Impactos ambientais dos carros a combustão
Uma
reação de combustão é caracterizada pelo consumo de algum material, que é
chamado de combustível, por um comburente. Na grande maioria dos casos o
comburente é o oxigênio do ar e o combustível pode ser sólido, líquido ou
gasoso.
Um dos
exemplos mais conhecidos de uma reação como essa é a combustão da gasolina, do
álcool, do óleo diesel e de outros combustíveis queimados no motor de um
veículo, os quais permitem os mesmos se movimentarem.
Ao
contrário da maioria das reações, nas quais se procura obter o produto, nas
reações de combustão o desejável, em geral, é o calor ou energia liberada
nelas.
O
petróleo, por exemplo, é um combustível fóssil que dá origem a inúmeros outros
combustíveis usados em nosso cotidiano, como a gasolina. Ele é constituído por
uma mistura de extrema complexidade de hidrocarbonetos (compostos orgânicos
formados por carbono e hidrogênio). No petróleo ainda são encontrados enxofre,
nitrogênio e outros elementos que sofrem combustão e são liberados na forma de
gases, que poluem a atmosfera, o solo (impregnação) e todo o meio ambiente,
trazendo danos para a natureza e para a própria saúde do ser humano.
Existem dois tipos de combustão:
a completa e a incompleta. Na combustão completa é feita a ruptura da cadeia
carbônica e a oxidação total de todos os átomos de carbono, formando como
produtos da queima dos hidrocarbonetos o CO2 (dióxido de carbono) e H2O
(água). Veja isso na combustão completa do isoctano, que é um dos componentes
da gasolina:
C8H18(g) + 25/2 O2 (g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(l)
Assim, o CO2 formado reage com a água da chuva,
produzindo o ácido carbônico. Outros gases poluentes formados na queima de
combustíveis fósseis são os óxidos de nitrogênio (NOx) e de enxofre
(SOx), que também reagem com a água, formando, por exemplo, o ácido
sulfúrico e o ácido nítrico, gerando o problema da chuva ácida.
Quanto maior for o tamanho das
cadeias carbônicas do combustível, maior será a quantidade de impurezas
retidas, incluindo os resíduos de enxofre. É por isso que o óleo diesel é um dos maiores poluidores por óxidos
de enxofre.
Já na combustão incompleta não há
quantidade de comburente, ou seja, de oxigênio suficiente para queimar todo o
combustível. Assim, os produtos formados são CO (monóxido de carbono) ou C e H2O.
Abaixo temos dois casos de combustões do isoctano de modo incompleto:
C8H18(g) + 17/2 O2 (g) → 8 CO(g) + 9 H2O(l)
C8H18(g) + 9/2 O2 (g) → 8 C(g) + 9 H2O(l)
A fuligem (C) e o monóxido de
carbono formados também causam grande poluição ao meio ambiente.
Mesmo nos biocombustíveis, os
quais muitas vezes são considerados não poluidores, eles estão longe de serem
100% limpos. O biocombustível, por exemplo, é
chamado de limpo porque ele não aumenta a sua
quantidade na atmosfera, pois as plantações necessárias para a extração dos biocombustíveis são responsáveis pela absorção de grande quantidade de gás carbono. Além disso, ele não interfere no ciclo do carbono, que está relacionado
com a homeostase do planeta, mais conhecido como efeito estufa. No entanto, o
conceito de combustível limpo se restringe ao elemento carbono. Mas o balanço
energético de outros elementos na natureza é afetado, como por exemplo, o ciclo
do nitrogênio.
A gasolina, além
de ser derivada do petróleo, lança na atmosfera gases que prejudicam a saúde
humana e o meio ambiente, pois não há um motor que faz a combustão de forma
correta. Mas os hidrocarbonetos que compõem a gasolina são mais leves do que
aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de menor
cadeia carbônica (normalmente cadeias de 4 a 12 átomos de carbono), com isso a
gasolina se torna menos poluente do que o diesel.
O álcool, juntamente
com a gasolina, polui consideravelmente menos do que o diesel, graças ao
catalisador que é uma peça vital para reduzir a emissão de gases poluentes.
Esse importante equipamento faz com que gases mais prejudiciais, como os
monóxidos de carbono, sejam transformados em substâncias menos perigosas. Mas
ambos, tanto o álcool como a gasolina, são responsáveis pela emissão do
perigoso dióxido de carbono, que contribui para o efeito estufa e o aquecimento
global.
A queima do álcool emite menos gases poluentes
na atmosfera, pelo fato de ser derivado da fermentação da cana-de-açúcar, a
queima do álcool produz em média 25% menos monóxido de carbono e 35% menos
óxido de nitrogênio (NO) que a gasolina. Mas o álcool também polui, é verdade
que em menor proporção que a gasolina, mas não pode ser classificado como
não-poluente.
Dessa forma, observa-se que os
impactos ambientais relacionados ao carro a combustão estão diretamente ligados
à emissão de gases poluentes e aos efeitos que esses causam na natureza.
Entretanto, deve-se levar em conta também a poluição proveniente da extração
dos hidrocarbonetos na natureza. Apesar de parecer limpa, essa extração é
responsável por inúmeros acidentes ecológicos, destacando-se os frequentes
vazamentos das plataformas petrolíferas que despejam milhares de litros de
petróleo ao mar.
Quanto ao descarte dos motores a
combustão, esse é realizado de maneira adequada, na maioria das vezes. Os
motores não mais utilizáveis são levados às estações de coleta de ferro, onde
são revendidos para empresas que utilizam seu material para a fabricação de
novos produtos.
Cabe destacar também a poluição
sonora provocada pelos veículos a combustão. O processo de combustão que ocorre
dentro dos motores é responsável por ruídos característicos dos veículos automotores
a combustão. Quando em meio urbano, o conjunto desses ruídos gera grande
poluição sonora, chegando a ser prejudicial à saúde humana.
Impactos ambientais dos carros elétricos
Os carros elétricos, ao contrário do que
muitas pessoas pensam, não são veículos automotores 100% limpos. Assim como os
movidos a combustão, os elétricos têm suas desvantagens e podem gerar impactos
ambientais consideráveis.
Assim como os carros a combustão, os
elétricos geram poluição durante seu processo de fabricação. Seja na extração
dos metais, na produção das peças ou na linha de montagem.
Toda a bateria é feita de um metal, nos
veículos automotores elétricos a maioria das baterias são de níquel e lítio. Apesar de
serem utilizados em pequena escala, o níquel e o lítio demandados pelos
veículos elétricos são retirados da natureza por mineradoras, gerando um
impacto ambiental considerável. Entretanto, cabe destacar que os veículos a
combustão também requerem grande quantidade de metal para a produção de seus
motores, chegando a superar os impactos dos veículos elétricos nesse aspecto.
Quanto ao descarte dos motores
elétricos, esse é realizado em sua grande maioria de maneira ecologicamente
correta. Assim como as baterias dos carros a combustão, as baterias dos motores
elétricos após o término de sua vida útil são trocadas. Após essa troca, o
local onde foi realizado o serviço encaminha a bateria à centros de reciclagem,
onde os fluidos, metais e polímeros das baterias são retirados e enviados às
empresas para que voltem ao processo produtivo. Entretanto, nem todas as
baterias são descartadas dessa forma. Quando há o descarte inadequado na
natureza, os fluidos e metais pesados das baterias são responsáveis pela
contaminação do solo e da água, gerando grandes impactos ambientais.
Já a poluição sonora não ocorre com os
carros elétricos. O sistema do motor, das baterias e da parte mecânica geram ruídos
muito pequenos, sendo praticamente desprezíveis quando comparados aos ruídos dos
carros a combustão.
Os gases poluentes, que são o principal
impacto ambiental causado pelos carros a combustão, não existem nos carros
elétricos. O sistema de fluxo de energia nos veículos elétricos não depende de
combustão, sendo assim, não há emissão de nenhum gás no processo de
funcionamento. Esses é o principal fator considerado pela sociedade ao rotular
os elétricos como 100% limpos. Entretanto, um fator importante não é considerado
ao realizar tal afirmação: a energia que move os veículos elétricos nem sempre
é limpa.
Para abastecer um carro elétrico são
necessários vários quilowatts de energia. Deve-se levar em conta quando se analisa
os impactos ambientais dos carros elétricos qual é a fonte da energia que os
move. Não é preciso entrar em detalhes aprofundados, mas é evidente que todas
as fontes de energia geram um impacto na natureza. Destaca-se as usinas
termoelétricas que muitas vezes utilizam fontes de energia fósseis e produzem
gases poluentes que contribuem para o agravamento do efeito estufa. Sendo
assim, observa-se que os carros elétricos possuem potencial para gerar grandes
impactos ambientais de forma indireta. Dependendo a matriz energética do local
onde o veículo elétrico se encontra, os efeitos nocivos à natureza podem
assemelhar-se aos causados pelos carros a combustão.
Estudos da Union
of Concerned Scientists dos EUA revelam que, dependendo de onde se
localiza, a emissão total de gases (de forma direta e indireta) gerada por um
veículo elétrico pode chegar bem próxima a gerada por um veículo a combustão.
Nesses locais um veículo híbrido seria o mais ecologicamente correto, aponta o
estudo (fonte destacada na bibliografia).
Análises gerais
Dessa forma, por meio de um esquema simples e geral, é possível classificar os impactos de cada carro da seguinte maneira:-Poluição no processo produtivo: relevante e equivalente para ambos os carros.
-Poluição sonora: muito relevante para os carros a combustão e praticamente desprezível para os elétricos.
-Poluição por gases (de forma direta): muito intensa nos carros a combustão e inexistente para os elétricos.
-Poluição pelo descarte inadequado: grande para ambos os carros, os elétricos possuem maior gravidade pelos componentes poluentes presentes nas baterias.
-Poluição de forma indireta: existente nos carros a combustão que utilizam combustíveis fósseis. Nos carros elétricos é existente e o grau de impacto depende da origem da energia que o abastece.
Bibliografia
Planejamento do grupo
Conforme o cronograma do grupo, a próxima postagem será novamente uma análise comparativa e o parâmetro será Rendimento. Os alunos responsáveis, conforme combinado, serão Gustavo e Lucas.
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