Qual a relação entre a fotossíntese é a queima de combustíveis fósseis?

Atualmente a maior parte da demanda mundial de energia (cerca de 75%) é suprida por meio da utilização de combustíveis fósseis, que são aqueles originados da decomposição de organismos animais e vegetais durante milhares de anos em camadas profundas do solo ou do fundo do mar. Os principais combustíveis fósseis são o petróleo, o gás natural e o carvão.

O uso dos combustíveis fósseis começou principalmente em meados do século XVIII com o advento da Revolução Industrial. O primeiro combustível fóssil que se tornou a fonte de energia mundial mais importante foi o carvão mineral, também chamado de carvão natural. Nessa época, o calor gerado na sua queima era utilizado na produção de vapor que movimentava máquinas, locomotivas e navios.

O carvão mineral é formado pela fossilização da madeira, que vai perdendo água, dióxido de carbono e metano com o passar do tempo, o que produz uma mistura de substâncias complexas ricas em carbono.

No entanto, havia vários inconvenientes, como a dificuldade no transporte, as cinzas que ficavam como resíduos e, principalmente, o fato de ser altamente poluente porque possui muitas impurezas, entre eles o enxofre. Assim, ao ser queimado, além dos produtos normais oriundos da combustão que falaremos mais adiante e que já geram poluição, o carvão mineral libera também grande quantidade de óxidos de enxofre que reagem com a água da chuva e formam a chuva ácida.

Hoje o carvão corresponde a 6% da oferta de energia primária no Brasil.

O petróleo é, na atualidade, o combustível fóssil de maior aplicação comercial, pois, nas refinarias, ele passa por um processo em que são obtidos os seus derivados, tais como a gasolina — que detém entre todos a maior importância econômica —, o óleo diesel, o querosene e o GLP (Gás Liquefeito de Petróleo). Para saber mais sobre eles, leia o texto Refino do petróleo.

Além disso, esses derivados também são usados como matéria-prima na produção de plásticos e borrachas tão usados em nossa sociedade.

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O petróleo e seus derivados correspondem a 37% da oferta de energia primária no Brasil.

Um dos derivados do petróleo é o gás natural, outro combustível fóssil que também pode ser encontrado em jazidas, geralmente em associação ao petróleo. Ele é formado basicamente de metano (CH4) e é usado, por exemplo, na geração de calor e de energia em indústrias e em automóveis, sendo menos poluente que o óleo combustível. Seu uso vem crescendo muito e corresponde a cerca de 9% da oferta de energia primária no Brasil.

A sua desvantagem, porém, é seu transporte e estocagem, pois, como ele é um gás, são necessários cilindros e vasos industriais para estocar, além de grandes gasodutos para o transporte que trazem impactos ao meio ambiente.

Todos os combustíveis fósseis são formados por compostos orgânicos que, quando queimados, liberam gás carbônico e água, se a combustão é completa. Isso é um grande problema, pois, desde o século XIX, a concentração de gás carbônico na atmosfera vem aumentando cada vez mais, o que tem intensificado o problema do efeito estufa.

Além disso, a combustão incompleta dos combustíveis fósseis libera o monóxido de carbono, um gás extremamente venenoso que não pode ser lançado na atmosfera.

Assim como foi dito no caso do carvão, os derivados do petróleo também possuem impurezas que são liberadas em sua queima e poluem a atmosfera.

Além da poluição ambiental que causam, os combustíveis fósseis não são renováveis, ou seja, um dia vão esgotar-se. Por isso, há a necessidade e a busca urgentes por alternativas que sejam fontes de energia mais limpas e renováveis, como os biocombustíveis.

Ainda assim, o século XXI ainda terá uma grande participação dos combustíveis fósseis no total da energia consumida no mundo.

O Ciclo do carbono tem início quando as plantas e outros organismos autótrofos absorvem o gás carbônico da atmosfera para utilizá-lo na fotossíntese.

Nesse processo, o carbono é devolvido ao meio na mesma velocidade em que é sintetizado pelos produtores, pois a devolução de carbono ocorre continuamente por meio da respiração durante a vida dos seres.

No ciclo biológico do Carbono, podemos ter a total renovação do carbono atmosférico em até vinte anos.

Este processo ocorre na medida em que as plantas absorvem a energia solar e CO2 da atmosfera. Isso gera oxigênio e açúcares, como a glicose, por meio do processo conhecido como fotossíntese, o qual é a alicerce para o crescimento das plantas.

Por sua vez, os animais e as plantas consomem a glicose durante o processo de respiração, emitindo novamente CO2.

Com isso, a fotossíntese e a decomposição orgânica, por meio da respiração, renovam o carbono da atmosfera.
Em termos de equação química destes processos temos:

• 6CO2 + 6H2O + energia (luz solar) → C6H12O6 + 6O2 (fotossíntese)
• C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2+ 6 H2O + energia (Respiração)

Com isso, a fotossíntese e a respiração, conduzem o carbono de sua fase inorgânica à fase orgânica e de volta a fase inorgânica, concluindo o ciclo biogeoquímico.

Também faz parte do ciclo biológico a remoção de grande parte do carbono da atmosfera excedendo os limites da respiração, quando a matéria orgânica acumula-se em depósitos sedimentares que se decompõem em combustíveis fósseis.

Outra forma de acelerar ainda mais o ciclo rápido e adicionar CO2 na atmosfera são os incêndios naturais. Eles consomem a biomassa e matéria orgânica, transferindo mais CO2 num ritmo maior do que aquele que remove naturalmente o Carbono a partir de sua sedimentação.

Esse processo causa o aumento das concentrações atmosféricas de CO2 rapidamente.

O Carbono e seu Ciclo

Como o quinto elemento mais abundante no Planeta, O Carbono (C) possui necessariamente duas formas, uma orgânica, existente nos organismos vivos e mortos, e outra inorgânica, presente nas rochas.

Assim, 99% desse carbono está na litosfera, a maior parte sob a forma inorgânica, armazenada em rochas sedimentares em depósitos de combustíveis fósseis.

O Carbono circula pelos oceanos, na atmosfera e no interior da Terra, no ciclo de longa duração definido "ciclo biogeoquímico". Esse processo está dividido em dois tipos. O ciclo "lento" ou geológico, no qual o carbono é sedimentado e comprimido sob as placas tectônicas, e, para o que nos interessa mais, o ciclo "rápido" ou biológico.

As Atividades Humanas e o Ciclo do Carbono

As ações humanas influenciam no ciclo global do carbono, uma vez que elas retiram o carbono armazenado nos depósitos fósseis numa velocidade superior à da absorção do carbono pelo ciclo.

Dessa forma, estamos potencializando o aumento das concentrações de CO2 na atmosfera, especialmente se considerarmos o fato de que este depósitos são queimados como combustíveis, acelerando ainda mais o processo.

A concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem crescido a uma taxa de 0,4% ao ano. A extração e queima do petróleo, gás e carvão vem junto com destruição das florestas e, portanto, reduzimos a capacidade de absorção ao mesmo tempo em que aumentamos a emissão de Carbono.

Curiosidades

• Os oceanos são grandes depósitos de gás carbônico e realizam uma troca constante de carbono com a atmosfera.
• A concentração do carbono na atmosférica é a menor, pois a maior parte está nos oceanos e na crosta terrestre.
• A vida nos oceanos consome grandes quantidades de CO2, uma vez que baixas temperaturas no oceano aumentam a absorção do CO2 atmosférico, enquanto temperaturas mais altas podem causar a emissão de CO2.
• O Efeito Estufa é um sintoma do ciclo do carbono, uma forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante.

Teste seus conhecimentos com exercícios sobre ciclos biogeoquímicos.

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

Qual é a relação entre o uso de combustíveis fósseis é o efeito estufa?

Qual é a relação entre o ciclo do carbono é os combustíveis fósseis?

O que é a queima de combustíveis fósseis?

Por que a queima de combustíveis fósseis afeta o ciclo do carbono?