Gases e Particulados

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A atmosfera é uma camada espessa de gases contendo líquidos, vapores e partículas em suspensão, que envolvem completamente a terra, formando um sistema ambiental integrado de aproximadamente 30 km de espessura.

A percepção dos distúrbios de aquecimento global, descongelamento das calotas polares e mudanças climáticas, é um fenômeno recente relacionado pelo crescimento demográfico, tecnológico e industrial. Além das emissões naturais por vulcões, tempestades e degradação de matéria orgânica, a humanidade, principalmente após a revolução industrial a partir do séc. XIX, se intensificando no séc. XX, tem contribuído no processo de poluição atmosférica pela queima de combustíveis fósseis e pela prática de queimadas.

Os poluentes atmosféricos se concentram principalmente em camadas de baixa altitude da atmosfera, chamada de troposfera, onde também se concentram o dióxido de carbono, o monóxido de carbono, o metano e o ozônio, que desempenham um papel fundamental no equilíbrio térmico do planeta.

A modernização dos equipamentos industriais responsáveis às emissões gasosas está ligada a fatores de produtividade e às regulamentações de controle e monitoramento das emissões, que amarram o licenciamento ambiental das unidades fabris a índices limites de poluição e impacto ambiental. Instituições como EPA nos Estados Unidos e CONAMA no Brasil são os órgãos responsáveis por estas regulamentações.

O desenvolvimento de tecnologias de medição e controle de emissões gasosas tem sido fundamental para a proteção do meio ambiente. A evolução destas tecnologias propiciam o acompanhamento da performance dos equipamentos, implementar melhorias no tratamento das emissões de gases poluidores relacionados ao efeito estufa e  permitem ainda reduzir os custos dos sistemas de monitoramento ao mesmo tempo em que vem aumentando a durabilidade, a precisão e a robustez dos equipamentos de medição.

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VÍDEO:

WWF-Brasil – Mundo

“O aquecimento global não é um fenômeno natural, mas um problema criado pelos homens. Qualquer pequena tora de madeira, cada gota de óleo e gás que os seres humanos queimam são jogados na atmosfera”.

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Aquecimento Global:

O aquecimento global é um fenômeno climático complexo de larga extensão, também denominado de efeito estufa. O aquecimento é causado basicamente pelo aprisionamento da energia térmica e radiação liberado pelo planeta, dentro da camada de gases da atmosfera.

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O gráfico ao lado é uma estimativa da variação da temperatura no planeta.

De acordo com o Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (IPCC) da ONU, as temperaturas médias globais do ar subiram 0,74 +/- 0,18º Celsius durante o século passado.

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A figura ao lado mostra o aumento de temperatura no planeta relacionado com a concentração de CO2 na atmosfera.

Fonte: Relatório sobre mudanças climáticas da ONU.

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Ao lado imagem em infra vermelho , foto do satélite Aura, mostrando a camada de ozônio.

Lançado em 15 de Julho de 2.004, o Aura é o terceiro de um conjunto de satélites da NASA que compõem o projeto Sistema de Observação da Terra. Os outros dois são o Terra, que monitora o solo, e o Acqua, que monitora o ciclo da água no planeta.

Os instrumentos do Aura estudam a química da troposfera e permitem o monitoramento de vários poluentes em tempo real e continuamente.

Saber +

- Wikipedia: Aquecimento Global

- Wikipedia: Efeito Estufa

- Terra Azul: O Aquecimento Global: Um aumento da temperatura média superficial global que vem acontecendo nos últimos 150 anos.

Inovação Unicamp; Janaína Simões. Emissões da Produção do Petróleo: Extração do pré-sal libera 60% mais gás carbônico; tecnologias de captura e armazenamento no reservatório trazem desafio para os custos. O artigo fala sobre o desafio para a exploração do pré-sal, o desenvolvimento dos campos em três etapas, o desafio da captura e do armazenamento do carbono e a tecnologia CCS para armazenamento do carbono. Na área do pré-sal, a Petrobras pretende adotar tecnologias de captura e armazenagem do carbono no próprio reservatório para reduzir as emissões de gases que ocorrem durante a extração de petróleo.

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Ciclo do Carbono na Natureza:

No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da atmosfera, da terra e do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico.

Este ciclo pode ser dividido em dois tipos: o ciclo “lento” ou geológico, e o ciclo “rápido” ou biológico.

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O vídeo abaixo, de autoria do professor Dorival, explica sobre o ciclo do carbono, a formação do efeito estufa e o aquecimento global.

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Saber +

- Portal são Francisco: Ciclo do Carbono: O carbono é um elemento químico metalóide que é encontrado na natureza ou cristalizado. Sendo junto com o hidrogênio elementos básicos na estrutura dos compostos orgânicos.

- wikipedia: Ciclo do carbono

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Importância das Florestas:

- Sefloral: A FLORESTA E O AR: “..O aumento da população, aliado às mudanças do ambiente imposto pelo homem, exerce grandes pressões sobre a atmosfera, ocasionando diferentes impactos sobre o ar e também sobre a natureza, especialmente sobre os recursos florestais que proporcionam múltiplas utilizações para o homem..”

- HowStuffWorks: Como funciona o ciclo do carbono. “A principal fonte de absorção de carbono são as plantas, através da fotossíntese, por isso, a importância que é dado hoje ao reflorestamento para a neutralização do carbono. O carbono absorvido em parte volta para a atmosfera, mas a quantidade maior é usada pela planta durante seu ciclo de vida.”

- FioCruz: Ambiente: Água; Poluição; Reciclagem; Estações do Ano; Terremoto; Ventania; Poluição do solo e fotossintese.

- Portal do Ambiente e do Cidadão: “As florestas cobrem cerca de 30% da superfície terrestre. É nas florestas e noutros cobertos vegetais que se realiza a fotossíntese da qual depende a vida”.

- Energética. CONAMA: Padrões nacionais de qualidade do ar; Resolução Número 3, 28/06/90.

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A resolução CONAMA Nº382, de 26 de dezembro de 2006, Estabelece os limites máximos de emissão de poluentes atmosféricos para fontes fixas. Prevê o monitoramento periódico de alguns parâmetros que refletem a eficiência da combustão de diversas fontes, como caldeiras, refinarias, fornalhas e indústrias de mineração e siderúrgicas. O monitoramento contínuo propicia significativas reduções de custos, podendo ainda utilizar os dados do monitoramento para uma operação mais eficiente do sistema.

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Combustão:

Na queima do combustível fóssil são produzidos: energia, CO, CO2, fuligem e gases. O analisador de oxigênio de óxido de zircônia é utilizado de forma generalizada para controlar a eficiência de combustão de fornalhas e motores a explosão.

Analisadores por absorção de infra vermelho não dispersivos (NDIR) tem sido usados para análises quantitativas de misturas gasosas por muitos anos. Sem as complexidades dos sistemas óptico e de detecção dos espectrômetros por infra vermelho, estes analisadores são muito usados numa grande variedade de soluções em laboratórios e na indústria.

Nas medições contínuas em dutos de gases de caldeiras e fornalhas, os analisadores são montados diretamente no processo ou de forma extrativa com sistemas de amostragem e condicionamento das amostras.

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O video abaixo, de autoria de Harlon Romariz, explica como a chuva ácida se forma a partir da emissão do dióxido de enxofre (SO2) e do óxido de nitrogênio (N2O) pela indústrias e automóveis, formando ácido sulfurico (H2SO4) e ácido nítrico (HNO3).

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Saber +

- Wikipedia: Combustão

- Wikipedia: Motor de combustão interna

- USP/Química Ambiental: Combustão e Energia

- Envolverde: Uma estimativa feita por cientistas da Universidade de São Paulo (USP) mostrou que as emissões de gases do efeito estufa no Brasil aumentaram 24,6% entre 1990 e 2005. Desde 1994, último ano para qual o país havia produzido um inventário oficial, o aumento foi de 17%. A informação é do jornal Folha de S. Paulo.

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Howden: Trocadores de Calor Rotativos.

A planta de SCR (redução catalítica seletiva) e DeNOx pode ser instalada a jusante do pré-aquecedor de ar (um sistema de “gases residuais” ou de “baixo pó”.

Saber +

- Ache Tudo e Região. Meio Ambiente/Poluição do Ar: O desenvolvimento industrial e urbano tem originado em todo o mundo um aumento crescente da emissão de poluentes atmosféricos.

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Poluição das Queimadas:

Com relação ao efeito estufa, no Brasil esta é a principal fonte de emissão atmosférica. O foco está localizado nos estados do Pará, amazonas e Tocatins.

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Queimada na Amazônia.

Maraoluar: Mata Atlântica.

Queimada. Redemocoronga: Para onde vai a Amazônia.

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Emissões de Partículas:

Fornalhas de grande porte: Reatores, Caldeiras, Calcinadores, Cerâmica, Altos Forno, Metalurgia; Coqueria, Aciaria, Pelotização, Incineradores; Mineração. Utiliza sistemas automáticos de filtragem, opacímetros e outros medidores de particulados em dutos.

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Emissão de gases e partículas por chaminé	Dutos de gases de combustão	Filtros tipo manga são utilizados para filtração do particulado suspenso nos gases de combustão

Saber +

- Veja em Quimica Nova: Artigo em pdf: ESTUDO DAS PARTÍCULAS TOTAIS EM SUSPENSÃO E METAIS ASSOCIADOS EM ÁREAS URBANAS.

- Portal Ecodebate: Navios emitem um volume de poluentes particulados equivalente à metade da frota mundial de carros.

- PortalEcodebate: Poeira escura vaza da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) e polui o ar da cidade de Volta Redonda.

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A resolução CONAMA n. 386/06 estabelece o limite de emissões de gases e partículas na atmosfera e regulamenta a operação dos equipamentos emissores.

Os equipamentos que emitem gases e particulados são: Fornalhas industriais de médio e grande porte em geral, Reatores, Caldeiras, Turbinas, Calcinadores, Cerâmica, Altos Forno, Metalurgia; Coqueria, Aciaria, Pelotização, Incineradores, Secadores Industriais e outros.

Uma melhor eficiência térmica, economia de combustível e menor poluição pode ser alcançada com o monitoramento dos gases de combustão. Utilizados no controle e monitoramento da combustão e conversores de poluentes: Analisadores de O2, CO, CO2, SO2; TRS, NOx, HCl e etc; Medição de Vazão e Temperatura em dutos; C.E.M.S.

A figura acima mostra um sistema de tratamento de gases de combustão, que utiliza reatores e scrubers para neutralizar os gases poluidores. Gentileza Opsis

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Os CEMS utilizam diversos analisadores que operam por princípios diversos como: absorção de radiação no infra vermelho e ultra violeta, analisadores dispersivos, analisadores por principios eletroquímicos, por ionização de chama, cromatógrafos e outros, todos integrados num só sistema de informação e certificados conforme as exigências dos orgãos ambientais.

Acima um Sistema de Monitoramento Continuo de Emissões- CEMS. Gentileza Durag

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Veja também:

- Links Gases

- Fator Ambiental: Gerenciamento das Emissões Atmosféricas. Elaboração de um Plano de Gerenciamento de Emissões Atmosféricas para um complexo industrial no interior de São Paulo.

- Artigo em pdf: FIEC-IEL: Monitoramento de Poluentes Atmosféricos. Atualmente em função da crescente preocupação com o meio ambiente, cresce também a necessidade de avaliar os impactos reais e potenciais gerados a partir da poluição ambiental.

Chuvas Ácidas: Artigo do site Nota Positiva contendo: O que é a chuva ácida, como se forma; Evolução nos últimos anos deste fenômeno; Origem – Fontes poluidoras; consequencias no ecosistema e patrimônio arquitetônico natural e edificado; O que fazer para minimizar as consequências, individualmente e por acordos internacionais.

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- Curso Sistema de Monitoramento Continuo de Emissões- CEMS

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