PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

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Hidratos de Metano
O combustível do futuro ou uma ameaça à humanidade?

Um gelo que queima. Esta seria a primeira descrição da combinação cristalina entre moléculas de metano e moléculas de água, encontrada em regiões profundas do oceano. Os hidratos de metano já são considerados, pelos cientistas, a principal fonte de energia para o século XXI. A exploração pode, entretanto, provocar a liberação destes gases e causar
o maior efeito estufa já visto no planeta
.

 

No início deste ano, a Japan National Oil Company começou a construção da primeira plataforma para extração de hidratos de metano do fundo do már Cáspio. Diversas empresas norte-americanas já investem milhões de dólares na pesquisa para a tecnologia de extração de metano do fundo do mar. Embora o material seja abundante, a extração não é um processo fácil: esta mistura cristalina é muito instável; vários acidentes já aconteceram, na tentativa de encanar este gás. O U.S. Geological Survey (USGS) estima que a quantidade de metano hidratado existente somente nas águas norte-americanas chegam a 600 trilhões de metros cúbicos de gás, suficiente para abastecer toda a nação (EUA) por mais de 2000 anos!

o que são os hidratos de metano?
estrutura do hidrato de metanoQuando as bactérias digerem a matéria orgânica, no fundo do mar, liberam moléculas de CH4 (metano).

Estas moléculas acabam "aprisionadas" por cristais de água, formando os hidratos ou, ainda, se combinam com o limo e o barro do fundo do oceano, formando bolhas de gás entre densas camadas de barro.

sedimento com bolhas de metanoUma estrutura normal de hidrato de metano contém 46 moléculas de água e 8 moléculas de metano. Sua aparência é como o gelo mas, entretanto, é estável somente a altas pressões e baixas temperaturas. Não existe ligação covalente entre o a água e o metano; o hidrato, quando se funde, libera água líquida e gás metano.

 

Antes de 1970, ninguém sabia que hidratos de metano existiam no fundo do mar, embora estes hidratos não sejam raros: pelo contrário, eles estão por toda a parte. Estudos recentes indicaram a presença de grandes depósitos submarinos de hidratos de metano em praticamente todos os oceanos, incluindo o litoral brasileiro!

 

na atmosfera também existe uma pequena parcela do carbonoMais de 50% de todo o carbono existente no planeta está no fundo do mar, sob a forma de hidratos de metano. É mais do que todas as reservas de materiais fósseis, todos os seres vivos e todas as minas de carvão somadas.

 

sedimento com camada de metano hidratadoO "gelo de metano", como também são chamados os hidratos deste gás, formam-se naturalmente nas regiões profundas, de alta pressão e baixa temperatura, do oceano, mas geralmente fica enterrado sob o sedimento marino. O Golfo do México é um dos poucos lugares one pode ser encontrado exposto no fundo do oceano. Embora tanto a água como o metano sejam incolores, muitos hidratos de metano são coloridos. Os hidratos encontrados no Golfo do México são amarelo, laranja ou vermelhos. Os encontrados nas Bahamas são cinza ou azul. As cores devem-se à presença de bactérias, minerais e outros gases que também são incorporados nos hidratos.

Os hidratos de metano se formaram, durante milhões de anos, pela degradação da matéria orgânica, pelas bactérias. Curiosamente, a abundância relativa do Carbono-12 nos hidratos de metano é muito mais acentuada do que em amostras de carbono (orgânico ou mineral) do resto do planeta. Uma das explicações é que as bactérias exibem uma seletividade na hora de digerir o material orgânico, tendendo a "sequestrar" mais Carbono-12 do que seus outros isótopos.

hidratos de metanoEmbora muitos considerem estes hidratos uma excelente fonte de energia, existem cientistas extremamente preocupados: a exploração indevida ou mesmo um acidente natural, como um grande terremoto, pode vir a liberar grande parte deste gás para a atmosfera. O metano também é um gás que causa o efeito estufa; além disso, na atmosfera, ele se oxida e gera CO2. A temperatura do planeta, em uma situação como esta, iria aumentar drasticamente, as calotas polares iriam derreter e a vida iria se tornar mais difícil. Por isso nenhum país, ainda, começou com força total a exploração dos hidratos de metano.

Em 1984, cientistas suecos observaram a existência de "chaminés" naturais no fundo do oceano. Havia o despreendimento constante de gás. colônia de tube wormsSomente mais tarde encotraram uma explicação: o gás era o metano, provindo de hidratos que estavam sendo "esmagados" pela fricção entre duas placas tectônicas. Estas correntes de bolhas são chamadas de "cold winds". Algumas vezes, a origem do gás é a fusão dos hidratos, quando estes estão próximos a regiões, submarinas, com atividade vulcânica - os chamados "hot winds". Nestes casos, não somente água e CH4 são liberados, mas também pequenas quantidades de H2S e NH3. A oxidação destes compostos químicos em gás carbônico, sulfato e nitrato oferece um meio alternativo de sobrevivência, para muitas espécies, mesmo na ausência de oxigênio. Estranhas criaturas vivem nas proximidades dos hidratos de metano. Entre elas, os tube worms, que formam colônias gigantescas nas áreas de ocorrência de hot winds.

Criaturas Bizarras
tube wormsUm ambiente sem luz ou oxigênio e sob uma enorme pressão. Embora pareça totalmente inóspito para qualquer um de nós este é o lar de estranhas criaturas, os Pogonophora, conhecidos como "tube worms", ou seja, "vermes tubulares". Observados, pela primeira vez, em 1900, na Indonésia, hoje já se conhecem mais de 80 espécies diferentes de Pogonophora, incluindo algumas que chegam a 1,5 metros de comprimento.
O nome - pogonophora - é a palavra grega para "portadores de barba", em alusão aos pequenos tentáculos observados em muitas das espécies de tube worms.


Certas bactérias desenvolvem uma relação simbiótica com os tube worms, garantindo o seu sustento. As bactérias vivem em um órgão do tube worm chamado trofosomo; de lá, as bactérias oxidam os sulfetos que saem dos hot winds. A bactéria obtém energia através da oxidação do enxofre, e utiliza-a para sintetizar moléculas maiores de carbonos - o alimento dos tube worms.

 

Você sabia?
Uma das explicações para o fenômeno no "Triângulo das Bermudas", onde vários navios foram "sugados" para o fundo do mar, cita os hidratos de metano: uma súbita liberação de grande quantidade deste gás seria suficiente para afundar um navio.

Obviamente, a descoberta destes hidratos ofereceu uma possibilidade sem referências na obtenção de energia para a humanidade. Além disso, a pitoresca biodiversidade encontrada nestas regiões abriu um campo novo de estudos para os biólogos - a vida, na ausência de oxigênio, pode apontar para outros modos de organização de vida interplanetária. Por outro lado, revelou-se um perigo de catástrofe: se estes gases forem liberados a humanidade estará ameaçada. Um perigo que repousa, em silêncio, no fundo dos 7 mares...

É dificil de saber se, realmente, os hidratos de metano venham a se tornar uma fonte de combustível. De qualquer forma, os dias do petróleo abundante estão contados, e as nações necessitarão, em breve, novas fontes de energia. Os hidratos de metano podem ser esta fonte.
 

Saiba mais:
> Hidratos de gases no Golfo do México

> Hidratos e o Triângulo das Bermudas
> Cientistas da LSU descobrem Vermes Tubulares no Golfo
> Info sobre hidratos no U.S. Geological Survey

 

 

 

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Este site foi atualizado em 27/01/11