quarta-feira, 27 de abril de 2011

ENERGIA E RECURSOS MATERIAIS DA TERRA


INTRODUÇÃO

Todos os seres vivos desde os seres mais simples (seres unicelulares) aos mais complexos, necessitam permanentemente de energia para assegurar a realização das suas funções, o seu desenvolvimento e a sua manutenção.
Os processos internos da Terra deram-nos um ambiente capaz de sustentar: vida uma atmosfera respirável, oceanos, solos; ricos e um clima moderado. O homem da Idade da Pedra sobreviveu nesse ambiente em níveis de subsistência. A humanidade progrediu para uma vida de melhor qualidade, quando aprendemos a extrair e utilizar os minerais. Esses recursos criaram riqueza e conforto, por terem fornecido os materiais e a energia necessários para processar a comida, construir estruturas, transportar coisas e manufacturar bens de todos os tipos. O uso dos recursos finitos da Terra, sem considerar a fragilidade do sistema Terra, pode levar à exaustão desses recursos e à acumulação de resíduos perigosos. Pode, também, desencadear mudanças climáticas com sérias consequências. O desafio para a espécie humana é usar de forma sábia e equitativa dos recursos, para garantir um futuro sustentável.
As quantidades de carvão, petróleo, gás natural e urânio que retiramos da Terra para garantir o funcionamento de nossas complexas sociedades são cada vez maiores. Os minerais são cruciais para que uma nação moderna funcione. Quase tudo que usamos vem da Terra - os metais, a pedra e o cimento para a construção civil, a areia com que fabricamos o vidro e os transistores.Na procura cada vez mais sistemática de novas fontes de combustíveis e minerais, dos quais dependemos, utilizamos o conhecimento geológico existente sobre os depósitos naturais conhecidos, para determinar onde é possível encontrar mais deles. Ao mesmo tempo, estamos nos tornando
mais sensibilizados quanto à finitude dos recursos da Terra e de quão frágil é o seu ambiente. Estamos começando a pensar em como podemos modificar o uso que fazemos dos recursos para conseguir um desenvolvimento sustentável do desenvolvimento que preserva a perspectiva das gerações futuras.


RECURSOS E RESERVAS

Duas grandes questões surgem em todas as discussões sobre os materiais que retiramos da Terra: Quanto ainda existe? Quanto tempo vai durar? A quantidade que sobra é maior (espera-se que seja) que as reservas. As reservas são depósitos que já foram descobertos e que, no tempo presente, podem ser explorados economicamente e de acordo com a Lei. Os recursos, por outro lado, constituem a quantidade inteira de um dado material que pode se tornar disponível para uso no futuro.
Os recursos incluem as reservas, mais os depósitos que já foram descobertos, mas cuja exploração, atualmente, não daria lucro, como também os depósitos ainda não descobertos, que são aqueles que poderiam, eventualmente, ser descobertos, segundo os geólogos. Seguidamente, as reservas cuja qualidade ou quantidade não justificam sua exploração, ou que são muito difíceis de ser extraídas, tornam-se rentáveis quando uma nova tecnologia é desenvolvida ou quando os preços sobem. Um exemplo recente é a descoberta e produção de petróleo e gás a partir de grandes reservatórios na margem continental do Golfo do México, em profundidades acima de 3 mil metros As reservas são consideradas uma medida confiável do estoque enquanto as condições econômicas e tecnológicas permaneçam as mesmas. Contudo, quando elas se modificam, alguns recursos tornam-se reservas, e vice-versa. A conversão das reservas de petróleo do Mar do Norte em campos petrolíferos produtivos, por exemplo, foi acelerada pelas novas tecnologias e pelo aumento de preço resultante da instabilidade política nos países produtores de petróleo do Oriente Médio. A avaliação de recursos é muito menos precisa que a de reservas. Qualquer número mencionado como sendo as reservas de um material específico não representa mais que uma adivinhação sofisticada de quanto desse material estará disponível no futuro.
A maioria dos materiais geológicos é considerada não-revável, porque os processos geológicos produzem em velocidade mais lenta que o consumo pela civilização. O carvão e o petróleo, por exemplo, serão exauridos antes que a natureza possa repô-Ios. Isso faz com que seja cada vez mais importante desenvolver recursos renováveis, como a energia solar, cujo estoque é essencialmente infinito, e combustíveis como o etanol que é derivado de cultivos que podem ser replantados depois de cada safra.

Recursos energéticos
A energia é fundamental para tudo. Uma crise no suprimento de energia pode fazer com que uma sociedade moderna seja paralisada. Muitas guerras ocorreram por causa do acesso a estoques de recursos de combustíveis; as recessões econômicas e a inflação causadora de destruição de moedas resultaram de variações do preço do petróleo. Não constitui surpresa o fato de que a energia é o maior negócio do mundo. As reservas de combustíveis são medidas em unidade apropriadas para cada material, por exemplo, barris de petroleo ou toneladas de carvão. Para tornar mais fácil a comparação entre a energia proveniente de diferentes recursos, uma unidade denominada quad é utilizada. Um quad é uma medida de energia que pode ser extraída de uma determinada quantidade de petróleo. O quad é baseado em um padrão de medição energia chamado de BTU (british thermal unit = unidade térmica britânica). Um BTU é a quantidade de energia necessária para aumentar em 1°F (ou cerca de 0,55°C) a temperatura de libra (ou cerca de 453,59 g) de água. Um quad equivale a 10 BTU Os Estados Unidos utilizam cerca de 98 quads de energia por ano. Em 1999, o consumo mundial de energia foi de 382 quads, dos quais 35 eram não-renováveis (estima-se que consumo eleve-se a 607 quads até o ano 2020). Entretanto, cálculos baseados nesses números podem ser enganadores.
Por exemplo, a simples divisão dos recursos totais pelo consumo anual pode levar-nos a concluir erradamente que ainda restam muitas centenas de anos antes de que precisemos preocupar em relação ao esgotamento dos estoques. Contudo, as várias fontes de energia não são prontamente incambiáveis e algumas se esgotarão antes de outras. Cada um dos recurso de energia não-renovável impõe uma séria ameaça ao meio ambiente, e o uso continuado daquelas fontes de que mais dependemos, como o carvão, o petróleo e o gás natural, provavelmente desencadeará mudanças climáticas, com consequências possivelmente terrestre.
O uso de energia
À medida que o mundo industrializou-se, a demanda por energia aumentou e os tipos de energia mudaram. A Revolução Industrial dos séculos XVIII e XIX foi movida pela energia do carvão - na Grã-Bretanha, pelas jazidas de carvão da Inglaterra e do País de Gales; na Europa Continental, pelas bacias carboníferas da Alemanha e dos países vizinhos; e, na América do Norte, pelas jazidas de carvão da Pensilvânia e da Virgínia do Oeste.
A medida que a industrialização expandiu-se, o mesmo aconteceu com a demanda de carvão. A pesquisa desse combustivel espalhou-se pelo mundo, mas a utilização do carvão diminuiu.
Meio século depois que o primeiro poço de petróleo dos Estados Unidos foi perfurado, em 1859, esse bem energértico e o gás natural já estavam começando a expulsar o carvão, tornando- se os combustíveis preferidos. Eles não só produziam uma queima mais limpa, sem emitir cinza, como também podiam ser transportados por oleodutos, trens e navios.
Nos últimos 25 anos do século XX, a energia nuclear foi introduzida com expectativas de que se tomasse uma grande fonte de energia, nova, de baixo custo e ambientalmente benigna. Essas expectativas, entretanto, não se realizaram, por causa da preocupações de segurança, pela incapacidade de descartar os resíduos nucleares e pelos custos cada vez maiores dos procedimentos de segurança, que restringiram a escalada de construção de plantas de energia nuclear.
As nações desenvolvidas dependem, primariamente, do petróleo, do carvão, do gás natural e de um pouco de energia nuclear.Nos países mais pobres, a lenha é uma importante fonte de combustível. A Figura 22.3 resume a história do uso de energia nos Estados Unidos. Em 1850, o carvão representava menos de 5% da energia usada naquele país. Atualmente, o petróleo, o carvão e o gás natural representam quase 90% da energia utilizada. O consumo dessa energia é distribuído entre os usos residenciais e comerciais (35,8%), industrial (37,0%) e de transporte (27,1 %). Aproximadamente metade da energia produzida é perdida na distribuição e uso ineficiente. (Politica Energética)

Tendo em vista a diversidade e a abundância dos recursos energéticos, Seriamos capazes de nos colocarmos a seguinte pergunta: Qual é o motivo que leva há uma crise energética? Várias são as razões:

• O aumento da demanda mundial por energia, devido à industrialização por exemplo: A China e outros países em desenvolvimento.
• A chegada da produção de petróleo a um pico.
• O corte do fornecimento pelas nações produtoras, devido a motivos políticos, e os aumentos resultantes nos preços.

As nações em desenvolvimento aspiram ao crescimento económico e à melhoria das condições de vida de suas populações.
A sensação de empobrecimento e de tratamento não-equitativo poderia desencadear conflitos. As nações industrializadas avançadas também querem continuar a progredir e a aproveitar sua riqueza. O desafio mundial é o de gerar energia para o crescimento e, ao mesmo tempo: (1) administrar a redução dos recursos petrolíferos; e (2) encarar a possível necessidade de restringir ou reduzir a emissão de dióxido de carbono, pela diminuição do consumo de combustíveis fósseis.
Uma solução parcial, e também a mais barata, é reduzir o desperdício de energia, usando-a de forma mais eficiente. Nas próximas décadas, entretanto, poderá ser necessário adoptar uma matriz de energia diferente, que inclua o gás natural e combustíveis alternativos para os transportes, bem como a energia nuclear e os recursos renováveis, como a energia do Sol e aquelas advindas da biomassa. Será também necessário diminuir gradualmente a dependência do petróleo e do carvão. Espera-se que a tecnologia nuclear torne-se mais segura, retomando a confiança pública, e que os avanços na tecnologia para utilização de fontes renováveis de energia consigam diminuir os custos.
Muitos especialistas em suprimento e demanda por recursos acreditam que os combustíveis fósseis são muito baratos, nos Estados Unidos. Tão são taxados na mesma proporção que em outras nações avançadas e, portanto, dá-se pouca atenção à conservação e à introdução de novos recursos renováveis. Se o custo total dos combustíveis fósseis e nucleares fosse incluído nos preços, as fontes de energia renováveis e geotérmicas poderiam competir muito facilmente com os combustíveis fósseis. Entre esses custos, podem-se citar: custos de recuperação de danos causados por chuva ácida; custos relacionados a derramamentos de petróleo e a outros danos ambientais; custos decorrentes do armazenamento de resíduos nucleares; custos referentes a deficits comerciais; custo do aquecimento global; e, por fim, custos militares para defesa de estoques de petróleo (como, por exemplo, a defesa do Kuwait contra a invasão iraquiana). Outros especialistas acreditam, ainda, que, mesmo nos dias de hoje, os Estados Unidos poderiam satisfazer 30% de sua demanda com fontes renováveis de energia, a preços competitivos. Infelizmente, o poder político para chegar a esses resultados ainda não existe. Entretanto, estamos em uma corrida contra o tempo. Deveremos desenvolver as várias opções de energias renováveis antes que os recursos petrolíferos remanescentes sejam esgotados, ou que sejamos forçados a deixar de utilizar os combustíveis fósseis por causa de seus efeitos danosos ao clima. Se a transição para uma era de segurança energética será tranquila ou conturbada, dependerá de nossa determinação, da habilidade tecnológica para resolver os actuais problemas sociais e políticos.
Ao nosso ver, os avanços tecnológicos necessários poderão ser alcançados se começarmos a desenvolvê-los agora. O tempo para resolver os problemas sociopolíticos é mais difícil de ser avaliado e estimado.

Os recursos minerais
Apesar do benefício que proporciona, a mineração foi originalmente chamada de indústria suja. A cada ano, ela raspa mais materiais da superfície terrestre que a erosão natural dos rios. Anualmente, os rejeitos da mineração excedem a quantidade de resíduos urbanos. Houve algum progresso no desenvolvimento das operações de mineração limpas e ambientalmente benignas, mas a mineração e o processamento continuam sendo os principais promotores da degradação ambiental e das condições precárias de saúde em muitos países. Embora a mineração propriamente dita represente apenas uma pequena parte do Produto Interno Bruto de países como os Estados Unidos e o Canadá, essas nações dependem dos materiais extraídos da Terra. Sem eles, não haveria pedras para a utilização em construções, fosfatos para a fabricação de fertilizantes, cimento para a construção civil, argilas para as cerâmicas, areia para fabricação de transistores de silício e cabos de fibra óptica e metais, usados para fabricar quase tudo. Em números redondos, o consumo anual de minerais não-combustíveis, somente nos Estados Unidos, é de 9.000 kg por pessoa. Nas páginas que se seguem, vamos pesquisar uma grande variedade de recursos minerais da Terra. Além de considerar os ambientes geológicos em que são encontrados, vamos também examinar seu contexto económico e social, inclusive os aspectos relativos à distribuição, ao esgotamento, aos custos ambientais e aos danos à saúde, bem como aqueles relacionados à conservação, à reciclagem, à substituição e aos preços dessas substâncias.

Concentração de minerais
Os elementos químicos da crosta terrestre estão amplamente distribuídos em muitos tipos de minerais, sendo estes encontrados em uma grande variedade de rochas. Em muitos locais. Qualquer elemento específico será encontrado homenageados com outros elementos, em quantidades próximas à sua concentração média na crosta. Uma rocha granítica comum, por exemplo" podem conter baixa percentagem de ferro, semelhante à concentração média desse elemento na crosta terrestre. A existência de concentrações mais alta de um determinado elemento na crosta significa que ele passou por algum processo geológico capaz de segregá-lo em quantidades maiores que o normal. As altas concentrações de elementos encontradas em um número limitado de ambientes geológicas específicas.

Minerais de minério
Os depósitos ricos de minerais, a partir dos quais podem-se recuperar lucrativamente metais valiosos são denominados de minérios; os minerais que contêm estes metais são chamados de minerais de minério. A garnierita, um mineral de minério de níquel, é silicato de níquel Ni3Si20s(OH)4' Além disso, alguns metais: como o ouro, são encontrados no estado nativo, isto é, combinado com outros elementos.
Estoques de minerais
Os elementos estão tão amplamente distribuídos em muitas das rochas comuns que, para considerar um depósito em particular como recurso ou reserva, dependerá dos custos de extracção e do preço de venda. Teoricamente, com suficiente dinheiro e energia, poderíamos extrair tanto os materiais abundantes quanto os raros de qualquer rocha, e nunca ficar sem eles. Nossa preocupação, entretanto, é o esgotamento das reservas, que são os depósitos minerais identificados que podem ser extraídos e purificados lucrativamente. Podemos esperar de forma razoável que novas descobertas sejam adicionadas às reservas existentes, porém com uma margem de incerteza. Quando os depósitos de mais alto teor tiverem sido exauridos, seremos forçados a depender de depósitos de menor teor, cuja recuperação poderá ser mais dispendiosa.

Factor de concentração
O factor de concentração de um elemento em um corpo de minério é a razão entre a abundância daquele elemento no depósito e sua abundância média na crosta. O factor de concentração económica varia de elemento para elemento, a depender de sua abundância média. O ferro, um dos elementos mais comuns da crosta, tem uma abundância nas rochas crustais de 5,8%. Um minério de ferro económico - cuja mineração seja lucrativa, considerando os custos de extracção e de transporte e os preços de venda deve ter pelo menos, 50% de ferro, cerca de 10 vezes a abundância crustal média. Em outras palavras, um minério de ferro torna-se económico quando seu factor de concentração é próximo a 10. Um metal menos abundante, como o cobre, que tem uma Abundância crustal de 0,0058%, tem um factor de concentração económica de, no mínimo, 80 a 100. Os depósitos de minérios de elementos mais raros, como mercúrio e ouro, requerem factores de concentração variáveis de milhares a centenas de milhares, para que sejam económicos.
Os combustíveis fósseis
Há 150 anos, a maior parte da energia consumida nos Estados Unidos vinha da queima de madeira. O fogo produzido pela madeira, em termos técnicos, é a combustão de matéria orgânica, consistindo em compostos de carbono e hidrogênio. A matéria orgânica, nesse caso, é uma árvore, que obteve energia para o seu crescimento por meio de um processo denominado fotossíntese (ver Capítulo 23). Durante a fotossíntese, as plantas utilizam a energia fornecida pelo Sol para converter dióxido de carbono e água em carboidratos. Assim, podemos considerar um pedaço de madeira ou qualquer pedaço de material vegetal como um produto fotos sintético que pode ser restabelecido por meio da queima, ou decaimento, ao dióxido de carbono e à água a partir dos quais foi formado.
Se queimarmos a madeira que foi soterrada e transformada, há 300 milhões de anos, em uma rocha combustível denominada carvão, estaremos utilizando a energia que foi armazenada por fotossíntese da luz do Sol do Paleozóico Superior. Estaremos recuperando uma energia "fossilizada". O petróleo e o gás natural também foram criados por um processo de soterramento e de transformação química de matéria orgânica morta em um combustível líquido e um gás, respectivamente. Referimonos a todos esses recursos derivados de materiais orgânicos naturais, desde o carvão até o gás natural, como combustíveis fósseis.
Mais de 85% da energia do mundo são atualmente derivados dos combustíveis fósseis

PETROLEO E GAS NATURAL
O petróleo (também chamado de "óleo cru") e o gás natural que pode ser explorado, formam-se em condições ambientais geológicas especiais. Ambos são antigos detritos de formas de vida - plantas, bactérias, algas e outros microrganismos que foram soterrados, transformados e preservados em sedimento marinhos.

A formação do petróleo e o gás
O petróleo e o gás formam-se em locais onde a produção de matéria orgânica é maior que o total que é destruído por baterias e por decaimento. Essa condição existe em ambientes onde a produção de matéria orgânica é alta, tais como aqueles das costas marítimas, onde grande quantidade de organismos se produz e onde o suprimento de oxigênio é inadequado para decompor toda a matéria orgânica. Muitas bacias de costa afora nas margens continentais, satisfazem essas duas condições. Em tais ambientes, e, em menor grau, em deltas fluviais e mare interiores, a taxa de sedimentação é alta, e a matéria orgânica é soterrada e protegida da decomposição.
Durante milhões de anos de soterramento, as reações químicas desencadeadas pelas temperaturas elevadas em profundidade lentamente transformam parte do material orgânico em compostos de hidrogênio e carbono (hidrocarbonetos) líquidos e gasosos. Os hidrocarbonetos são os materiais combustiveis do petróleo e do gás natural. A compactação dos sedimentos orgânicos lamosos, que são as fontes de hidrocarbonetos, força os fluidos e os gases que os contêm a se deslocarem para as camadas de rochas permeáveis (como arenitos ou calcários porosos), que são denominadas de reservatórios de petróleo. A baixa densidade desses bens energéticos faz com que eles ascendam até as partes mais altas que porventura possam alcançar, onde, então, flutuam no topo da água que quase sempre ocupa os poros das formações permeáveis.

Armadilhas de petróleo
As condições geológicas que favorecem a acumulação em grandes proporções de petróleo e o gás natural são combinações da estrutura com os tipos de rocha as quais criam uma barreira impermeável à migração desse hidrocarbonetos para o topo - uma armadilha de petróleo. Algumas são causadas por uma deformação estrutural e são chamadas de armadilhas estrutural.
Um tipo de armadilha estrutural é formado por um anticlinal, no qual uma camada impermeável de folhelho está sobrejacente a uma camada permeável de arenito. O petróleo e o gás acumulam-se na crista do anticlinal o gás na posição mais alta, o petróleo logo baixo - e ambos flutuam na água subterrânea que satura o arenito.
Da mesma forma, uma discordância angular ou de deslocamento em uma falha pode colocar uma camada mergulhante de calcário permeável ao lado de um folhelho impermeável, criando uma armadilha estrutural para petróleo. Outras armadilhas de petróleo são criadas pelo padrão original da sedimentação, como, por exemplo, quando uma camada mergulhante de arenito permeável estreita-se no contato com um folhelho impermeável. Essas são denominadas de armadilhas estratigráficas. O petróleo pode também ser aprisionado por uma massa impermeável de sal em armadilhas de domos de sal.

Rochas geradoras
Na sua procura por petróleo os geologos mapearam milhares de armadilhas estruturais e estratigraficas nas mais diversas regiões do mundo. Somente uma fracção deles provou conter petróleo ou gás, pois a simples existência de uma armadilha não é suficiente. Ela conterá petróleo somente se estiverem presentes as camadas geradoras, se tiverem acontecido reações químicas apropriadas e se o petróleo puder migrar para a armadilha e lá permanecer, sem ser posteriormente perturbado por muito aquecimento ou deformação. Embora o petróleo e o gás não sejam raros, a maioria dos depósitos mais fácil de encontrar já foi localizada, e torna-se cada vez mais difícil determinar novos campos.

A distribuição mundial de petróleo e gás natural
Se você visitasse os escritórios de exploração e de pesquisa de uma grande companhia petrolífera, encontraria mapas, relatórios e secções geológicas das rochas sedimentares das regiões em que a companhia já operou, pois onde houver pacotes espessos de rochas sedimentares, haverá a possibilidade de encontrar petróleo. Nos Estados Unidos, entre os 50 estados que compõem a federação, 31 produzem petróleo para o mercado, e pequenas ocorrências não-comerciais são conhecidas na maioria dos demais. Muitas províncias canadenses também produzem petróleo. Duas das mais ricas e importantes regiões produtoras de petróleo do mundo são o Oriente Médio e a área em torno do Golfo do México e do Caribe. Os campos petrolíferos do Oriente Médio, como os do Irã, Kuwait, Arábia Saudita, Iraque e região de Baku, no Azerbaidjão, contêm cerca de dois terços das reservas mundiais conhecidas. Da área altamente produtiva do Golfo-Caribe, fazem parte a região do Texas-Luisiana, México, Colômbia e Trinidad. A Arábia Saudita detém as maiores reservas, e os Estados Unidos ocupam a oitava posição.

O petróleo e o meio ambiente.
A poluição é o principal problema da perfuração de petróleo no mar. O ambiente próximo a Santa Bárbara, na Califórnia (EUA), sofreu grandes danos em 1969, quando houve derramamento acidental de petróleo em uma plataforma que estava perfurando costa afora. Em 1979, um poço que estava sendo perfurado no Golfo do México, mar adentro da costa de Yucatán, "explodiu", derramando cerca de 100 mil barris de petróleo por dia, durante muitas semanas, até que o vazamento pudesse ser contido. Em 1988, uma explosão destruiu uma plataforma de perfuração no Mar do Norte, matando muitos petroleiros e animais.
O vazamento do navio Exxon Valdez,5 em alto mar na costa do Alasca, em 1989, com espalhamento de 240 mil barris de petróleo em águas costeiras impolutas, foi coberto pela televisão e pelos jornais, e aumentou a vigilância do público a respeito dos graves danos ecológicos que podem resultar de derramamentos desse tipo. Apesar desses incidentes e da dificuldade de garantir a segurança de um poço ou de um navio-tanque, os proponentes do desenvolvimento da indústria de petróleo acreditam que equipamentos cuidadosamente projetados e procedimentos adequados podem reduzir as chances de acidentes sérios.
Há grandes recursos de petróleo e gás na planície costeira do Alasca e nas plataformas continentais submersas da América do Norte. As águas profundas da margem continental do Golfo do México representam, entre os novos alvos para a prospecção de petróleo e gás, um dos mais promissores. Muitas pessoas argumentam que essas áreas ainda terão de ser perfuradas para satisfazer as crescentes demandas energéticas do mundo.
Um público cético, entretanto, não se convence de que a perfuração pode ser feita sem constituir séria ameaça a esses ambientes intocados. Atualmente, existe em Washington um debate político acirrado sobre a permissão para perfurações de petróleo e gás no Refúgio Nacional da Vida Selvagem do Ártico.6 Não restam dúvidas de que esses recursos contribuiriam para a economia nacional. Porém, a produção de petróleo e de gás requer a construção de estradas, oleodutos e habitações em um ambiente ecológico muito frágil, que é uma área particularmente importante para a criação de alces, bois-almiscarados, gansos-da-neve e muitos outros animais selvagens.

Petróleo: um recurso esgotável
Embora um proprietário de terra, ao observar o petróleo jorrando espontaneamente de uma torre de exploração em sua propriedade, possa considerar a idéia inconcebível, aquele poço um dia vai secar. O que o mundo quer saber é em quanto tempo todos os poços vão estar secos. A demanda mundial tem acelerado rapidamente.
A quantidade de petróleo que foi retirada do subsolo aos últimos 20 anos representa o dobro da que foi retirada nos 100 anos anteriores. São necessários milhões de anos para formar o petróleo, e o ser humano está esgotando-o em um período secular. Os processos naturais não podem repor o suprimento de petróleo com a mesma velocidade com que o utilizamos.
Dos 360 mil quads que compõem o suprimento total de reservas de energia do mundo, cerca de 17.500 são de petróleo (o equivalente a 3 trilhões de barris). O tempo que esse petróleo vai durar depende da velocidade com que o utilizarmos e do nosso sucesso em converter os recursos em reservas. Alguns especialistas predizem que a produção de óleo vai alcançar um pico na próxima década e então começará a declinar à medida que as reservas forem se esgotando. Outras autoridades acreditam que, havendo novas áreas disponíveis para prospecção e novos métodos para descobrir e produzir petróleo, a produção mundial não começará a declinar até mais ou menos 2050, e que grande parte do óleo que ainda sobrar terminará em 85 anos. O estoque de petróleo que sobrar poderá durar mais tempo, com a introdução de novas tecnologias para descobrir novos campos petrolíferos e para produzir petróleo a partir deles com mais eficiência. O suprimento de petróleo poderia também ser estendido se começarmos a utilizar combustíveis alternativos ou se o consumo entrar em declínio, como aconteceu, devido à conservação e desaceleração industrial que decorreu da recessão do começo da década de 1980. Por outro lado, o petróleo poderá acabar mais cedo se o consumo aumentar, o que parece mais provável. Monis Adelman, um respeitado economista e cético do Instituto de Tecnologia de Massachussets,7 desafia as estimativas pessimistas referentes aos suprimentos de petróleo: "Ninguém sabe quanto hidrocarboneto existe ou qual a percentagem que poderá vir a ser recuperável. A tendência de exaurir uma fonte é contrabalançada pelo avanço do conhecimento". Ele acredita que, com a melhoria da tecnologia de prospecção e de produção, as reservas de petróleo continuarão a aumentar. O U.S. Geological Survey recentemente aumentou em 20% as estimativas dos recursos petrolíferos que havia feito há seis anos.

O consumo e a produção do petróleo nos Estados Unidos
A produção de petróleo nos Estados Unidos está em declínio, de 11,3 milhões de barris por dia, em 1970, até 8 milhões de barris diários em 2000. Com a manutenção das atuais taxas de consumo, as restantes reservas medidas de petróleo dos Estados Unidos (23 bilhões de banis, ou seja, 1 bilhão a mais que na edição anterior deste livro) serão suficientes para suprir a demanda de, aproximadamente, 10 anos. As importações de petróleo preencherão essa lacuna. Atualmente, os Estados Unidos consomem cerca de 18 milhões de barris de petróleo por dia, dos quais 10 milhões são importados. Em uma ou duas décadas, o país será dependente de importações para obter a maior parte do seu petróleo. O custo das importações poderia chegar a muitos milhões de bilhões de dólares anuais.
Muitas pessoas nos Estado Unido acreditam que a dependência de fontes externas de petróleo desestabilizaria potencialmente,a economia. Algumas nações exportadoras de petróleo nem sempre foram fornecedores confiáveis tendo cortado as exportações por causa de desentendimentos políticos e de guerras. Outras nações industriais, que dependem de importações de petróleo, como o Japão, a França e a Alemanha tem preocupações semelhantes. Por outro lado, a Rússia e os países da extinta União Soviética almejam tornar-se os novos e confiáveis fornecedores.

Redução do consumo de petróleo
As nações importadoras de petróleo têm opções para reduzir sua vulnerabilidade. Podemos modificar seus padrões de uso de petróleo e, assim, reduzir suas necessidades de importação. Os motores de automóveis e de aeronaves podem ser projetados para usar de forma mais eficiente o combustível. Se pudéssemos dobrar a economia média de combustível da frota automobilística dos Estados Unidos, as importações de petróleo poderiam ser reduzidas em 40%. Os automóveis podem utilizar gás natural ou baterias elétricas, ou, ainda, etanol, uma forma de álcool produzida a partir da biomassa (biomassa é material que contém carbono orgânico, tal como plantas e restos que podem ser utilizados como combustível).
Os automóveis poderiam ser, também, movidos a hidrogênio. Precisaríamos desenvolver novas tecnologias para produzi-Io em quantidades suficientes, e seria necessário que os preços se tornassem competitivos. Infelizmente, a produção de hidrogênio também pode emitir dióxido de carbono. O Departamento de Energia dos Estados Unidos8 iniciou um programa de pesquisa para investigar o uso de hidrogênio em motores de veículos.
Esses combustíveis alternativos são menos poluentes que a gasolina. O Brasil abastece quase todos os seus veículos com etanol. feito a partir de cana-de-açúcar e, assim, não necessita importar petróleo para o sistema de transportes. Entretanto, são necessárias novas tecnologias para melhorar esses combustíveis alternativos, baixar seus preços e montar sistemas de produção e distribuição em larga escala. Melhorias são também necessárias nos motores que utilizam esses combustíveis. O Estado da Califórnia (EUA) está avançando em relação aos demais ao exigir que os fabricantes de automóveis utilizem motores mais eficientes e menos poluentes.
Na verdade, nunca "ficaremos sem" petróleo. À medida que o recurso diminui, os preços subirão até um nível que não permitirá a sua aquisição pelos compradores. Considerando as atuais taxas de uso, ainda temos 50 ou 100 anos de petróleo no subsolo, até que essa herança deixada pela natureza se acabe, e ainda não podemos proclamar o fim da sua era. Entretanto, um século pode ser um período mínimo para que possamos planejar e implementar uma mudança de novos sistemas de transporte, produção industrial e uso residencial. Necessitaremos usar mais transporte de massa ao invés de automóveis, projetar carros e aeronaves com utilização mais eficiente de combustíveis e colocar mais ênfase na conservação de energia na indústria, no comércio e nos lares. Sem tal planejamento de novas alternativas e de conservação, muitas nações poderão deparar-se com rupturas sociais e econômicas, quando os sistemas de transporte e as linhas de produção pararem e quando as casas ficarem mais frias no inverno, caso o petróleo venha a se tornar tão escasso e com preço proibitivo.

Gás natural
Os recursos de gás natural são comparáveis àqueles de petróleo e podem excedê-Ios nas próximas décadas. As estimativas dos recursos de gás natural têm crescido, nos últimos anos. A prospecção desse combustível relativamente limpo aumentou, e armadilhas geológicas foram identificadas em novos ambientes, tais como formações muito profundas, cinturões de cavalgamento, camadas de carvão, arenitos pouco impermeáveis e folhelhos. As reservas mundiais de gás natural sofreram menos esgotamento porque o uso desse bem é recente no cenário energético. Ele foi usado em grandes proporções somente nos Estados Unidos e nos países da antiga União Soviética.
A queima de gás natural produz menos dióxido de carbono por unidade de energia gerada que a combustão de carvão ou petróleo. O gás natural é principalmente o metano (CH4); quando ele queima, combina-se com o oxigênio atmosférico, fornecendo energia sob forma de calor e produzindo dióxido de carbono e água. O carvão e o petróleo contêm carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre. A combustão de carvão e de petróleo origina mais dióxido de carbono e outros poluentes, por unidade de energia produzida, que a combustão de gás natural. Além de ser menos poluente que o carvão e o petróleo (poucas cinzas ou precursores de chuva ácida são liberados), o gás natural é mais fácil de ser transportado. Por exemplo, o gás na tural proveniente dos campos da Sibéria é canalizado para residências na Alemanha.
Por essas razões, esse bem é um combustivel recompensador e responde por cerca de 24% do total de combustíveis fósseis consumidos anualmente nos Estados Unidos, sendo a maior parte na indústria e comércio (55%), seguido por usos residenciais (24%) e na geração de energia eléctrica (21 %). Mais de metade das residências americanas e a grande maioria dos estabelecimentos industriais e comerciais estão conectados a uma rede subterrânea de gasodutos, que trazem de campos dos Estados Unidos, do Canadá e do México. As reservas de gás natural dos Estados Unidos devem durar, menos, mais 10 anos, e os recursos deverão durar 35 ano mantidos os níveis atuais de consumo. Provavelmente, a, vida útil será mais longa, se forem encontradas acumulações nos novos ambientes geológicos descritos anteriormente, o que causaria, também, diminuição das importações do Canadá e do México.

A geologia dos recursos minerais
Os depósitos minerais são criados por vários tipos de processos geológicos, a maioria dos quais já foi discutida em capítulos precedentes. Em geral, um depósito mineral forma-se quando três condições são satisfeitas:
1. Os minerais encontram-se em um local acessível a um mecanismo natural de transporte.
2. Um mecanismo natural de transporte está disponível para mover os minerais para fora da fonte.
3. Existe um sítio onde o agente transportador pode depositar os minerais.Não é a sorte que coloca os depósitos minerais próximo à superfície terrestre, onde os humanos podem alcançá-Ios. As rochas próximas à superfície contêm rachaduras e fracturas abertas (que são fechadas pela pressão, em profundidades maiores), permitindo que o transporte dos fluidos contendo minerios seja mais fácil. Além disso, as rochas próximas à superfície mais frias, o que permite a precipitação dos minerais de minérios a partir dos fluidos quentes que os transportam.
Os depósitos hidrotermais
Muitos dos mais ricos depósitos de minérios conhecidos cristalizaram-se a partir de soluções hidrotermais. Essas águas quentes podem ser emanadas diretamente do magma de uma intrusão ígnea (a fonte) e transportar os constituintes minerais soluveis do magma. As soluções hidrotermais podem também se formar quando a água subterrânea entram em contato com as rochas aquecidas ou com uma intrusão quente reagindo com ela e retirando os constituintes de minérios que são liberados pela reação.
Minérios de rochas ígneas
Os importantes minérios de rochas ígneas - depósitos de minério presentes em rochas ígneas - são encontrados como segregações de minerais de minério próximo ao fundo das intrusões.
Os depósitos formam-se quando os minerais cristalizam-se a partir do magma e, então, são depositados e acumulam-se no assoalho de uma câmara magmática. A maior parte do cromo e da platina do mundo, como os depósitos da África do Sul e de Montana, é encontrada como acumulação de minérios que se formaram desse modo. Um dos mais ricos corpos de minério já encontrados, em Sudbury, Ontario (Canadá), é uma enorme intrusão máfica contendo grandes quantidades de sulfetos de níquel, cobre e sulfetos de ferro estratiformes. Os geólogos acreditam que esses depósitos de sulfetos formaram-se a partir da cristalização de um líquido rico em sulfetos, denso, que se separou do resto do magma durante o resfriamento e afundou até o fundo da câmara antes de se congelar.
Pegmatitos
Os pegmatitos são rochas intrusivas de composição geralmente granítica com granulação muito grossa, comumente encontradas como veios, diques ou lentes em batólicos graníticos. Eles se formam por cristalização fracionada de um magma granítico. À medida que o magma em uma grande intrusão granítica resfria-se, o último líquido a congelar-se é solidificado sob a forma de um pegmatito, no qual se concentram os minerais presentes como traços, no corpo parental. Os pegmatitos podem conter depósitos de minerais raro ricos em elementos como boro, lítio, flúor, nióbio e urânio, e também, gemas como a turmalina.
Kimberlitos
Um dos minerais mais valiosos, o diamante, existente principalmente em rochas ígneas ultramáficas, chamadas de kimberlitos, cujo nome provém de Kimberley, na África do Sul onde são relativamente abundantes. Essas rochas sofreram intrusão forçada até a superfície a paItir de regiões profundas da crosta e do manto superior, gerando corpos do tipo pipe,longos e estreitos. Sabe-se que esses kimberlitos que contêm diamantes originam-se em grandes profundidades porque o diamante e outros minerais neles encontrados só podem se formar em condições de pressão extremamente alta, que existem no
manto superior. Os kimberlitos chegam à superfície em alta velocidade, sendo propelidos por voláteis pressurizados COH20 e CO2. Ninguém jamais assistiu a uma erupção kimberlitica. Um geólogo fez uma analogia entre as erupções kimberliticas e um tiro de espingarda que, disparado do manto, passasse pela litosfera e alcançasse a superfície.
Ricas acumulações de diamantes foram também encontradas em depósitos aluviais a centenas de quilômetros de sua fonte kimberlítica, tendo sido transportadas para lá por rios que coletaram os detritos erodidos de um pipe e os carregaram para jusante. Camadas de gelo flutuante podem também transportar fragmentos de kimberlitos.

A descoberta de novos depositos minerais
O valor total, em dólares, de todos os recursos minerais produzidos nos Estados Unidos, incluídos os combustíveis, cresceu cerca de 30 vezes nas quatro últimas décadas. Esse crescimento (que inclui alguns aumentos da inflação resultado da diminuição do valor do dólar durante esse tempo) ocorreu em uma sociedade altamente industrializada que já havia adquirido uma enorme capacidade tecnológica, cuja população cresceu apenas 60%, no mesmo período. A recuperação de muitas nações, após a Segunda Guerra Mundial, e o crescimento de suas economias levaram a um grande aumento do consumo e da produção de minerais não-combustíveis nos demais países do mundo, o que resultou em um declínio relativo da produção e do consumo dos Estados Unidos quando comparados aos demais.
Embora o crescimento da demanda por minerais tenha declinado nas nações industrializadas, a distribuição desigual dos recursos minerais do mundo ainda permanece e tem repercussões econômicas e políticas de longo alcance. Por exemplo, a América do Norte, com menos de 10% da população mundial, consome quase 75% da produção mundial de aIumínio,enquanto a Ásia e a África - com cerca de dois terços da população mundial -, juntas, usam pouco mais que 5%. A mesma situação desbalanceada pode ser encontrada em relação a outros materiais. As relações internacionais estão agora profundamente afetadas devido à luta pelo controle desses recursos. Uma das causas de conflito generalizado é a demanda que algumas nações em desenvolvimento, ricas em minerais, têm por maior controle das riquezas de seu território, quando essas são exploradas por companhias com matrizes na América do Norte e na Europa. Em anos recentes, vários países da África e da América do Sul nacionalizaram companhias mineradoras controladas por estrangeiros. À medida que a população da Terra cresce, e o povo das nações menos desenvolvidas quer um melhor padrão de vida (mais comida, mais matérias-primas, mais energia, mais produtos manufaturados e todos os tipos de construções), a demanda por recursos minerais será grande.
Uma questão em aberto é se o mar profundo, ainda inexplorado, vai se tornar importante. A resposta depende, em parte, do desenvolvimento de tecnologia marinha eficiente para permitir sua prospecção e mineração, bem como a resolução de assuntos legais relacionados à propriedade dos depósitos de mar profundo. É geralmente um consenso que uma nação tem direitos exclusivos sobre depósitos minerais na área de costa afora, dentro do limite de 200 milhas náuticas de sua costa - a denominada zona econômica exclusiva.
A propriedade dos depósitos minerais do assoalho oceânico, além dessa zona, ainda está em discussão. Esses depósitos seriam propriedade comum de todas as nações? Propriedade de quem os descobriu ou de quem os desenvolve? Ou de ambos? Como as economias de muitas nações exportadoras de minerais poderiam ser ameaçadas pela competição dessas novas fontes do fundo do mar, essas nações gostariam de limitar tal desenvolvimento e obter uma quota dos lucros.
Essas questões de política internacional vêm sendo debatidas há mais de 20 anos. Em 1982, as Nações Unidas aprovaram um acordo conhecido como Tratado do Mar,34 que fornece um sistema legal e regulatário para o desenvolvimento de recursos de mar profundo, por uma votação de 130 votos a favor e 4 contra.
Os Estados Unidos foram uma das nações a se oporem, pois o tratado limita a exploração mineral do fundo do mar, e aquele país temia que as companhias privadas, que desenvolveram a tecnologia para minerar o fundo do mar e que investiram na produção não seriam adequadamente compensadas

CONCLUSÃO

O mundo certamente passará por maiores reajustes nas próximas décadas, e não é cedo demais para começar a planejar abordagens equitativas, humanas e duradouras para a construção de um mundo sustentável. O bom uso de nosso planeta vai depender do bom entendimento de como ele funciona.
Dependerá, também, da cooperação inteligente entre todas as nações, para desenvolver e usar seus recursos - e de usá-los de forma a proteger o ambiente. Temos somente uma Terra. Para continuar a viver nela, precisamos aprender a usá-Ia sabiamente. Talvez a maior contribuição dos geocientistas seja o seu especial entendimento da forma como é a atmosfera da Terra, os oceanos e as massas de terra estão interligados e as formas como seus sistemas e ciclos interagem e podem ser perturbados pela actividade humana.
Entretanto, ciência e tecnologia serão vãs sem a visão e a pronta acção dos líderes políticos do mundo, a acção esta direccionada ao provimento de suporte moral e material para objectivos que vão mais além dos mandatos de seus cargos. Eles teriam de subscrever o objectivo do desenvolvimento sustentável e promover a pesquisa necessária para desenvolver as novas tecnologias requeridas. Nós acreditamos que somente estabilizando o crescimento populacional, protegendo os ecossistemas e conservando os recursos naturais da Terra poderemos evitar a calamidade mais séria que o ser humano já teve de enfrentar.

BIBLIOGRAFIA

• Press, Frank ; Grotzinger, John; Siever, Raymond; Jordan, H. Thomas; Para Entender a Terra, 4ª Edição: Bookman 2006.

• Monteiro, Antonieta; Gouveia, João; Costa, Rui Albite; Terceiro Planeta, Ciências Naturais, 2ª Edição: Edições Contraponto 2009, 7ª Edição.