Showing posts with label gás natural. Show all posts
Showing posts with label gás natural. Show all posts

Wednesday, November 14, 2012

Por que você não vai se aposentar (se começou a trabalhar no séc. XXI) - 3ª parte

Conforme visto anteriormente, a intensidade do consumo de energia é diretamente proporcional ao nível de renda per capta e, como ainda há grande disparidade de renda entre os países, há grande margem para a aceleração do consumo mundial de energia, com ênfase nos combustíveis fósseis.

A maioria dos países populosos (+ 40 MM hab.) emergentes observou intenso crescimento da renda unitária nos últimos 10 anos. De acordo com a figura abaixo, com exceção de Bangladesh, Paquistão e Filipinas, bastaria aos emergentes manter taxa de crescimento semelhante ou até mais baixa, para convergir para a metade do PIB per capta atual dos países desenvolvidos (15 mil dólares de 2011), em 2050.


Nesse patamar de renda, pode-se ver na dispersão abaixo que os países hoje desenvolvidos consumiam anualmente algo entre 1,757 e 4,17 toneladas equivalentes de petróleo (TEP) por habitante.

(1960-2010 > Ordenadas: Consumo de energia em KgEP per capta; Abscissa: PIB per capta)



 Dessa forma, é plausível que os emergentes completem a convergência de renda até 2050 e, por conseguinte, elevem consideravelmente o consumo mundial de energia.

A partir dessas contatações e da projeção do crescimento populacional, realizada pela ONU no World Urbanization Prospects: The 2011 Revision, estima-se as seguintes curvas de exaustão das reservas atuais de combustíveis fósseis:

(Dados brutos: BP Statistical Review of World Energy June 2012, Elaboração: Digressão Estilo Livre - DEL)

Curva 1: Cenário poneys e unicórnios
  • Consumo de energia per capta dos emergentes: menor do espectro histórico para a faixa de renda.
  • Eficiência energética: ganho expressivo
  • Fontes renováveis: participação cresce significativamente  de 13% para 25%, dentro da matriz energética.

Curva 2: Cenário moderado
  • Consumo de energia per capta dos emergentes: ponto médio do espectro histórico para a faixa de renda.
  • Eficiência energética: ganho moderado.
  • Fontes renováveis: participação cresce timidamente  de 13% para 20%, dentro da matriz energética.


Curva 2: Cenário de estresse
  • Consumo de energia per capta dos emergentes: máximo do espectro histórico para a faixa de renda.
  • Eficiência energética: ganho nulo.
  • Fontes renováveis: participação permanece constante.
Portanto, no cenário mais otimista, em 2043, restaria menos de 45% das reservas de petróleo, o que elevaria significativamente o custo de vida. Não estou falando apenas de inflação, falo de um aumento tão colossal que irá corroer qualquer rendimento de massa financeira acumulada a título de previdência. Sem falar no que as mudanças climáticas farão com a produção de alimentos, mas isso é assunto para outro post...

Friday, October 26, 2012

Por que você não vai se aposentar (se começou a trabalhar no séc. XXI) - 2ª parte

Para vislumbrar a trajetória do mercado de energia, vamos dar uma olhada nos países mais populosos do planeta (acima de 40 milhões de habitantes, com dados disponíveis*).

O consumo de energia por habitante tende a acompanhar o crescimento da renda per capta. Hoje, há uma grande disparidade, com rendas per capta mais elevadas nos EUA, Europa, Japão e Coreia e mais baixas nos demais países da amostra.



PIB per capta em US$ PPP



O consumo de energia, em tonelada equivalentes de petróleo (TEP) per capta, acompanha ,em larga medida, o patamar de renda do país.


De forma dinâmica, podemos ver que, para os países desenvolvidos, o consumo de TEP /hab. cresceu conforme a elevação da renda per capta.


No próximo post da série, vamos ver o que poderá ocorrer com a demanda mundial por energia e, por conseguinte, com as reservas de combustíveis fósseis, se os países em desenvolvimento prosseguirem em seu processo de urbanização e elevação da renda per capta.

* Ficaram de fora países importantes como a Nigéria, por incompletude de dados. 

Tuesday, August 10, 2010

A Origem do Petróleo ou Ao Plâncton com Carinho

Preliminares

Apesar de se falar corriqueiramente a respeito da produção de petróleo e demais hidrocarbonetos, empresas como Exxon-Mobil, Shell, BP e Petrobrás não produzem petróleo, apenas o extraem. E de fato, da mesma forma que os geólogos dessas companhias dominam a arte da prospecção, sabem que os hidrocarbonetos se formam apenas em estruturas e condições geológicas bastante específicas, ao longo de centenas de milhões de anos (nove dígitos galera! nossa presença não excede nem a casa dos 200 milhares), por meio de processo que o ser humano não pode replicar.

Agora sim vamos ao que interessa, vamos atacar o funcionamento da verdadeira produção de hidrocarbonetos e entender porque se trata de um recurso não renovável.
Mas antes disso, cabe uma brevíssima digressão, quase uma monogressão (não teve graça né...). Por que me refiro a hidrocarbonetos e não simplesmente ao petróleo? Porque quero contemplar também as frações mais leves, que predominam em campos de gás natural, ou seja, metano (CH2, 70-98%) e etano (C2H6, 1-10%).

Dito isso, vamos direto ao ponto. O processo de formação das reservas naturais de hidrocarbonetos é constituído pelos seis elementos a seguir.

 
Geração

Em primeiro lugar, ESQUEÇAM OS DINOSSAUROS! Sim eles são bem legais, concordo, mas pouco têm a ver com petróleo, tampouco com gás natural. A matéria orgânica que dá origem ao líquido negro poluente que tanto valoramos é muito mais tediosa, de porte bem menor, aliás, MICROSCÓPICA, porém essencial à nossa sobrevivência. Estamos falando dos plânctons, sim aquelas criaturas retratadas de modo tão injusto na série de animação “Bob Esponja”. No desenho animado, o plâncton é personificado por um ser perverso cujo único propósito é roubar a receita do hambúrguer de siri do Sr. Sirigueijo. Contudo, o plâncton da vida real, além de produzir em vida a maior parte do oxigênio que respiramos, seus restos mortais foram depositados ao longo de milhões de anos no fundo do oceano e deram origem às rochas geradoras de hidrocarbonetos.
Você deve estar se perguntando, (a) como é possível saber que o petróleo não é feito de dinossauros? (b) Se a matéria orgânica originária é o plâncton, por que grande parte das reservas encontra-se em campos on-shore (em terra firme)? Os próximos parágrafos devem elucidar esses pontos.
Se pudéssemos voltar no tempo 200 milhões de anos, nadaríamos nas águas quentes e calmas do antigo Mar de Tethys (Ver figura abaixo), cuja latitude limitada entre os trópicos restringia a ação de correntes marítimas. A ausência de fortes correntes criara um ambiente anóxico, extremamente favorável à deposição dos plânctons sob reduzidas oxidação e digestão por bactérias aeróbias. Em virtude disso, o fundo do Mar de Tethys, ao contrário da superfície onde andavam os dinossauros, era propício à preservação da matéria orgânica. Dessa forma, criou-se uma rica camada lamacenta no assoalho oceânico que, com o passar do tempo e progressão do ajuste das placas tectônicas, foi fossilizada e exposta à superfície. Em adição, essa camada fóssil, comumente na forma de folhelhos, foi coberta por sedimentos de naturezas diversas, que eventualmente transformaram-se em rochas sedimentares e formaram o subsolo do que hoje conhecemos como Oriente Médio, região onde situam-se as maiores reservas de petróleo já descobertas.
Conforme as camadas sedimentares superiores tornavam-se mais espessas, a camada inferior de folhelho era submetida à temperatura e pressão cada vez maiores, o que desencadeou a conversão da matéria orgânica armazenada em seu interior em hidrocarbonetos.

Migração

Já temos então a reserva de óleo/gás? Não, nossos hidrocarbonetos ainda precisam migrar, então como isso ocorre? No caso de rochas pouco permeáveis como os nossos folhelhos, a hipótese mais provável é que a migração ocorreu por meio de microfraturas que, ao aumentar a interface entre os poros onde se localiza o óleo/gás, criam vias de escape que permitem sua migração para a rocha reservatório. Entretanto, essa teoria não é ponto pacífico e motiva discussões acaloradas em bares próximos a faculdades de geologia ao redor do mundo, mas deixemos isso para os geonerds.

Rocha Reservatório

Uma rocha reservatório ‘da boa’ deve possuir alto grau de porosidade granular e permeabilidade, para garantir tanto a armazenagem de um volume grande de hidrocarboneto quanto a facilidade de extração. No Brasil, tais rochas são representadas por arenitos e calcarenitos, ambas sedimentares.
Ok, mas se a rocha reservatório é bastante permeável, os hidrocarbonetos não escapam para superfície? Se não houver mais nada impedindo seu progresso a resposta é sim e, ao chegar à superfície, seriam perdidos devido à exsudação, oxidação ou digestão bacteriana. Isso nos leva à necessidade de um bloqueio, que será satisfeita logo abaixo.

Rocha Selante

O que pode impedir a fuga dos hidrocarbonetos é justamente a rocha selante que, em contraposição à rocha reservatório, deve ser impermeável para impedir a passagem do óleo/gás. No Brasil, os evaporitos predominam.
Contudo, isso ainda não é suficiente para aprisioná-los, o formato das rochas selantes pode criar condições para que sejam contornadas. Dessa maneira, passamos a seguir para a geometria da rocha.

Trapa

Para que os hidrocarbonetos sejam aprisionados em suas rochas reservatório, é preciso que as seladoras apresentem a forma de uma armadilha, capaz de impedir a migração de zonas de maior pressão para as de menor pressão como a superfície.


Sincronismo

Agora sim temos toda a estrutura geológica necessária à existência de uma reserva de hidrocarbonetos, porém ainda não é o suficiente.
Digamos que um geofísico realiza o mapeamento sísmico de um potencial campo e, a partir das imagens que só eles conseguem ler, consegue inferir que ali há uma estrutura completa, semelhante a da Figura 1. Mesmo assim, ao colocar a sonda em ação, ainda há a possibilidade perfurar um poço seco.
Suponha que o óleo/gás saia do folhelho, migre para o arenito, mas contorne o evaporito devido à configuração incapaz de prendê-lo e, por conseguinte, atinja a superfície onde é exsudado, oxidado ou digerido por bactérias. Depois disso, imagine que haja acomodação das placas tectônicas que modifique a geometria da estrutura, de modo que o resultado seja a configuração da armadilha observada pelo nosso amigo geofísico. Dessa forma, apesar de ter sido identificada a estrutura completa de uma reserva de hidrocarbonetos, a cronologia dos eventos geológicos impediu que eles fossem lá retidos.
Posto de outra forma, é preciso que haja sincronismo específico entre geração, migração, armazenagem e aprisionamento, para que tenhamos uma reserva natural de hidocarbonetos.
Ufa! Agora sim conseguimos satisfazer todas as condições necessárias para gerar e aconchegar nossos amigos hidrocarbonetos em seus lares. Não obstante, demoramos centenas de milhões de anos e os restos mortais de incontáveis plânctons foram desperdiçados em exsudação/oxigenação/degradação bacteriana para que obtivéssemos alguns milhares de reservas.
Logo, uma vez exauridas tais reservas, não será possível repô-las. Daí como será a vida após o término da sociedade dos hidrocarbonetos? O que acha de voltar para o campo? Diga oi para o nosso brother Malthus...







Figura 1: Estrutura de uma reserva natural de hidrocarbonetos





Não disse que só os geofísicos conseguem ler as imagens do mapeamento sísmico?