além disso, comunidades ribeirinhas são removidas, sendo obrigadas a deixar o lugar de vivência, o que gera desequilíbrios sociais, tendo em vista que boa parte desses moradores sobrevive de recursos também extraídos do rio.
Energia nuclear
A energia nuclear é produzida com a radiação liberada por certos elementos químicos, sobretudo o urânio. Essa energia aquece a água e a transforma no vapor que movimenta as turbinas produtoras de energia elétrica.
Também chamada de energia atômica, a energia nuclear é produzida a partir da fissão do núcleo de um átomo de urânio, liberando grande quantidade de energia. A energia nuclear, como fonte energética, opera com praticamente zero emissão de CO2 na atmosfera, ao contrário das usinas de carvão, de petróleo e de gás natural, que lançam quantidades significativas de gases de efeito estufa e elementos nocivos. Porém, esse tipo de energia produz resíduos tóxicos que se acumulam ao final da produção e que devem ser armazenados durante períodos que podem chegar a 300 anos.
Usinas nucleares são muito comuns em países de baixo potencial hidráulico. Os países europeus utilizam bastante da fonte nuclear de energia, apesar dos riscos. O material nuclear, em geral urânio enriquecido, é usado para esquentar a água de seus tanques, que gera vapor e movimenta as turbinas da usina para criar energia. O principal problema das usinas nucleares é o risco de acidentes com material radiativo, como o da usina de Chernobyl, na Ucrânia, em 1986, e o da usina de Fukushima, no Japão, em 2011, depois de um terremoto seguido de tsunami.
Apesar de considerada uma energia limpa para a atmosfera, alguns desastres ambientais ao longo da história geraram grandes debates diante de sua ampliação. O Japão, a França e os Estados Unidos operam centenas de usinas nucleares, fornecendo energia para uma parcela considerável de seus cidadãos. No Brasil, há atualmente duas usinas dessa categoria – Angra 1 e Angra 2. Juntas, elas produzem 3% da energia consumida no país.
Por causa da sua complexidade, a instalação de usinas nucleares envolve grandes investimentos e alta tecnologia. A desvantagem dessa fonte de energia é que tanto o vazamento de radioatividade como o lixo nuclear são altamente prejudiciais aos seres vivos.
Com as demandas ambientais, nos acordos firmados entre países e blocos econômicos o objetivo é encontrar formas mais sustentáveis de produ zir energia. Entre elas, destacam-se a energia solar e a eólica.
Fontes alternativas de energia
A matriz energética mundial está cada vez mais diversificada e isso se deve, sobretudo, ao uso de novas tecnologias aplicadas ao desenvolvimento de fontes alternativas de energia, como a solar e a eólica. Países com áreas localizadas na faixa intertropical têm o privilégio de contar com uma exposição mais regular aos raios solares ao longo do ano, podendo aproveitar melhor esse recurso natural. A energia térmica (calor) é convertida em energia elétrica por meio da captação da radiação solar por placas coletoras planas, denominadas células solares ou fotovoltaicas. Quanto maior a placa, maior a captação de calor e, portanto, maior o potencial de geração de energia. Outra fonte alternativa e renovável de energia cujo uso vem se ampliando em alguns países, incluindo o Brasil, é a eólica. Essa tecnologia se baseia na movimentação das pás de uma turbina pela força dos ventos. Segundo o Ministério de Minas e Energia, a energia eólica representou 11,1% da matriz elétrica brasileira em 2021. Destacam-se também os biocombustíveis, que são renováveis e são combustíveis sólidos, líquidos ou gasosos desenvolvidos a partir de matéria orgânica animal ou, principalmente, vegetal. Os biocombustíveis vegetais podem ser produzidos a partir da soja, do milho, da beterraba e do trigo, entre outros. No Brasil, a cana-de-açúcar é a principal matéria-prima utilizada. Alguns exemplos de biocombustíveis são: biodiesel, etanol (álcool combustível), biogás e carvão.
Apesar de a queima desses combustíveis não gerar poluentes atmosféricos, ambientalistas apontam que esse modelo de produção também tem repercussões negativas. Grandes propriedades são necessárias para o cultivo da matéria-prima e, por isso, áreas florestais podem ser desmatadas para ampliar a produção. Além disso, há problemas como o aumento do consumo de água para irrigação, o uso intensivo do solo e o emprego de pesticidas, entre outros.
Biomassa
A biomassa é conhecida como material renovável de origem orgânica (vegetal e animal) utilizado para a geração de energia. A beterraba açucareira, o milho, a cana-de-açúcar, alguns óleos vegetais, como os provenientes do dendê e do algodão, e resíduos orgânicos, como o esterco de curral, são exemplos de biomassa. A cana, o milho e a mamona, por exemplo, são usados como matéria-prima na produção de etanol (álcool). Já o bagaço da cana e do coco pode ser utilizado na queima em fornos e caldeiras, para geração de calor em usinas termoelétricas.
Energia solar e energia eólica
A energia solar é produzida por painéis que captam a radiação solar e a convertem em eletricidade. Já a energia eólica é produzida a partir da força do vento que, ao girar as hélices dos moinhos de ventos, impulsiona os geradores de eletricidade. A energia eólica e a energia solar são consideradas limpas, ou seja, não poluentes, porém, apresentam baixa produtividade.
A energia solar é virtualmente inesgotável, já que sua fonte é a luz do Sol. É captada por placas de absorção de luz solar, chamadas células fotovoltaicas, ca pazes de convertê-la em energia elétrica. Esta, por sua vez, é armazenada em ba terias ou transferida a sistemas ligados à rede elétrica de distribuição. Nesse caso, a luminosidade é convertida diretamente em energia.
Nas usinas heliotérmicas, a energia solar movimenta turbinas, que geram energia. Países como Espanha, França, Alemanha, Arábia Saudita, China e outros estão investindo em fazendas solares, nas quais milhares de painéis são dispos tos para captar energia solar, convertê-la em energia elétrica e lançá-la na rede de distribuição, a fim de abastecer casas, indústrias e comércios. Fatores como aprimoramento tecnológico, queda no preço de painéis solares e demanda cres cente por energias limpas – somados a políticas governamentais de incentivo à expansão da captação de energia solar – estão levando ao aumento do número de fazendas solares. Alemanha, China, Dinamarca e Portugal têm relativo des taque na produção desse tipo de energia.
O Brasil é o país com a maior taxa de irradiação solar do mundo, recebendo uma média de 3 mil horas de insolação por ano. Ainda assim, esse imenso po tencial energético é pouco aproveitado. De toda a geração de energia do país, menos de 1% provém da solar. Em 2020, foi inaugurada em São Gonçalo do Gurgueia, no Piauí, a maior usina fotovoltaica do país, com produção de aproxi madamente 1500 GWh.
Mesmo com todos os benefícios da energia solar, assim como a expansão do acesso, há alguns aspectos negativos em sua adoção. Por exemplo, esse tipo de energia exige a extração de minérios, como zinco, para a construção das placas de captação de energia.
A fonte de energia mais limpa do planeta é a eólica, que também é virtual mente inesgotável e não emite poluentes. A energia do vento é captada por hélices ligadas a geradores e convertida em energia elétrica. Para aproveitar toda a potência dos ventos, as hélices são aerodinâmicas. Embora não emitam poluentes, as usinas eólicas não são totalmente isentas de causar impactos e a irregularidade na geração de energia – em razão das calmarias e da variação da velocidade dos ventos – é uma desvantagem.
Os principais consumidores de energia eólica são China, Estados Unidos, Alemanha, Espanha e Índia. No Brasil há um grande potencial de energia eólica no litoral sul do Rio Grande do Sul e no litoral do Nordeste, com destaque para os estados do Ceará, Piauí, Rio Grande do Norte e Maranhão.
A energia maremotriz ou das marés tem ganhado recente destaque. Nela, aproveita-se a variação das marés para a construção de barragens próximas ao mar com diques que captam a água durante a alta da maré. Essa água é armazenada e depois liberada na maré baixa e passa por uma turbina, que gera energia elétrica. Também já há tecnologia para gerar energia elétrica pela mo vimentação das ondas do mar. Os maiores produtores atualmente são Japão, França, Coreia do Sul, Inglaterra e Estados Unidos.
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