O que é o petróleo?

Saiba quais derivados de petróleo são usados para produzir energia elétrica.

O petróleo é uma mistura de moléculas de carbono e de hidrogênio, conhecida como hidrocarbonetos, cuja origem é a matéria orgânica do plâncton (organismos microscópicos presentes na água) decomposta pela atividade bacteriana em ambientes com pouco oxigênio. Ao longo dos milhões de anos, esse material se acumula no fundos dos oceanos, mares e lagos e, ao ser pressionado pelos movimentos da crosta terrestre, transforma-se na substância que recebe o nome de petróleo.

A exploração do petróleo foi iniciada no século XIX, quando a indústria petrolífera teve grande expansão, sobretudo nos Estados Unidos e na Europa e o petróleo chegou a representar 50% do consumo mundial de energia primária nos anos 70. Apesar do declínio que vem apresentando, segundo relatório da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), ainda é responsável por 43% da geração desse tipo de energia.

Os derivados de petróleo costumam ser usados principalmente no setor de transportes, mas também são aplicados na geração de energia elétrica em termelétricas. É possível gerar energia elétrica a partir da queima desses derivados em caldeiras, turbinas e motores de combustão interna. Os derivados de petróleo normalmente usados para essa finalidade são o óleo de combustível, o óleo ultraviscoso, o óleo diesel e o gás de refinaria.

Os derivados de petróleo constituem parte significativa da matriz energética em países como os Estados Unidos, Japão, México, Arábia Saudita, Itália e China. No Brasil, a geração de energia elétrica a partir de derivados de petróleo não é tão expressiva devido ao histórico de predominância de energia hídrica. Contudo, há termoelétricas que produzem eletricidade a partir de derivados de petróleo para atenderem ocorrências de picos no sistema elétrico, sendo usadas principalmente para suprir a demanda de comunidades não atendidas pelo sistema interligado de energia elétrica.

Nas refinarias, o petróleo passa por diferentes processos até que obtenha a qualidade desejada para determinada finalidade. O refino do petróleo consiste nas seguintes etapas:

Separação

Os processos de separação visam retirar componentes específicos do petróleo, ou "quebrar" o petróleo até as suas frações básicas. São alterações em âmbito físico, em que são necessárias ações de energia (modificação de temperatura ou pressão) ou de massa (relações de solubilidade a solventes).

A destilação é uma etapa que sempre ocorre no processo de separação. Através da destilação, o petróleo é vaporizado e depois condensado pelas ações de temperatura e pressão. Este processo visa a obtenção de gás combustível, gás liquefeito, nafta, querosene, gasóleos (atmosférico e de vácuo) e resíduo de vácuo. O rendimento dos produtos varia de acordo com o óleo cru que foi processado.

Conversão

Os processos de conversão são usados para alterar a composição química de uma fração de petróleo, visando melhorar a sua qualidade, como a transformação de gasóleos e resíduo em nafta, querosene ou diesel. Esta etapa compreende os procedimentos de craqueamento, alquilação e reformas catalíticas, e variam muito de acordo com o óleo cru e o derivado que se deseja obter.

Tratamento

O processo de tratamento visa remover impurezas existentes no petróleo, como enxofre, nitrogênio, metais e outros componentes que causam efeitos indesejáveis aos derivados. O aperfeiçoamento das técnicas de tratamento permite a mitigação dos impactos causados pela emissão de gases na atmosfera.

Geração de energia elétrica

A produção de energia elétrica a partir dos derivados de petróleo se inicia com o processo de queima do material em uma câmara de combustão. O calor obtido é usado para aquecer e aumentar a pressão da água, transformando-a em vapor, que por sua vez irá movimentar as turbinas, transformando a energia térmica em mecânica. O movimento das turbinas coloca em operação um gerador, o qual transforma a energia mecânica em energia elétrica. 

O vapor é então redirecionado para um condensador, onde será resfriado para retornar ao estado líquido e ser usado como água pelo sistema de caldeiras. Os poluentes contidos nos derivados de petróleo são emitidos para a atmosfera durante as etapas de combustão e de resfriamento, de forma que o volume e o tipo de gás emitido variam de acordo com a composição do combustível queimado e as condições de dispersão dos poluentes. Quanto mais denso for o combustível, maior é o potencial de emissões, o que torna os óleos diesel e ultraviscoso derivados com alto potencial de poluição. Recentemente, esforços vêm sendo aplicados para melhorar as tecnologias de conversão de energia, para melhorar a eficiência do sistema e também para captar os gases poluentes.

Impactos socioambientais

A queima dos combustíveis derivados de petróleo libera uma quantidade muito grande de poluentes na atmosfera, dos quais se destacam o monóxido de carbono, o material particulado e os óxidos de nitrogênio e o dióxido de enxofre. A elevação da concentração desses poluentes na atmosfera leva à formação de outros poluentes, como o ozônio, o qual tem consequências nocivas à saúde humana quando encontrado em grande quantidade na camada atmosférica próxima à superfície (veja mais sobre aquecimento global: causas, consequências e combate).

Fontes: Secretaria de Desenvolvimento e Planejamento Energético - Ministério de Minas e Energia e Agência Nacional de Energia Elétrica