HIDRATOS DE METANO

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?

Quando 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. Uma 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!

Mais 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.

O "gelo de metano", como também são chamados os hidratos deste gás, formam-se naturalmente nasregiões 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.
Embora 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. Somente 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

Um 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 energiapara a humanidade. Além disso, a pitorescabiodiversidade 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.

GREVE PROFESSORES DE MINAS GERAIS

Telescópio encontra moléculas de carbono em forma de esferas pela primeira vez no espaço

Buckyballs foram detectadas em nebulosa planetária de uma estrela anã branca. Parecem bolas de futebol, e são feitas de 60 átomos de carbono ligados.

Divulgação

Astrônomos valendo-se do Telescópio Espacial Spitzer, da Nasa,  detectaram as maiores moléculas já encontradas no espaço em uma nuvem de poeira cósmica ao redor de uma estrela. As moléculas têm a forma de bola de futebol e são formadas por átomos de carbono.

Descobertas há apenas 25 anos em experimentos de laboratório, essas moléculas, chamadas de fulerenos, consistem de 60 (C₆₀) ou 70 (C₇₀) átomos de carbono organizados na forma de uma esfera, alternando hexágonos e pentágonos. Os fulerenos são uma terceira forma de carbono. As duas primeiras são grafite e diamante.

Figura 1 - Ilustração de fulerenos, moléculas formadas por átomos de carbono, com formato de bola de futebol.

Elas receberam o nome pela semelhança com as estruturas geodésicas criadas pelo arquiteto Buckminster Fuller, que têm círculos interligados na superfície de uma esfera parcial. Havia a especulação de que buckyballs flutuassem pelo espaço, mas ainda não haviam sido detectadas nesse ambiente.

"Descobrimos o que, por ora, são as maiores moléculas conhecidas a existir no espaço", disse o astrônomo  Jan Cami, da Universidade de Western Ontário, no Canadá, e do Instituto SETI. "Estamos especialmente entusiasmados porque elas têm propriedades únicas que as tornam importantes para todo tipo de processo químico e físico no espaço".

A equipe de Cami encontrou inesperadamente as bolas de carbono na nebulosa planetária Tc 1. Nebulosas planetárias são os remanescentes de estrelas, como o Sol, que se desfazem de suas camadas exteriores à medida que envelhecem. Uma estrela compacta, chamada anã branca, no centro da nuvem aquece e ilumina a nebulosa.

Em artigo publicado na revista "Science", Cami e sua equipe descrevem ter identificado a assinatura em infravermelho da molécula.

"[As moléculas] oscilam e vibram de várias maneiras e, ao fazerem isso, interagem com a luz infravermelha em comprimentos de onda bem específicos", disse Cami à "BBC News". Quando o telescópio detectou emissões nesses comprimentos de onda, Cami sabia que o sinal vinha de fulerenos.

 As buckyballs foram encontradas nessas nuvens, talvez refletindo um estágio da vida da estrela em que ela liberou uma baforada de material rico em carbono.

Harry Kroto, professor da Universidade Estadual da Flórida e Nobel de física em 1996 pela descoberta dos fulerenos comemorou a descoberta. “Esse avanço entusiasmante fornece provas convincentes de que os fulerenos, como sempre suspeitei, existiram desde tempos imemoriais nos recantos escuros da nossa galáxia.”

O sinal originou-se em uma estrela de Ara, no hemisfério celestial sul, a 6.500 anos-luz de d

Telescópio encontra moléculas de carbono em forma de esferas pela primeira vez no espaço

Buckyballs foram detectadas em nebulosa planetária de uma estrela anã branca. Parecem bolas de futebol, e são feitas de 60 átomos de carbono ligados.

Divulgação

Astrônomos valendo-se do Telescópio Espacial Spitzer, da Nasa,  detectaram as maiores moléculas já encontradas no espaço em uma nuvem de poeira cósmica ao redor de uma estrela. As moléculas têm a forma de bola de futebol e são formadas por átomos de carbono.

Descobertas há apenas 25 anos em experimentos de laboratório, essas moléculas, chamadas de fulerenos, consistem de 60 (C₆₀) ou 70 (C₇₀) átomos de carbono organizados na forma de uma esfera, alternando hexágonos e pentágonos. Os fulerenos são uma terceira forma de carbono. As duas primeiras são grafite e diamante.

 

Figura 1 - Ilustração de fulerenos, moléculas formadas por átomos de carbono, com formato de bola de futebol.

 

Elas receberam o nome pela semelhança com as estruturas geodésicas criadas pelo arquiteto Buckminster Fuller, que têm círculos interligados na superfície de uma esfera parcial. Havia a especulação de que buckyballs flutuassem pelo espaço, mas ainda não haviam sido detectadas nesse ambiente.

"Descobrimos o que, por ora, são as maiores moléculas conhecidas a existir no espaço", disse o astrônomo  Jan Cami, da Universidade de Western Ontário, no Canadá, e do Instituto SETI. "Estamos especialmente entusiasmados porque elas têm propriedades únicas que as tornam importantes para todo tipo de processo químico e físico no espaço".

A equipe de Cami encontrou inesperadamente as bolas de carbono na nebulosa planetária Tc 1. Nebulosas planetárias são os remanescentes de estrelas, como o Sol, que se desfazem de suas camadas exteriores à medida que envelhecem. Uma estrela compacta, chamada anã branca, no centro da nuvem aquece e ilumina a nebulosa.

Em artigo publicado na revista "Science", Cami e sua equipe descrevem ter identificado a assinatura em infravermelho da molécula.

"[As moléculas] oscilam e vibram de várias maneiras e, ao fazerem isso, interagem com a luz infravermelha em comprimentos de onda bem específicos", disse Cami à "BBC News". Quando o telescópio detectou emissões nesses comprimentos de onda, Cami sabia que o sinal vinha de fulerenos.

 As buckyballs foram encontradas nessas nuvens, talvez refletindo um estágio da vida da estrela em que ela liberou uma baforada de material rico em carbono.

Harry Kroto, professor da Universidade Estadual da Flórida e Nobel de física em 1996 pela descoberta dos fulerenos comemorou a descoberta. “Esse avanço entusiasmante fornece provas convincentes de que os fulerenos, como sempre suspeitei, existiram desde tempos imemoriais nos recantos escuros da nossa galáxia.”

O sinal originou-se em uma estrela de Ara, no hemisfério celestial sul, a 6.500 anos-luz de d

Energia Nuclear e Radioatividade: riscos e benefícios à população

Comentário Preliminar

Em agosto de 1945 a opinião pública mundial conheceu, por meio de duas gigantescas e infelizes demonstrações, o poder contido no núcleo atômico. Foram as explosões, darante a Segunda Guerra Mundial, de duas bombas atômicas, construídas pelos Estados Unidos, sobre as cidades de Hiroxima e Magasáqui, no Japão. Desde então, as aplicações bélicas da energia nuclear são tema constante de discussões acaloradas, de matérias veiculadas pela imprensa, de filmes e de livros.

Na década de 1950, dois acidentes envolvendo a radioatividade mereceram destaque. Um deles aconteceu em 1956 na usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, quando um dos reatores superaqueceu-se e explodiu. O outro, ocorreu na cidade brasileira de Goiânia, em Goiás, quando catadores de sucata abriram um dispositivo destinado a uso médico, encontrado por eles num prédio abandonado, e expuseram ao ambiente alguns gramas de um material radioativo contendo césio-137 (isótopo do elemento césio com número de massa 137).

Esse ano, a questão sobre a relção entre os benefífios e as desvantagens da energia nuclear volto à tona com mais uma tragédia nuclear, novamente no Japão. Após o terremoto seguido de um tsunami, isto é, uma onda gigantesca de aproximadamente 10 metros de altura que avassalou parte do litoral japonês, a usina termonuclear de Fukushima foi danificada. Os reatores ficaram sem refrigeração e, assim, liberaram radiação na atmosfera e na água, decorrente do superaquecimento, pondo a vida da população em risco, a qual ainda teme uma piora na situação na situação dos reatores.

Contudo, os fenômenos relacionados ao núcleo dos átomos, coletivamente denominados radioatividade, não têm apenas utilizações danosas. Aplicações no diagnóstico de doenças e na terapia do câncer são de significativa importância. Alguns países sofreriam prejuízos irreparáveis se, subitamente, fossem privados da energia elétrica proveniente de suas usinas termonucleares.

Certamente você já viu e ouviu muitas notícias envolvendo radioatividade e energia nuclear. São, sem dúvida, temas polêmicos. Para entendermos essas notícias, e também para podermos nos posicionar com clareza, como cidadãos, diante das polêmicas questões suscitadas por elas, é conveniente que tenhamos conhecimento científico a respeito desses temas. Assim, a meta das matérias seguintes é dar a você um mínimo de informações acerca de radioatividade e energia nuclear.

E você, qual sua opinião sobre Energia Nuclear e Radioatividade: riscos e benefíciosà população? Deixe sua opinião nos comentários!

INTRODUÇÃO À QUIMICA

Química é a ciência que estuda a composição e as propriedades das diferentes matérias, suas transformações e variações de energia.

Química é uma ciência que conquista um lugar central e essencial em todos os assuntos do conhecimento humano. Relaciona-se com outras ciências como a Biologia, Ciências Ambientais, Física, Medicina e Ciências da Saúde.

A Química é utilizada em muitas atividades, como por exemplo, os agricultores a utilizam para melhorar a acidez do solo, os médicos para conhecer a composição das substâncias utilizadas como medicamento. Pensando nisto, e em tantos outros aspectos em que a Química é útil, pode-se dizer que, sem os seus conhecimentos e aplicação seria impossível viver.

A Química, enquanto ciência experimental, tem seu processo de descoberta ligado a preocupação que as culturas antigas tinham em compreender a relação entre o ser humano, a natureza e seus fenômenos.

Para entender esses fenômenos, Empédocles, filósofo grego, atribuiu uma idéia de explicação da constituição da matéria, por quatro elementos: o fogo, o ar, a água e a terra.
Posteriormente, Aristóteles apresentou a idéia de que esses elementos poderiam ser diferenciados por suas características.

Outra idéia foi exposta em 400 a.C, quando os filósofos Leucipo e Demócrito, explicavam que a matéria seria composta de átomos, pequenas partículas indivisíveis.

O método científico da Química recebeu influência de Boyle, que diferenciou a definição de elemento químico da enunciada anteriormente pelos antigos gregos.

Conceitos fundamentais

Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e possui massa. É constituída por partículas elementares, o átomo.
Embora não exista uma definição concreta para energia, é possível afirmar que
é a execução do trabalho e as modificações que esta ocasiona na matéria.
Unidades de medida é um número que revela uma quantidade igualada com um padrão previamente determinado.