Download PDF
ads:
1
Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Filosofia e Ciências Humanas
Departamento de Geociências
Programa de Pós-Graduação em Geografia
A IMPORTÂNCIA DO HIDRATO DE GÁS COMO FONTE
DE ENERGIA ALTERNATIVA E COMO POSSÍVEL
AGENTE DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
Claudia Xavier Machado
Florianópolis
2009
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
2
Claudia Xavier Machado
A IMPORTÂNCIA DO HIDRATO DE GÁS COMO FONTE
DE ENERGIA ALTERNATIVA E COMO POSSÍVEL
AGENTE DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
Dissertação apresentada como requisito para a
obtenção do título de mestre, junto ao Programa
de Pós-Graduação em Geografia do
Departamento de Geociências da Universidade
Federal de Santa Catarina.
Orientador: Dr. Luiz Fernando Scheibe
Florianópolis
2009
ads:
3
Para a minha tia Terezinha (
in memoriam
).
4
Agradecimentos
Ao meu orientador, Luiz Fernando Scheibe por ter me sugerido e
confiado um tema tão desafiador, e também pela paciência e espera.
Ao Jorge Alberto Villwock, cujo entusiasmo pelo tema serviu de
estímulo desde o início, por ter me fornecido as primeiras referências e por ter
estado sempre à disposição quando precisei.
Ao João Marcelo Ketzer, pelo apoio e pelo suporte, principalmente na
aquisição de referências internacionais, que foram de grande valor na
elaboração desta pesquisa.
Ao Anderson Maraschin, Rogério Lourega e Rodrigo Iglesias, por terem
sempre me atendido prontamente e respondido minhas dúvidas.
Ao Alexandre Mussumeci Valim de Freitas, por ter se colocado à
disposição para fornecer informações e bibliografias.
Ao Kauã Amodeo Sommer pela criação e edição final de figuras.
Aos amigos Alex, Anderson, Cristian, Déa, Felipe, Gesi, Isabella, Lia,
Luli e Marti pelo apoio e torcida, até o final.
Aos meus pais e meus irmãos que representam um modelo para mim,
e por quem, muitas vezes, me obrigo a ir adiante.
Ao Pedro, por ser meu companheiro e meu melhor amigo, sempre.
5
Resumo
O hidrato de gás metano representa um interessante objeto de
pesquisa pelo seu potencial como fonte de energia alternativa, como
mecanismo de redução de emissões de gases de efeito estufa, além de seu
possível papel como agente de mudanças climáticas. Por meio de
levantamento bibliográfico foi identificado que o composto apresenta uma
ampla distribuição geográfica, além de ser o maior recurso energético do
planeta, quando comparado a outros combustíveis fósseis. Por este motivo,
países como Japão, Canadá, Estados Unidos, Índia, etc., mantêm programas
de pesquisa e parcerias internacionais focados não apenas na caracterização e
quantificação, mas também no desenvolvimento de tecnologias de produção
comercial do metano. As informações presentes nesta revisão bibliográfica e os
dados dos 15 países com maior produção e consumo de óleo, gás natural e
carvão possibilitaram uma discussão sobre uma possível desterritorialização
energética decorrente do início da produção comercial do metano do hidrato.
Palavras chave: hidrato de gás, metano, clima, fonte de energia,
desterritorialização.
6
Abstract
The methane hydrate is an interesting object of research because of its
potential as an alternative energy source, and as a mechanism to reduce
greenhouse gases emissions and its possible role as agents of climate change.
The literature review identified that the compound presents a wide geographical
distribution, and is the largest energy resource in the world, when compared to
other fossil fuels. For this reason, countries like Japan, Canada, United States,
India, etc., maintain research programs and partnerships not only focused on
characterization and quantification, but also in the development of technologies
for commercial methane production. The information in this literature review and
data from 15 countries with greater production and consumption of oil, natural
gas and coal allowed a discussion on a possible energy desterritorialization due
to commencement of commercial production of methane hydrate.
Key words: gas hydrate, methane, climate, energy source, desterritorialization.
7
Lista de Figuras
FIGURA 1 – ESQUEMA DEMONSTRANDO A ESTRUTURA CRISTALINA DO CLATRATO. ............ 21
FIGURA 2 – À ESQUERDA, HIDRATO DE METANO DURANTE A QUEIMA (STEACIE INSTITUTE
FOR MOLECULAR SCIENCES - NATIONAL RESEARCH COUNCIL CANADA). ................... 21
FIGURA 3 – À DIREITA, AMOSTRA DE SEDIMENTO DO FUNDO DO OCEANO CONTENDO
CAMADAS DE HG (MODIFICADO DE CENTRE FOR GAS HYDRATE RESEARCH – HERIOT
WATT UNIVERSITY). ............................................................................................... 21
FIGURA 4 – DIAGRAMA MOSTRANDO A CURVA DE ESTABILIDADE DO HG (CLENNELL, 2000).
............................................................................................................................. 23
FIGURA 5 – MAPA DE LOCALIZAÇÃO DO SÍTIO MALLIK, NO NORDESTE DO CANADÁ.
(GEOLOGICAL SURVEY OF CANADÁ). ....................................................................... 26
FIGURA 6 – FIGURA INDICANDO A ÁREA DE OCORRÊNCIA DO HG EM ÁGUAS JAPONESAS
(JAPAN PETROLEUM EXPLORATION CO. LTD.) .......................................................... 27
FIGURA 7 – MAPA DA LOCALIZAÇÃO ESTIMADA DAS RESERVAS DA ÍNDIA. (USGS) ............. 30
FIGURA 8 – ÁREA ONDE O ODP REALIZOU PERFURAÇÕES EM ÁGUAS CHINESAS (RETÂNGULO
MAIOR) (WU ET AL., 2005). O RETÂNGULO MENOR INDICA A ÁREA, NO TERRITÓRIO DE
TAIWAN, AONDE FOI IDENTIFICADA A PRESENÇA DO HG POR MEIOS GEOFÍSICOS (LIU ET
AL., 2004). (GOOGLE EARTH, CONSULTADO EM 13/02/09) ........................................ 32
FIGURA 9 – FIGURA INDICANDO A ÁREA DE OCORRÊNCIA DOS DEPÓSITOS DE HG DA CORÉIA
DO SUL (GOOGLE EARTH, CONSULTADO EM 16/03/08). ............................................ 33
FIGURA 10 – FORMAÇÃO DE PLUG DE HG EM TUBULAÇÃO DA PETROBRAS USADA NA
PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS (CENTRE FOR GAS HYDRATE RESEARCH – HERIOT
WATT UNIVERSITY, 2005). ...................................................................................... 35
FIGURA 11 – ÁREA DE OCORRÊNCIA DO HG NO BRASIL. MODIFICADO DE TANAKA ET AL.
(2003); SAD ET AL. (1998); SAD ET AL. (1997); FONTANA E MUSSUMECI (1994);
FONTANA (1989). ................................................................................................... 36
FIGURA 12 – INVENTÁRIO GLOBAL DA OCORRÊNCIA DO HG NATURAL (MODIFICADO DE
KVENVOLDEN & LORENSON, 2001) ......................................................................... 39
FIGURA 14 – SEÇÃO SÍSMICA MOSTRANDO O LIMITE DO ASSOALHO OCEÂNICO E O
PARALELISMO DO BSR (MODIFICADO DE CENTRE FOR GAS HYDRATE RESEARCH –
HERIOT WATT UNIVERSITY, 2005). .......................................................................... 42
FIGURA 15 – À DIREITA, ESQUEMA MOSTRANDO A APLICAÇÃO DE MÉTODOS DE
IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DAS ACUMULAÇÕES DE HG POR MEIO DA AQUISIÇÃO
DE DADOS SÍSMICOS E PERFURAÇÃO (MODIFICADO DE OPEN LEARN WEBSITE APUD
TOHIDI, & ANDERSON, 2004). ............................................................................ 43
FIGURA 16 – MAPA INDICANDO A ÁREA DE OCORRÊNCIA DO DESLIZAMENTO SUBMARINO DE
STOREGGA. (MODIFICADO DE BEGET & ADDISON, 2007), ......................................... 48
8
FIGURA 17 – ESQUEMA MOSTRANDO A DISSOCIAÇÃO DOS HIDRATOS DECORRENTE DE
TERREMOTO, DESLIZAMENTO SUBMARINO E SUBSEQÜENTE LIBERAÇÃO DE METANO NA
ATMOSFERA (MODIFICADO DE OPEN LEARN WEBSITE APUD TOHIDI, & ANDERSON,
2004). ................................................................................................................... 49
FIGURA 18 – DINÂMICA DE ERUPÇÃO DO METANO: OS RETÂNGULOS REPRESENTAM CRISTAIS
DE HIDRATO; CÍRCULOS REPRESENTAM BOLHAS; CÍRCULOS DUPLOS REPRESENTAM
BOLHAS REVESTIDAS COM HIDRATO (ZHANG, 2003). ................................................ 53
FIGURA 19 – COLUNA DE ÁGUA GERADA NA ‘DESGASEIFICAÇÃO’ DO LAGO NYOS, EM 2001.
(HALBWACHS ET AL., 2004) ................................................................................. 54
FIGURA 20 – GRÁFICO MOSTRANDO A EVOLUÇÃO DAS DESCOBERTAS E PRODUÇÃO DE
PETRÓLEO BASEADAS EM EXXONMOBIL (ROSA, 2006). ............................................ 55
FIGURA 21 – PERCENTUAL DAS RESERVAS DE CARBONO ORGÂNICO NA TERRA.
(MODIFICADO DE KVENVOLDEN , 1993 E HYNDMAN & DALLIMORE, 2001). ................. 57
FIGURA 22 – EVOLUÇÃO CONCEITUAL DO CUSTO DO GÁS CONVENCIONAL E DO HIDRATO DE
GÁS AO LONGO DO TEMPO. (MODIFICADO DE BIL, 2003). .......................................... 58
FIGURA 23 – ESQUEMA ILUSTRANDO A PRODUÇÃO DO CH
4
ASSOCIADA AO ARMAZENAMENTO
DE CO
2
(MODIFICADO DE OPEN LEARN WEBSITE APUD TOHIDI, & ANDERSON, 2004). 60
FIGURA 24 – ESQUEMA MOSTRANDO OS RISCOS ASSOCIADOS À PRODUÇÃO DE
HIDROCARBONETOS EM ÁREAS DE OCORRÊNCIA DO HG (MODIFICADO DE CENTRE FOR
GAS HYDRATE RESEARCH – HERIOT WATT UNIVERSITY, 2005). ............................... 62
FIGURA 25 – GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS 15 PAÍSES COM MAIOR PRODUÇÃO E MAIOR
CONSUMO DE ÓLEO NO MUNDO (FONTE: EIA, 2006). ................................................ 64
FIGURA 26 – GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS 15 PAÍSES COM MAIOR PRODUÇÃO E MAIOR
CONSUMO DE CARVÃO NO MUNDO (FONTE: EIA, 2007). ............................................ 64
FIGURA 27 – GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE OS 15 PAÍSES COM MAIOR PRODUÇÃO E MAIOR
CONSUMO DE GÁS NATURAL NO MUNDO (FONTE: EIA, 2007). .................................... 65
FIGURA 28 – CICLOS T-D-R E I-D-O (MODIFICADO DE RAFFESTIN, 1987). ....................... 70
FIGURA 29 – EXEMPLO DE APLICAÇÃO DOS CICLOS T-D-R E I-D-O. ................................. 71
9
Lista de Siglas
AIST – Advanced Industrial Science and Technology
ANP – Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
BSR – Bottom-Simulating Reflector
CIE – Carbon Isotope Excursion
CGS – China Geological Survey
CHG – Center for Hydrate & Natural Gas Research
DGH – Directorate General of Hydrocarbons
DOC – Department of Commerce
DOD – Department of Defense
DOE – Department of Energy
DOI – Department of the Interior
ESS – Earth Sciences Sector
GAIL – Gas Authority of India Limited
GFZ – GeoForschungs Zentrum Potsdam
GHSZ – Gas Hydrate Stability Zone
GIEC – Guangzhou Institute of Energy Conversion
GSC – Geological Survey of Canada
HG – Hidrato de Gás
ICDP – International Continental Scientific Drilling Program
ILTP – Integrated Long-Term Program of Cooperation
IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change
JAPEX – Japan Petroleum Exploration
JNOC – Japan National Oil Corporation
10
JOGMEC – Japan Oil, Gas and Metals National Corporation
LPTM/PETM – Máximo Térmico do Paleoceno Superior/Máximo Térmico do
Paleoceno-Eoceno (do inglês Late Paleocene Thermal Maximum/Paleocene-
Eocene Thermal Maximum)
MCT – Ministério de Ciência e Tecnologia
MHL – Methane Hydrate Research Laboratory
MMS – Minerals Management Service
MOPNG – Ministry of Petroleum and Natural Gas (India)
NETL – National Energy Technology Laboratory
NGHP – National Gas Hydrate Program
NGRI – National Geophysical Research (India)
NIO – National Institute of Oceanography (India)
NOAA – National Oceanic Atmospheric Administration
NRCan – Natural Resources Canada
NRL – Naval Research Laboratory
ODP – Ocean Drilling Program
OIL – Oil India Limited
ONGC – Oil & Natural Gas Corporation
UNFCCC – United Nations Framework Convention on Climate Change
USDOE – United States Department of Energy
USGS – United States Geological Survey
11
Sumário
RESUMO .................................................................................................. 5
ABSTRACT ............................................................................................... 6
LISTA DE FIGURAS ................................................................................... 7
LISTA DE SIGLAS ...................................................................................... 9
SUMÁRIO .............................................................................................. 11
INTRODUÇÃO ........................................................................................ 13
JUSTIFICATIVA ....................................................................................... 16
OBJETIVO GERAL ................................................................................... 18
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 18
PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ..................................................... 19
1. O QUE SÃO HIDRATOS DE GÁS? ......................................................... 20
1.1. PROPRIEDADES DO HIDRATO DE GÁS ........................................................ 22
2. O HIDRATO DE GÁS COMO OBJETO DE PESQUISA .............................. 25
2.1. A PESQUISA NO BRASIL .......................................................................... 35
3. RESERVAS DE HIDRATO DE GÁS ......................................................... 38
12
4. CLIMA E MUDANÇAS CLIMÁTICAS ..................................................... 45
4.1. O HIDRATO DE GÁS E O CLIMA DA TERRA .................................................... 46
5. O HIDRATO DE GÁS COMO FONTE DE ENERGIA ................................. 55
5.1. TÉCNICAS DE PRODUÇÃO ........................................................................ 59
6. UM NOVO CICLO ENERGÉTICO? ......................................................... 63
7. O HG COMO FATOR DE DESTERRITORIALIZAÇÃO MUNDIAL ............... 69
CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................ 72
REFERÊNCIAS ......................................................................................... 75
SITES CONSULTADOS ............................................................................. 81
13
Introdução
Até a década de 1990, o hidrato de gás
1
(HG) era um assunto pouco
explorado no mundo, quando finalmente passou a ser objeto de pesquisa. As
primeiras pesquisas sobre o assunto abordaram os prejuízos que este
composto causa ao formar plugs em dutos de extração de óleo e gás, e as
tentativas de solucionar problemas relacionados a isso.
A possibilidade do metano aprisionado nos hidratos ter sido o precursor
de eventos climáticos de escala global, tendo influência, inclusive, em grandes
extinções ocorridas ao longo do tempo geológico, diversificou ainda mais as
áreas com interesse neste composto. Desde então, hipóteses como a da
“Explosão de Metano” foram formuladas relacionando grandes liberações de
metano dos hidratos a eventos catastróficos e a episódios de aquecimento
global e à sua possível influência no ciclo do carbono.
O potencial do metano como fonte de energia é outro motivo de grande
interesse no assunto. O fato de sua queima emitir menos CO
2
e de seu volume
representar o maior recurso energético do planeta, quando comparado a outros
combustíveis fósseis, tornou o desenvolvimento de pesquisas sobre os HG
questão de alta prioridade, principalmente para países com baixa segurança
energética. Além destas, outra razão que justifica a tentativa de localizar e
caracterizar as ocorrências de HG no mundo é a possibilidade conhecida de se
encontrar uma camada de gás livre abaixo da Zona de Estabilidade do Hidrato
de Gás – GHSZ (do inglês “gas hydrate stability zone”) (SOUZA & MARTINS,
1
Embora hidratos de gás possam ser compostos não apenas por metano (CH
4
), este termo é
habitualmente utilizado como um sinônimo de “hidrato de metano” devido à sua abundância em
relação a outros tipos de hidrato. Optou-se, nesta pesquisa, por seguir esta convenção e empregar o
termo “hidrato de gás” ou “HG” para o hidrato de metano (Kvenvolden, 1993; Clennell, 2000).
14
2008; CLENNELL, 2000; HOLBROOK et al., 1996).
No Brasil há escassas referências sobre HG disponíveis para consulta
sendo, a maioria, artigos publicados em periódicos e anais e algumas poucas
dissertações/teses. Entre as pesquisas voltadas para a caracterização,
localização e quantificação de ocorrências deste composto realizadas no país,
podem ser citadas: “Evidências geofísicas da presença de hidratos de gás na
Bacia de Pelotas – Brasil” (FONTANA, 1989), “Gas-charged sediments in the
Amazon submarine delta” (FIGUEIREDO JR, NITTROUER, COSTA, 1996),
“Hidratos de gás marinhos: A Mega Ocorrência da Bacia de Pelotas/Brasil”
(SAD et al, 1997), “Marine gas hydrates along the Brazilian Margin” (SAD et al.,
1998), “Hidrato de gás submarino: natureza, ocorrência e perspectivas para
exploração na margem continental brasileira” (CLENNELL, 2000) e Gas
Hydrates on the Amazon Submarine Fan, Foz do Amazonas Basin, Brazil
(TANAKA et al., 2003), “Hidratos de Metano: um interesse crescente”
(MARTINS, 2003), “Utilização de Seções Sísmicas 2D na Identificação de
Zonas de Escapes de Fluidos” (ROSA et al., 2006) e Interpretação sismo-
estratigráfica da porção da bacia de Pelotas que engloba o cone do Rio Grande
e a avaliação do seu potencial petrolífero (Rosa, 2007).
No capítulo 1 desta pesquisa é apresentado um breve histórico sobre a
descoberta dos hidratos de gás, definição, caracterização, condições ideais de
gênese e estabilidade.
No capítulo 2 são apresentados os programas de pesquisa, instituições
e países que se encontram mais avançados no que se refere à produção de
conhecimento sobre o assunto, incluindo a pesquisa sobre HG no Brasil.
O capítulo 3 é o resultado de um levantamento sobre as reservas
15
conhecidas, volume e potencial de exploração no mundo e no Brasil, e
métodos de aquisição de dados para quantificação e cálculo de concentração
das acumulações de HG.
No capítulo 4, é apresentada uma breve revisão sobre clima e
mudanças climáticas, bem como as possíveis alterações advindas de
liberações constantes de metano na atmosfera. São, também, discutidas
hipóteses que relacionam o HG a episódios de mudanças bruscas do clima.
No capítulo 5, é avaliado o potencial energético que pode representar a
exploração do metano aprisionado nos hidratos, as técnicas atualmente
consideradas para produção do metano e as possíveis conseqüências de tal
atividade na economia e no clima global.
A temática abordada no Capítulo 6 envolve uma discussão acerca da
perspectiva do metano do hidrato vir a ser uma fonte de energia
economicamente viável. Considerando-se dados sobre os 15 países com maior
produção/consumo de combustíveis convencionais, as áreas de ocorrência do
hidrato de gás no mundo e o nível de desenvolvimento da pesquisa no que se
refere à sua exploração, pretende-se avaliar de que modo a concretização
desta perspectiva poderá influenciar o modelo atual baseado em combustíveis
fósseis.
O conceito de Território e os ciclos propostos por Raffestin (1987),
apresentados no Capítulo 7, contribuem para a discussão da possível
reconfiguração geopolítica decorrente de uma reterritorialização energética
mundial.
16
Justificativa
O hidrato de gás metano representa um interessante objeto de
pesquisa para diversas áreas da Ciência, não estando, necessariamente,
restrito à Química, à Geologia ou à Geofísica.
Isto se deve ao fato de que, mesmo estando limitado a áreas que
ofereçam condições específicas de gênese e de estabilidade – abaixo do
assoalho oceânico e no permafrost –, este composto pode ter influência na
Biosfera, Atmosfera, Hidrosfera e Litosfera, impactando em pequena, média e
grande escala.
A liberação do metano contido no HG dos oceanos por dissociação do
clatrato
2
pode ocorrer de maneira lenta e constante, ou abrupta e
violentamente, desencadeada por alterações ambientais como temperatura e
nível dos oceanos, acelerando o efeito estufa. Alguns pesquisadores
descrevem diversos cenários catastróficos “possíveis” decorrentes de eventos
como estes, como a acidificação dos oceanos, extinções em massa, a
alteração no regime de chuvas, etc.
O hidrato de gás não está necessariamente relacionado a eventos
climáticos catastróficos. Os veios de HG nos taludes continentais atuam como
um ‘cimento’ contribuindo para a estabilização dos sedimentos, e evitando
deslizamentos submarinos – como o deslizamento de Storegga, o maior dos
últimos 40.000 anos, tendo coberto de entulho uma área de 95km
2
.
2
Do latim clathratus, significa “aprisionado pelas barras de uma grade”. Na estrutura do
clatrato, as moléculas ficam “aprisionadas” nas cavidades formadas pelo componente
“hospedeiro”.
17
Se por um lado o gás do hidrato representa uma ameaça ao
agravamento do efeito estufa – o metano é um gás de efeito estufa vinte vezes
mais potente que o dióxido de carbono devido à sua maior capacidade de
absorver calor da atmosfera – por outro lado, pode representar uma
interessante alternativa como fonte de energia (Environmental Protection
Agency).
A produção insuficiente de combustíveis convencionais, a perspectiva
de esgotamento destas fontes de energia, o fato das reservas de HG
apresentarem grandes volumes de maneira dispersa em todo o mundo e estas
conterem um gás cuja queima é mais limpa do que a dos combustíveis
convencionais, contribuiu para que diversos países passassem a vê-lo como
uma interessante alternativa para o futuro.
Além disso, com o foco na redução de emissões de gases de efeito
estufa, estão sendo desenvolvidas técnicas de substituição do metano (CH
4
) no
hidrato pelo dióxido de carbono (CO
2
) que se mostrou, em pesquisas
preliminares, um gás formador de hidratos com maior estabilidade.
Diante da variedade de áreas da ciência relacionadas com o composto,
e da escassez de referências sobre o assunto no Brasil, surgiu o interesse em
realizar uma revisão bibliográfica, que reunisse as informações existentes
sobre o tema, além de trazer a discussão para o campo da Geografia.
18
Objetivo Geral
Discutir a importância do hidrato de gás no que se refere a seu possível
papel como fonte de energia alternativa para o futuro e como agente de
mudanças climáticas, com base em levantamento bibliográfico.
Objetivos Específicos
• Caracterizar o hidrato de gás metano, explicando as hipóteses atuais
sobre sua gênese, evolução e processos de acumulação;
• Reunir pesquisas e demais fontes de informação acerca do assunto
desenvolvidas no Brasil e no mundo;
• Identificar as principais reservas conhecidas de hidrato de gás;
• Apresentar uma revisão sobre o possível papel do hidrato de gás como
agente de mudanças climáticas;
• Apresentar o potencial do hidrato de gás de tornar-se fonte de energia,
com base nas suas características e técnicas de produção;
• Discutir o cenário atual dos combustíveis convencionais e a perspectiva
atual para produção comercial do metano do HG.
19
Procedimentos Metodológicos
Por se tratar de uma pesquisa bibliográfica, a metodologia consistiu na
busca de fontes de informação sobre o tema de estudo. Foram consultados
livros, artigos e sites de programas e centros de pesquisa de todo mundo. Os
livros Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments (2003)
editado por Michael D. Max e Economic Geology of Natural Gas Hydrate
(2006), de Michael D. Max, Arthur H. Johnson e William P. Dillon, os sites do
National Energy Technology Laboratory (NETL), United States Geological
Survey (USGS), Ocean Drilling Program (ODP), Geological Survey of Canada
(GSC) e artigos publicados em periódicos científicos representam importantes
fontes de informação.
O pequeno número de dissertações e teses entre as referências se
deve à escassez de pesquisas sobre o assunto no Brasil, principalmente por
parte de instituições acadêmicas, concentrando-se principalmente em centros
de pesquisa vinculados a empresas petrolíferas.
20
1. O que são hidratos de gás?
Descoberto por Faraday em 1823, o HG foi estudado na década de
1890 por cientistas franceses e redescoberto para a indústria do gás natural
por Hammerschmidt em 1934 (KATZ, 1971). Trata-se de um composto formado
por moléculas de gás (mais freqüentemente, o metano) encapsuladas em
“gaiolas” de água congelada (SUESS et al., 1999:77). Estas moléculas
apresentam “pouca ou nenhuma ligação direta – nem ligações covalentes –
entre o ‘hospedeiro’ e o ‘convidado’” (DESIRAJU, 2001:397). Os hidratos de
gás também são conhecidos como clatratos, do latim clathratus, que significa
“aprisionado pelas barras de uma grade”, ou seja, quando pequenas moléculas
são completamente aprisionadas nas cavidades formadas pelo componente
hospedeiro. No caso dos hidratos, o componente hospedeiro é a água
(DESIRAJU, 2001) e o gás ‘convidado’ é, mais comumente, o metano (CH
4
)
(KVENVOLDEN, 1999). Também chamado de ‘gás dos pântanos’ (o metano) é
o “produto da decomposição de vegetais em condições anaeróbicas” e também
o hidrocarboneto
3
mais simples. (ALLINGER et al., 1976:17)
Os hidratos de gás são sólidos com estrutura cristalina (Figura 1), ou
seja, apresentam um arranjo ordenado, resultando em “superfícies planas e
bem definidas, denominadas faces, que têm ângulos definidos em suas
bordas” (JONES, et al., 2000:430).
3 Molécula contendo apenas carbono e hidrogênio.
21
Figura 1 – Esquema demonstrando a estrutura cristalina do clatrato.
Além disso, possuem aparência semelhante à do gelo, motivo pelo qual
também são chamados de “gelo que queima”, devido ao metano presente em
sua composição (Figuras 2 e 3).
Figura 2 – À esquerda, hidrato de
metano durante a queima (Steacie
Institute for Molecular Sciences).
Figura 3 – À direita, amostra de sedimento do fundo do
oceano contendo camadas de HG (Modificado de Centre
for Gas Hydrate Research – Heriot Watt University).
22
A capacidade do clatrato de ‘armazenar’ gases é dada pela sua
geometria e, no caso do metano, sob condições normais de temperatura e
pressão (CNTP), o HG chega a armazenar 164m
3
de gás para apenas 1m
3
de
água, podendo variar de acordo com gradiente geotérmico e com a produção
biológica de metano (MAX et al., 2006; National Research Laboratory).
1.1. Propriedades do Hidrato de Gás
As condições de formação e estabilidade do HG são determinadas pela
relação entre três variáveis: concentração do metano, temperatura e pressão.
O composto tende a se formar em locais onde há temperaturas relativamente
baixas, pressão relativamente alta e quantidade suficiente de água e gás
formador do hidrato. Na Figura 4, Clennell (2000) mostra as condições ideais
de estabilidade, além da influência que alguns gases, e os sais, podem ter
aumentando ou reduzindo esta estabilidade.
Estas condições podem ser normalmente encontradas a profundidades
maiores de 500m, a 300m no mar Ártico e, em menor quantidade, abaixo do
permafrost, sob condições polares (MAX et al., 2006).
Entretanto, Clennell (2000) lembra que, mesmo não havendo ligações
químicas entre a água e o gás, “a estrutura estável do clatrato permite que o
‘gelo’ não se derreta até temperaturas bem acima de 0ºC, desde que a pressão
predominante e a concentração de gases sejam suficientemente altas”
(CLENNELL, 2000:400).
23
Figura 4 – Diagrama mostrando a curva de estabilidade do HG (CLENNELL, 2000).
Rosa (2007) destaca que sua ocorrência está associada aos mesmos
parâmetros que controlam o sistema petrolífero, ou seja, rocha geradora,
reservatório e rocha selante.
A formação do HG é explicada por Fontana (1989) como se dando em
margens continentais onde há alta taxa de sedimentação, o que garante
“rápido soterramento e preservação da matéria orgânica”. De acordo com o
autor, a metabolização desta matéria orgânica origina duas zonas distintas: a
superior, onde ocorrem processos aeróbicos; e a inferior, aonde ocorrem
processos anaeróbicos, que também se divide em duas zonas: na superior
ocorrem processos de redução dos sulfatos, e na inferior, ocorre a redução dos
carbonatos. Este último processo favorece a formação de metano. (FONTANA,
1989:236). O metano presente no HG pode ser biogênico, proveniente da
decomposição da matéria orgânica, e termogênico, produzido a 110º C, a partir
da matéria orgânica gerada pela fotossíntese. Eles podem ser diferenciados
24
pelos valores de carbono isotópico (ARCHER, 2007). O principal gás biogênico
é o metano podendo, este, apresentar
“(...) teores de δ
13
C entre -80‰ e -100‰. Já os gases
termogênicos mostram teores de δ
13
C entre -30‰ e -40‰, e
apresentam uma mistura de metano e outros hidrocarbonetos.
Enquanto o metano biogênico pode ser produzido na zona de
estabilidade dos clatratos, os gases termogênicos migram verticalmente
a partir das rochas geradoras até chegar a esta zona”. (CLENNELL,
2000:400)
Além disso, o HG está, normalmente, associado ao preenchimento de
espaços vazios entre camadas sedimentares, funcionado como uma rocha
selo, e impedindo a migração vertical de hidrocarbonetos, motivo pelo qual é
comum encontrar-se uma zona de gás natural livre abaixo da zona dos hidratos
(ROSA, 2007).
25
2. O hidrato de gás como objeto de pesquisa
O HG é objeto de estudo em diversos centros de pesquisa no mundo,
tanto pelo seu potencial como fonte de energia, quanto pelos prejuízos que
causa na indústria de óleo e gás. Cientistas já o conhecem há quase um
século, quando se formava em gasodutos que se estendiam em áreas de clima
frio. Nesta época o composto era visto como ‘inimigo’ pois sua formação nos
dutos causava entupimentos interferindo no fluxo do gás. Em 1964, em um
campo de gás da Sibéria (Messoyakha), cientistas e engenheiros descobriram
uma formação natural de HG, o que desencadeou uma busca por outros
depósitos deste tipo no mundo (Government Affairs Program – American
Geological Institute, 2000).
Um dos mais importantes centros de pesquisa do mundo é mantido
pelo governo do Canadá. O Natural Resources Canada, no qual se insere o
Earth Sciences Sector – ESS, principal centro de ciências da Terra do país.
Dele faz parte o Geological Survey of Canada, que representa importante fonte
de informação e pesquisa geocientífica, incluindo o HG.
Desde 2002, foi firmado um consórcio internacional para pesquisas, em
parceria, no sítio Mallik, no delta do rio Mackenzie, no Canadá (Figura 5). Este
campo de HG foi descoberto em 1972, tendo sido, a partir da década de 1990,
foco de interesse canadense e internacional sob o viés energético e ambiental.
As pesquisas foram retomadas no Mallik devido ao interesse do programa de
pesquisa em HG do Japão. O projeto Mallik 1998 contou com uma parceria da
antiga Japan National Oil Corporation (JNOC) e do GSC, para realizar
perfuração, testemunhagem e pesquisas geofísicas sobre o HG.
26
Figura 5 – Mapa de localização do sítio Mallik, no nordeste do Canadá. (Geological Survey of
Canadá).
O projeto Mallik 2002 teve como objetivo primário conduzir o primeiro
teste de produção de HG, e contou com a parceria de sete instituições: GSC,
JNOC, GeoForschungs Zentrum Potsdam (GFZ), United States Geological
Survey (USGS), United States Department of Energy (USDOE), Ministry of
Petroleum and Natural Gas (MOPNG) da Índia, Gas Authority of India (GAIL) e
uma joint venture firmada entre as filiais canadenses de empresas petrolíferas
multinacionais como a Chevron Canada Resources, BP Canada Energy
Company e Burlington Resources Canada Ltd..
Além disso, o projeto foi incluído no International Continental Scientific
Drilling Program – ICDP (Programa Internacional de Perfuração Científica
Continental) fortalecendo e ampliando os objetivos científicos como, por
exemplo, incluindo as pesquisas no campo das mudanças climáticas (Dallimore
27
et al., 2004).
O National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
(AIST) do Japão, criou o Methane Hydrate Research Laboratory (MHL),
focando o controle das emissões de gases de efeito estufa e a busca por
suprimento de energia sustentável e de longo prazo para o Japão. O país foi o
pioneiro na criação de um programa de pesquisa na área nos quais, desde
então, são realizados: pesquisa e desenvolvimento (P&D) das tecnologias,
envolvendo o HG, com sustentabilidade e economia; e desenvolvimento de
uma tecnologia voltada para a conservação de energia baseada nos hidratos.
As estimativas indicam que as reservas naturais encontradas no entorno da
ilha de Hokkaido e na fossa de Nankai, localizados na costa banhada pelo
Oceano Pacífico (Figura 6), somam, aproximadamente, 7,4 trilhões de metros
cúbicos de gás natural, o que corresponde a cem anos de consumo anual
deste gás no país, segundo o Methane Hydrate Research Laboratory.
Figura 6 – Figura indicando a área de ocorrência do HG em águas japonesas (Japan
Petroleum Exploration Co. Ltd.)
28
A preocupação em garantir a segurança energética do país levou à
criação do principal programa de pesquisa sobre o HG no mundo por meio da
parceria firmada entre a Japan Petroleum Exploration (JAPEX) e a Japan Oil,
Gas and Metals National Corporation (JOGMEC), antiga JNOC. Entre os anos
fiscais de 1995 e 1999 foram realizadas pesquisas para o desenvolvimento de
tecnologias que possibilitassem a superação dos desafios que envolvem a
recuperação do metano nos hidratos. Em 1999, esta parceria foi pioneira na
perfuração e coleta de testemunho de hidrato de metano em águas japonesas.
A partir de 2001, organizações públicas e privadas uniram esforços nas
pesquisas sobre os possíveis usos para o composto, culminando com o início
das perfurações e de estudos detalhados da costa do país em 2004.
A lei pública norte-americana n.º 106-193, aprovada em 2 de maio de
2000, delineou as atividades de P&D sobre hidratos de metano (Methane
Hydrate Research and Development Act of 2000). Contando com uma média
de investimentos anuais da ordem de 9,5 milhões de dólares entre 2001 e
2005, foi estipulada a concessão de auxílio financeiro ou parceria às
instituições acadêmicas e industriais que realizassem: (i) pesquisas básicas e
aplicadas a fim de avaliar o potencial do hidrato de metano como fonte de
energia, e mitigar os impactos ambientais causados pela liberação deste gás
(tanto natural quanto associada ao desenvolvimento comercial), meios seguros
de transporte e estocagem do metano produzido; (ii) tecnologias para reduzir
os riscos na perfuração; (iii) perfurações exploratórias.
Para coordenar as pesquisas foi criado um comitê do qual fazem parte:
(i) Office of Fossil Energy representado pelo Strategic Center for Natural Gas
29
(Department of Energy – DOE); (ii) National Oceanic Atmospheric
Administration (Department of Commerce – DOC); (iii) Naval Research
Laboratory (Department of Defense – DOD); (iv) Minerals Management Service
e USGS (Department of the Interior – DOI); (v) National Science Foundation.
As pesquisas foram desenvolvidas tanto em ambiente de permafrost,
como no nordeste do Alaska e do Canadá, quanto marinho, na porção offshore
de Vancouver, Oregon, Golfo do México e Índia. O USGS ainda firmou parceria
com a JOGMEC, GSC e DOE, como parte do consórcio para pesquisas no sítio
Mallik.
A lei 109-58 de 8 de agosto de 2005 dá continuidade ao programa de
pesquisa em HG, autorizando um fundo de 155 milhões para pesquisas a
serem realizadas de 2005 a 2010. Esta lei também inclui o Bureau of Land
Management (DOI) ao comitê supracitado.
Conforme o Directorate General of Hydrocarbons (DGH), as reservas
estimadas de HG na porção offshore da Índia seriam de, aproximadamente,
1.894 trilhões de metros cúbicos (Figura 7), o que equivale a uma quantidade
algumas centenas de vezes maior do que a de gás natural convencional,
amplamente utilizado no país. Em 1997, foi implantado o National Gas Hydrate
Program (NGHP), segundo programa de pesquisa em HG no mundo. Foi,
inicialmente formado pelo DGH, Gas Authority of India Limited (GAIL), Oil &
Natural Gas Corporation (ONGC), Oil India Limited (OIL), National Geophysical
Research (NGRI) e National Institute of Oceanography (NIO). Subordinado ao
Ministry of Petroleum & Natural Gas, o programa visa pesquisar: (i) a
distribuição e natureza do HG em sedimentos marinhos; (ii) a influência do
controle geológico na sua formação e ocorrência; (iii) os processos de
30
transporte do gás desde a sua fonte até o seu reservatório; (iv) o efeito do HG
nas propriedades físicas do sedimento hospedeiro; (v) a microbiologia e
geoquímica da formação e dissociação do HG; (vi) calibração de ferramentas
preditivas para a presença e concentração do HG
(http://energy.usgs.gov/other/gashydrates/india.html. Consulta em 14/01/2008).
Figura 7 – Mapa da localização estimada das reservas da Índia. (USGS)
A partir de dezembro de 2001, a GAIL e o NGHP tornaram-se membros
do consórcio japonês encarregado da produção no delta do rio Mackenzie, no
Canadá, e desde 2006 o programa realiza perfuração e testemunhagem de
sedimentos no local.
De acordo com um documento publicado no site da embaixada da
Índia, no qual é apresentado o programa de cooperação científica e tecnológica
(Integrated Long-Term Program of Cooperation - ILTP) entre este país e a
Rússia, é mencionado o Indo-Russian Centre for Gas Hydrates. O acordo entre
31
o Department of Science & Technology (Índia) e o Russian Academy of
Sciences resultou na implantação do centro de pesquisa em Chennai, na Índia,
em março de 2003.
O Center for Hydrate & Natural Gas Research (CHG) é o maior centro
de pesquisa sobre os hidratos de gás na China, e faz parte do Guangzhou
Institute of Energy Conversion (GIEC) da Chinese Academy of Sciences.
Pesquisando sobre hidratos desde 1990, o país produz conhecimento
fundamental e aplicado sobre o assunto como: utilização sintética do gás
natural, química energética e estocagem térmica, tecnologias relacionadas ao
HG, etc. Foi criado também, em 2004, o Gas Hydrate Information System.
Trata-se de um sistema de informação que tem o intuito de centralizar e facilitar
o compartilhamento de informações sobre pesquisas em todo o país (Figura 8).
O China Geological Survey (CGS), subordinado ao Ministry of Land
and Resources (MOLR), realiza estudos sobre os hidratos desde 1999, sendo
esta uma das principais linhas de pesquisa da organização. Uma notícia
recente, publicada no China Mining Association, em dezembro de 2007, relata
o sucesso na coleta de amostras de HG no mar do sul da China, alcançado
pelo CGS. A segunda etapa desta pesquisa iniciou em 19 de maio de 2007 e
será conduzida na mesma área.
Em Taiwan, a descoberta de ocorrência de HG levou à criação em
2006, de projetos nesta linha no Central Geological Survey subordinado ao
Ministério de Assuntos Econômicos deste país. As primeiras investigações no
sentido de encontrar áreas de prospecção na porção sudoeste da costa de
Taiwan resultaram em indícios de ocorrência não só de hidrato de gás, mas de
gás natural e petróleo, inclusive.
32
Figura 8 – Área onde o ODP realizou perfurações em águas chinesas (retângulo maior) (Wu et
al., 2005). O retângulo menor indica a área, no território de Taiwan, aonde foi identificada a
presença do HG por meios geofísicos (Liu et al., 2004). (Google Earth, consultado em
13/02/09)
Na Coréia do Sul, estudos acerca dos hidratos de gás são conduzidos
pela Gas Hydrate R&D Organization criada em 19 de junho de 2005 pelo
Ministry of Commerce, Industry and Resources, the Korea National Oil
Corporation, Korea Gas Corporation e pelo Korea Institute of Geoscience and
Mineral Resources. O centro foi criado com o intuito de alcançar os grandes
centros de pesquisa sobre os hidratos de gás no mundo como Estados Unidos,
Canadá e Japão. Para isso estão previstas: aquisição de fonte de energia limpa
como substituta do petróleo e gás natural, confirmação da distribuição dos
depósitos no Mar do Leste, aquisição de tecnologias de base voltadas ao HG, e
produção comercial do mesmo, prevista para 2015.
Em notícia publicada no China View em 22 de novembro de 2007, é
relatada, pelo Ministério do Comércio da Coréia do Sul a descoberta de um
extenso depósito de HG na bacia de Ulleung, em águas sul-coreanas.
33
Conforme divulgado, o depósito apresenta 130 metros de espessura,
superando os já encontrados pelo Japão, Índia e China. Além deste, foram
descobertos outros dois depósitos, um com 100 metros de espessura,
localizado a nove quilômetros do primeiro sítio, e outro com um metro de
espessura, localizado 42 km ao sul do mesmo (Figura 9).
Figura 9 – Figura indicando a área de ocorrência dos depósitos de HG da Coréia do Sul
(Google Earth, consultado em 16/03/08).
Estas descobertas aumentam para 600 milhões de toneladas de HG a
quantidade que pode ser encontrada no Mar do Leste, o que seria suficiente
para suprir as necessidades energéticas do país por 30 anos. Com o foco no
potencial destas reservas, a Coréia do Sul investiu entre 2005 e 2007, 71,2
milhões de dólares em pesquisas na área, e planeja investir mais 90,8 milhões
de dólares até 2011, a fim de adquirir informações adicionais sobre a
localização e potencial dos depósitos, além de desenvolver as tecnologias
necessárias para explorá-los.
Em 1997 a União Européia fundou o primeiro projeto de pesquisa em
34
HG, o HYACE (1998-2001). Em seguida vieram o HYACINTH e o
HYDRATECH (2001-2004), e o ANAXIMANDER (2002-2005), cujas análises e
coletas de dados se localizaram no Mar Mediterrâneo (Max et al., 2006). Desde
então diversos projetos foram iniciados e implementados por meio do Ocean
Margin Deep-Water Consortium, organização formada por: (i) University of
Tromsoe (Noruega); (ii) Istituto di Geologia Marina (Itália); (iii) University of
Erlangen (Alemanha); (iv) IFM-GEOMAR e Center for Marine Environmental
Sciences (Alemanha); (v) University of Gent (Bélgica); (vi) British Geological
Survey (Reino Unido); (vii) University of Birmingham (Reino Unido); (viii)
University of Bristol (Reino Unido); (ix) Institut Français de Recherche pour
L'Exploitation de la Mer (França); (x) Southampton Oceanographic Centre
(Reino Unido).
Além deste consórcio existem, na Europa, instituições independentes
que realizam P&D sobre hidratos de gás, como: (i) Centre for Gas Hydrate
Research, da Heriot-Watt University (Escócia); (ii) Department of Geology and
Geological Mapping do Institute of Geology and Mineral Exploration (Grécia);
(iii) School of Earth Science, da University of Birmingham (Reino Unido); (iv)
Universidade de Aveiro (Portugal); (v) Istituto Nazionale di Oceanografia e di
Geofisica Sperimentale (Itália); (vi) GeoForschungsZentrum Potsdam e
Technische Universität Berlin (Alemanha) (Max et al., 2006).
Países da América do Sul, União Européia, Indonésia, México,
Noruega, Nova Zelândia, África do Sul, Coréia do Sul, Taiwan, Turquia, Ucrânia
e Oeste da África começaram, recentemente (a partir de 2006), a demonstrar
interesse no HG (Max et al., 2006).
35
2.1. A pesquisa no Brasil
As pesquisas no Brasil ainda são, primordialmente, voltadas para o
desenvolvimento de inibidores de HG a fim de evitar os prejuízos causados
pela formação de “plugs” (Figura 10) deste composto em dutos de óleo e gás
(Martins, 2003).
Figura 10 – Formação de plug de HG em tubulação da Petrobras usada na produção de
hidrocarbonetos (Centre for Gas Hydrate Research – Heriot Watt University, 2005).
Entretanto, algumas delas, publicadas na forma de artigo em periódicos e
anais, já indicaram a existência de reservas no Brasil. Figueiredo et al. (1996),
Sad et al. (1998) e Tanaka et al. (2003) registraram a presença do composto na
foz do Amazonas, e Fontana (1989; 1994), Sad et al. (1997) e Rosa (2007),
apresentaram evidências geofísicas do mesmo na Bacia de Pelotas (Figura
11). Em artigo publicado na Revista Brasileira de Geofísica, Clennell (2000)
apresenta uma revisão sobre o HG e considera grandes as probabilidades de
que seja encontrado nas bacias sedimentares de Campos, Espírito Santo e
36
Cumuruxatiba (Figura 11). Rosa et al. (2006) utilizaram, em seu artigo o
método de interpretação de seções sísmicas na identificação de zonas de
escape de fluidos, como ocorre em áreas aonde ocorre a desestabilização do
hidrato.
Figura 11 – Área de ocorrência do HG no Brasil. Modificado de Tanaka et al. (2003); Sad et al.
(1998); Sad et al. (1997); Fontana e Mussumeci (1994); Fontana (1989).
No Banco de Teses da Capes há quatro dissertações/teses nas quais o
HG é citado. Em algumas, este é tema central, em outras é apenas
mencionado sem muito detalhamento: (i) Freitas (1990) fez um estudo sobre a
37
formação de hidratos de gás em dutos de óleo e gás; (ii) Rosa (2007)
apresenta resultados da utilização de interpretação sismo-estratigráfica na
Bacia de Pelotas, aonde encontrou vestígios da ocorrência de HG; (iii) Povoleri
(2007) fez a modelagem e simulação da formação do HG, incluindo uma
revisão sobre aspectos físico-químicos do composto e (iv) Tanaka (2003) fez o
reconhecimento de ocorrências do HG no Cone do Amazonas.
O atual interesse de uma empresa petrolífera brasileira no sentido de criar
um centro de pesquisa que se torne referência em hidratos de gás no país
indica que existe uma grande demanda por informações sobre o tema. Embora
ainda em fase de planejamento, está prevista para este novo centro de
pesquisa a realização de coleta, identificação e caracterização do HG,
inicialmente na Bacia de Pelotas, além da definição do tipo e período em que
ocorreu a acumulação e formação do composto neste ambiente, simulações da
acumulação, reprodução deste ambiente em laboratório, quantificação do
volume de gás associado aos hidratos e pesquisas voltadas para utilização do
metano como recurso energético.
38
3. Reservas de hidrato de gás
O HG já foi encontrado no permafrost ártico, em terra e em águas
rasas do oceano e sob o talude de plataformas continentais em todas as
latitudes. Apesar de ser mais escasso, o HG ártico é mais concentrado e mais
acessível. Por este motivo, segundo Hyndman & Dallimore (2001), estas áreas
serão, possivelmente, as primeiras a serem exploradas e são as mais sensíveis
às mudanças no clima.
Já foram produzidos alguns mapas apresentando a distribuição destes
depósitos no mundo, entretanto muitas destas informações ainda são
inferências. De acordo com o inventário global de ocorrência de HG (Figura
12), os locais de onde este foi coletado são as fossas oceânicas da América
Central (Costa Rica, México, Guatemala), bacia do Rio Eel, na Califórnia, Bacia
Cascadia, no Oregon, ilhas do mar de Okhotsk (Rússia), mar do Japão, fossa
oceânica Peru-Chile, Golfo do México, Blake Ridge, vulcão de lama Haakon-
Mosby (Noruega), delta do rio Níger (Nigéria), mar Negro, mar Cáspio e lago
Baikal na Rússia, Mar Mediterrâneo, delta do rio Mackenzie, no Canadá
(Kvenvolden, 1999; Kvenvolden, 2000).
39
Figura 12 – Inventário Global da Ocorrência do HG natural (Modificado de Kvenvolden & Lorenson, 2001)
40
Em seu levantamento bibliográfico sobre a distribuição global de
hidratos de gás nos sedimentos marinhos, Fleischer et al. (2001) produziram
um mapa (Figura 13), contendo 120 pontos identificados, correlacionado com
uma tabela na qual é apresentada a localização, incluindo coordenadas
geográficas, o tipo de ambiente, a origem do gás, o meio de aquisição e a
referência dos dados.
De acordo com o mapa de Fleischer et al. (2001), no Brasil há
evidências do HG apenas na foz da Bacia do Amazonas, o que já foi
confirmado por Tanaka et al. (2003). Entretanto, além da foz da Bacia do
Amazonas, a ocorrência deste composto no Brasil foi constatada também na
Bacia de Pelotas, entre 100 e 1.000m na coluna sedimentar (FONTANA, 1989;
FONTANA e MUSSUMECI, 1994; SAD et al., 1997; SAD et al., 1998; BIZZI et
al., 2003; ROSA et al., 2006).
Na Foz da Bacia do Amazonas, o volume estimado de metano no HG é
de 1.415 trilhões m
3
e no cone de Rio Grande na Bacia de Pelotas, o volume
calculado a partir de área, espessura e concentração é de 135 bilhões de m
3
.
Em superfície o volume de gás seria de 13 trilhões de m
3
de gás no Amazonas
e 22 trilhões de m
3
na Bacia de Pelotas. Estes valores colocariam o Brasil entre
os países com os maiores depósitos do mundo (FIGUEIREDO, 1996;
MONTALVÃO & EIRAS, 2003).
Em seu levantamento sobre o conteúdo de metano nos hidratos de
gás, Kvenvolden (1999) constata que, entre as décadas de 80 e 90,
pesquisadores apresentaram estimativas variadas do conteúdo de metano nas
reservas de hidrato no mundo.
41
13 – Distribuição do HG nos sedimentos marinhos (Fleischer et al., 2001).
42
3.1. Métodos de aquisição de dados
A técnica mais amplamente utilizada para detecção das acumulações
de HG é a de reflexão sísmica (Figura 14), que se baseia no princípio de que
ondas sísmicas (elásticas) se propagam em diferentes velocidades de acordo
com o tipo de rocha. O método consiste em captar e interpretar o tempo de
resposta de ondas sísmicas geradas por um transmissor em diversos pontos
de uma dada área. O produto final é uma imagem (seção sísmica) na qual as
descontinuidades do assoalho oceânico podem ser observadas e interpretadas
(AYRES, 2002).
Figura 14 – Seção sísmica mostrando o limite do assoalho oceânico e o paralelismo do BSR
(Modificado de Centre for Gas Hydrate Research – Heriot Watt University, 2005).
A reflexão sísmica se aplica na detecção do Bottom-Simulating
Reflector (BSR). O BSR é uma zona de baixa velocidade sísmica que “reflete”
paralelamente o fundo marinho, e corresponde à camada de sedimentos com
gás dentro do espaço poroso (CLENNELL, 2000), considerado como indicador
da presença do HG. Entretanto, há casos de ocorrências do HG sem BSR
43
(ROSA, 2007) e do chamado “BSR duplo”. Foucher et al. (2002) caracterizam o
limite superior do BSR duplo como o BSR ativo do HG e seu limite inferior,
como um BSR residual. A ocorrência deste fenômeno indicaria ocorrência da
migração vertical da zona de estabilidade do HG, possivelmente causada pelo
aquecimento do fundo oceânico ou por atividade tectônica.
A partir do imageamento do BSR é possível identificar o limite entre a
zona termodinamicamente estável dos hidratos (HSZ do inglês Hydrate Stability
Zone) e o gás livre (Figura 15). Montalvão & Eiras (2003) ainda destacam que a
simetria entre o aumento da profundidade da camada e o aumento da lâmina
de água representa uma importante evidência do HG. A diferença na
velocidade de resposta é o indicador da transição entre a HSZ (maior
velocidade) para o gás livre (menor velocidade) (MONTALVÃO & EIRAS, 2003;
ROSA et al., 2006; WESTBROOK et al., 2008).
Figura 15 – À direita, esquema mostrando a aplicação de métodos de identificação e
quantificação das acumulações de HG por meio da aquisição de dados sísmicos e perfuração
(Modificado de Open Learn Website apud TOHIDI, & ANDERSON, 2004).
Apesar de possibilitar a identificação da presença de HG, Westbrook et
al. (2008) afirmam que o BSR não fornece dados que possibilitem estimar a
Zona de Estabilidade do Hidrato de gás
44
quantidade e concentração do HG. A aquisição destes dados, segundo os
autores, pode ser feita por meio de velocidade de resposta de ondas sísmicas,
utilizando-se, por exemplo, modelos dos efeitos do HG em sedimentos.
Entretanto, a falta de dados de background compromete a confiabilidade deste
tipo de levantamento.
45
4. Clima e mudanças climáticas
Clima é, usualmente, definido como “tempo meteorológico médio” ou,
mais especificamente, como “a descrição estatística de quantidades relevantes
de mudanças de tempo meteorológico em um período de tempo, variando de
meses a milhares de anos (...)”, conforme consta no glossário do 3º Relatório
do Intergovernmental Panel of Climate Change – IPCC (2001).
Ao longo da história do planeta, ocorreram eventos de mudança do
clima que se mostraram cíclicos e desencadeados por causas naturais (IPCC;
Ministério de Ciência e Tecnologia – MCT; United Nations Framework
Convention on Climate Change – UNFCCC). Entretanto, as evidências da
mudança do clima observadas por cientistas após a Revolução Industrial
seriam decorrentes, principalmente, da intensificação da queima de
combustíveis fósseis, tendo resultado no aumento na concentração dos “gases
de efeito estufa” da atmosfera.
O Efeito Estufa é um fenômeno natural reconhecido por cientistas há
mais de cem anos como de fundamental importância para a vida na Terra. Isto
se deve aos gases presentes na atmosfera – vapor d’água, dióxido de carbono,
metano, etc. – que ajudam a reter parte da radiação emitida pelo sol, mantendo
a temperatura média do planeta em torno de 14ºC (Met Office Hadley Centre,
2005). Recentemente, a expressão “efeito estufa” passou a ser relacionada,
mais frequentemente, às hipóteses de “aquecimento global” que atribuem à
atividade humana no planeta o aumento na concentração de gases de efeito
estufa.
46
4.1. O hidrato de gás e o clima da Terra
Hipóteses sobre a relação entre o metano aprisionado nos hidratos e
alterações ambientais ocorridas ao longo da história da Terra foram formuladas
a partir do registro de episódios de aquecimento abrupto como, por exemplo, o
LPTM/PETM (do inglês Late Paleocene Thermal Maximum/Paleocene-Eocene
Thermal Maximum). Trata-se de uma das mais “proeminentes aberrações
climáticas (…) que ocorreu há 55 Ma no limite entre o Paleoceno e o Eoceno
(...) e se caracterizou por um aumento de 5º a 6º C na temperatura do fundo
dos oceanos (ZACHOS, 2003: 690).
Este evento climático teria levado à extinção em massa, acidificação
dos oceanos, aparecimento e proliferação generalizada de plânctons exóticos
nos mares aberto e costeiro, alterações no regime e intensidade de
precipitação e migração e dispersão de mamíferos terrestres, além de
pronunciada variação de isótopos de carbono (CIE, do inglês Carbon Isotope
Excursion) em carbonatos marinhos e terrestres e matéria orgânica em um
curto período (MOORE, 2008; SMITH, 2007; PAGANI, 2006; SVENSEN et al.,
2004; DICKENS, 2004; DICKENS, 2003c, ZACHOS, 2001).
Zachos (2003) completa que a hipótese do
“efeito estufa induzido pelo metano (do HG) é baseada em
duas evidências: uma variação de > 2.5‰ de isótopo de carbono
negativo (CIE) de todo o conjunto de carbono exogênico e uma
pronunciada dissolução de carbonatos no fundo dos oceanos. Ambas
são consistentes com injeções de significativas massas enriquecidas de
12
C no sistema oceano/atmosfera. A fonte primária deste carbono tem
sido postulada como sendo a dissociação do hidrato de metano”
(ZACHOS, 2003:1551)
Em 2003, Kennet et al. propuseram uma explicação para episódios de
aquecimento como o LPTM/PETM. Considerando que a estabilidade do HG
47
depende de condições específicas de temperatura e pressão, a "clathrate gun
hypothesis", sugere que o aumento da temperatura dos oceanos, causado por
um fator externo como, por exemplo, a erupção de um grande vulcão, teria
desencadeado a dissociação dos clatratos dos fundos oceânicos, resultando na
liberação de maciças quantidades de CH
4
na atmosfera.
Hinrichs et al. (2003) reforçam esta hipótese de grandes liberações de
metano e sua oxidação em ambientes bentônicos
4
ou na superfície do oceano.
Análises de sedimentos depositados nos intervalos de aquecimento ocorridos
durante o último período glacial, coletados na bacia de Santa Bárbara,
indicaram alta atividade metanotrófica, o que sugeriu a ocorrência de emissões
intensas de metano neste período (De GARIDEL-THORON et al., 2004).
O “Storegga submarine landslide”, ocorrido na Noruega, que
constituiria o maior deslizamento submarino dos últimos 40.000 anos, pode
representar mais uma evidência de que a hipótese de Kennet et al. (2003)
estaria correta (Figura 16). Baseados em registros de variações nas
concentrações de metano em amostras de gelo (ice cores), Beget & Addison
(2007), propõem que o deslizamento, ocorrido na parte oeste da plataforma
continental da Noruega no início do Holoceno teria liberado metano suficiente
para alterar o clima no planeta.
4
“Referente ao ambiente ou habitat marinho do fundo dos oceanos, onde se fixam corais, algas e outros
seres e caminham ou arrastam-se seres diversos como lagosta, camarão, caranguejos, etc...que são
seres bentônicos”. Fonte: http://www.unb.br/ig/glossario/
48
Figura 16 – Mapa indicando a área de ocorrência do deslizamento submarino de Storegga.
(Modificado de Beget & Addison, 2007),
De acordo com Mienert et al. (2005) o talude oriental que restou após o
deslizamento de Storegga atingiu 300m de altura. Uma área de 95km
2
foi
coberta com o entulho movimentado pelo deslizamento e este teria gerado um
tsunami que depositou material a 20m acima do nível do mar, na Escócia e
Noruega. Segundo os autores, a área afetada pelo deslizamento era rica em
HG que teria dissociado nesta ocasião (Figura 17) (BEGET & ADDISON,
2007).
49
Figura 17 – Esquema mostrando a dissociação dos hidratos decorrente de terremoto,
deslizamento submarino e subseqüente liberação de metano na atmosfera (Modificado de
Open Learn Website apud Tohidi, & Anderson, 2004).
Entretanto, para Etiope et al. (2008), estas não seriam as únicas fontes
de metano que teriam alterado o clima. Escapes de metano offshore, vulcões
de lama, microvazamentos e fluxo geotérmico (GEM – geologic emissions of
methane) representam importantes fontes de metano, ficando atrás, apenas,
das terras úmidas ou alagadiças, maior fonte natural de metano, atualmente.
Ao tentar responder se emissões geológicas de metano tiveram algum papel
nas mudanças de clima, os autores concluíram que as fontes onshore injetam
na atmosfera, predominantemente, metano isotopicamente pesado (
13
C
enriquecido) e são controladas, principalmente, por processos endógenos
(geodinâmicos), o que teria induzido a grandes variações de fluxo de gás na
escala de tempo geológico. Segundo eles, as alterações na concentração de
metano na atmosfera não estariam relacionadas apenas a liberações maciças
e catastróficas deste gás, conforme proposto pela “Clathrate Gun Hypothesis”.
Vazamentos de fontes onshore explicariam os picos nas concentrações de
Zona de Estabilidade do Hidrato de gás
50
metano concomitante com o enriquecimento isotópico deste gás, conforme
observado por Etiope et al. (2008).
Considerando a hipótese proposta por Kennet et al. (2003) como
“altamente especulativa”, Dickens (2003a) ressalta a existência de uma lacuna
deixada pelos seus autores: a ausência de evidências incontestáveis de que o
metano liberado no fundo do oceano atravessou toda a coluna d’água e de que
este foi o gatilho para o início dos períodos de aquecimento. Entretanto,
Dickens admite que os registros do fundo do oceano de Hinrichs et al. (2003)
provam que há acertos no modelo de Kennet et al. (2003).
A fim de identificar o impacto das forçantes climáticas e antropogênicas
nas liberações de metano do HG, Archer e Buffett (2005) simularam as duas
situações em uma escala de tempo geológico. Conforme o modelo, sob efeito
da forçante climática as reservas oceânicas globais de clatrato liberariam
aproximadamente 200 Gt de carbono. Em relação à forçante antropogênica, o
modelo mostrou que a liberação seria maciça, da ordem de milhares de
gigatoneladas de carbono. Segundo os autores, mudanças climáticas
antropogênicas se diferem de deglaciações naturais pelo aquecimento
pronunciado do oceano, de magnitude inédita em milhões de anos.
Considerando o metano liberado a partir da dissociação dos hidratos
como o principal protagonista em episódios de aquecimento global, o professor
do Departamento de Química e Engenharia biológica da Universidade de
Northwestern, Gregory Ryskin propôs, em 2003, a ousada hipótese da
“Explosão de Metano”, apresentada em um artigo da Geology, publicado pela
“Geological Society of America” e, mais recentemente, mostrada em um
documentário no canal The History Channel.
51
Para Ryskin, a maior extinção em massa da história, ocorrida no
Permiano, há 250 milhões de anos, que teria dizimado 95% das espécies
existentes, teria sido causada por uma explosão de metano desencadeada por
um terremoto, vulcão submarino, correntes de convecção geradas por calor
geotérmico ou onda de gravidade interna (RYSKIN, 2003).
O autor relaciona episódios de “explosão de metano” ao longo da
história, inclusive com o evento bíblico do Grande Dilúvio. Ele alerta que é um
fenômeno periódico e pode acontecer, atualmente, a qualquer momento com
conseqüências catastróficas para a vida marinha e terrestre. Uma vez
disparado o ‘gatilho’, a área em erupção “’ferve’ ejetando grande quantidade de
metano e outros gases na atmosfera, e inundando áreas de terra” (RYSKIN,
2003).
O metano é menos denso que o ar, entretanto, por conter vapor d’água
se tornaria mais pesado, espalhando-se pelos continentes e misturando-se
com o ar. Segundo Ryskin, esta seria uma combinação explosiva já que
apenas um relâmpago poderia causar a ignição de sucessivas explosões, que
produziriam grandes quantidades de fumaça e dióxido de carbono. Esta
sucessão de eventos dizimaria grande parte da vida na Terra, conforme o
autor.
Dickens (2003b) questiona a hipótese da explosão de metano baseado
no fato de que Ryskin não considera a “fase clatrato” deste gás, apenas sua
“fase livre”. Para Ryskin, a fração molar de metano dissolvido abaixo de 4km de
água pode atingir ~4.3x10
-3
. Dickens ressalta que o autor ignorou a habilidade
do metano e da água de se cristalizarem sob alta pressão e baixa temperatura,
o que tornaria pouco provável o cenário “previsto” por ele. Dickens mostra que
52
o metano nunca poderia se acumular além de ~1.2x10
-3
, caso contrário, a
estrutura do clatrato precipitaria (DICKENS, 2003b).
Um evento análogo ao descrito por Ryskin ocorreu em 21 de agosto de
1986. No Lago Nyos, no Camarões, uma “erupção” de dióxido de carbono e
água atingiu 120m de altura e teve duração de quatro horas. A coluna de água
gerou uma onda de 25m e o gás liberado, por ser mais denso que o ar,
deslocou-se em direção ao vale no qual se situava a vila de Nyos, causando
1800 mortes por asfixia. Dois anos antes, um evento parecido, e muito pouco
noticiado, ocorreu no Lago Monoun, próximo ao Nyos. Neste foram 37 vítimas
fatais (RYSKIN, 2003; HALBWACHS et al., 2004).
Inicialmente o fenômeno foi atribuído à atividade vulcânica, o que,
segundo ZHANG (1996) foi descartado devido a evidências como sedimentos
sem sinal de perturbação, que indicaria uma grande erupção. Anos mais tarde,
pesquisas mostraram que a descompressão da água saturada em CO
2
poderia
causar erupções explosivas (Figura 18) (ZHANG, 1996).
Este novo tipo de desastre natural foi chamado de “erupção límnica
5
”,
na Conferência para o desastre do Lago Nyos, da UNESCO, ocorrida em
março de 1987. Segundo Halbwachs et al. (2004), esta denominação faz
analogia às bolhas de gás ascendentes em líquido (magma) das erupções
vulcânicas.
5
“Bacia, fácies, biota, sistema deposicional, processo geológico que ocorre ou se desenvolve em
ambiente de lago continental de água doce” (Fonte: www.unb.br/ig/glossario)
53
Figura 18 – Dinâmica de erupção do metano: os retângulos representam cristais de hidrato;
círculos representam bolhas; círculos duplos representam bolhas revestidas com hidrato
(Zhang, 2003).
Como forma de prevenir a recorrência de catástrofes no lagos Nyos e
Monoun foi implantado um projeto de desgaseificação dos mesmos
denominado “Desgaseificando lagos assassinos” (do inglês “Degassing ‘killer
lakes’”). Uma erupção límnica “controlada” é gerada por meio de bombeamento
de água através de um duto, instalado verticalmente, até o assoalho do lago,
que “empurra” para a superfície a água saturada de CO
2
com pressão
suficiente para gerar uma coluna de água de 50m (Figura 19).
54
Figura 19 – Coluna de água gerada na ‘desgaseificação’ do Lago Nyos, em 2001.
(HALBWACHS et al., 2004)
55
5. O hidrato de gás como fonte de energia
O desenvolvimento industrial e social ocorrido no século XX
desencadeou um aumento na demanda por combustíveis fósseis – óleo
6
, gás e
carvão – em todo o mundo. Este aumento não foi acompanhado pelo
descobrimento de novas reservas ou novas fontes de energia (Figura 20).
Figura 20 – Gráfico mostrando a evolução das descobertas e produção de petróleo baseadas
em ExxonMobil (Rosa, 2006).
Clennell (2000), Desa (2001) e Rosa (2006) concordam que a
perspectiva de esgotamento das fontes de energia convencionais impulsionou
a uma busca por fontes alternativas e/ou renováveis que possam suprir esta
demanda no futuro.
As descobertas recentes de grandes depósitos de HG nas margens
continentais e no permafrost Ártico voltaram a atenção de cientistas para as
6
No glossário do Ministério de Minas e Energia (MME) e do Relatório Anual de 2007 da PETROBRAS
petróleo é caracterizado como um hidrocarboneto que apresenta fase líquida e gasosa, sendo o
combustível produzido a partir de sua fase líquida chamado de ‘óleo’
(http://www.conpet.gov.br/quioto/glossario.php). Para a Agência Nacional do Petróleo (ANP), “petróleo é
todo e qualquer hidrocarboneto líquido em seu estado natural, a exemplo do óleo cru e condensado”
(http://www.anp.gov.br/glossario/index.asp?strAlpha=P). Nesta pesquisa optou-se por utilizar a definição
do MME e da ANP que estão de acordo com a definição da EIA, fonte dos dados utilizados por esta
pesquisa (www.eia.doe.gov/glossary/index.html).
56
propriedades deste composto, principalmente, seu potencial como fonte de
energia. A caracterização, quantificação e avaliação do potencial do metano do
hidrato passaram a ser um desafio a ser superado, principalmente para países
como Índia e Japão, que possuem recurso primário insuficiente em seu
território (CLENNELL, 2000; DESA, 2001).
Flannery (2007: 97) explica que
“quanto mais rico em carbono for o combustível mais perigo
representa para o futuro da humanidade (...). Os combustíveis
derivados do petróleo são menos ricos em carbono, contendo dois
átomos de hidrogênio para cada átomo de carbono em sua estrutura.
Como o hidrogênio produz mais calor quando queimado (e ao fazê-lo
produz apenas água), queimar petróleo libera menos CO
2
por unidade
usada do que carvão. O combustível fóssil com menos teor de carbono
é o metano, que tem apenas um átomo de carbono para quatro de
hidrogênio”.
O fato de ser menos poluente que o petróleo e o carvão, de representar
o maior recurso energético do planeta, quando comparado a outros
combustíveis fósseis (Figura 21), e apresentar ampla distribuição em todo o
mundo, proporciona fortes argumentos aos defensores da idéia do metano do
hidrato vir a tornar-se uma fonte de energia a ser utilizada em larga escala
(KVENVOLDEN, 1999).
Outro motivo que torna o HG interessante é o fato de estar,
normalmente, associado a uma zona de gás livre, proveniente da dissociação
do clatrato (CLENNELL, 2000; MARTINS, 2003). Em 1996, Holbrook et
al.(1996) já destacavam a importância de melhorar os conhecimentos sobre a
interpretação de dados sísmicos para possibilitar uma quantificação mais
precisa do volume de gás livre e contido nos hidratos.
57
Figura 21 – Percentual das reservas de carbono orgânico na Terra. (Modificado de
Kvenvolden , 1993 e Hyndman & Dallimore, 2001).
O volume das reservas e o fato do composto produzir mais energia por
molécula de CO
2
gerado do que qualquer outro combustível fóssil justifica o
interesse que o mesmo desperta atualmente. De acordo com Bil (2003), o
metano representaria a independência energética de países como Japão e
Índia e Estados Unidos além de possibilitar o aproveitamento da estrutura da
exploração de gás natural já instalada.
Algumas das dificuldades encontradas na exploração do metano estão
na localização e caracterização das reservas, na identificação de fluxos de
calor e massa na mesma e em questões sobre a estabilidade geomecânica.
Embora tecnicamente viável, a produção do metano aprisionado no hidrato,
ainda se trataria, em 2003, de uma atividade economicamente inviável (BIL,
2003).
O autor pondera que, antes de pensar em exploração do metano como
fonte de energia, deve-se avaliar o gás natural, seu principal concorrente, e
suas perspectivas do mercado para o futuro: “O mundo estará precisando de
fontes não-convencionais de gás em 40 anos?” (BIL, 2003)
58
Flannery (2007) avalia que “se o século XIX foi do carvão, o século XX
foi do petróleo” e a tendência atual indica que, em 2025, este será superado
pelo gás natural.
Assumindo-se que a demanda por gás natural irá realmente aumentar,
este recurso tenderá a ficar escasso, conseqüentemente, mais caro. Ao mesmo
tempo, o preço de produção do metano a partir dos hidratos irá diminuir
gradualmente, devido ao desenvolvimento tecnológico. Quando o preço do
metano do hidrato alcançar o do gás convencional, ele se tornará
comercialmente viável (Figura 22).
P
r
e
ç
o
Anos
Hidratos de gás
Gas convencional
Figura 22 – Evolução conceitual do custo do gás convencional e do hidrato de gás ao longo do
tempo. (Modificado de Bil, 2003).
Em países como Índia e Japão, cujas fontes de hidrocarbonetos são
pouco significativas, a situação é diferente. Nestes países há volumosos
incentivos para desenvolvimento de pesquisa sobre a exploração do metano
armazenado nas suas águas.
Sobre a possibilidade de produção, Martini & Antunes (2003), citam o
HG como sendo seguro, “ambientalmente amigável” – sua queima produz
59
apenas CO
2
e água – e uma alternativa para o transporte de gás natural a
longas distâncias. “O hidrato de gás ocupa 150-170 vezes menos espaço que o
gás correspondente nas condições padrão e pode ser transportado e
armazenado a pressões muito mais baixas. (...)” (MARTINI & ANTUNES,
2003:4)
Em seu relatório sobre aspectos econômicos da produção do metano
do hidrato Walsh et al. (2008) relacionam a perspectiva de viabilidade
econômica da exploração com os tipos de acumulações de HG. Para os
autores, estas podem ser classificadas em quatro classes distintas: (i) Classe
1: apresenta uma camada de hidrato sobre uma zona contendo duas fases
fluidas – gás e água; (ii) Classe 2: os depósitos constituem uma camada de
hidrato uma zona de água; (iii) Classe 3: os depósitos são compostos por uma
única camada de hidrato, não havendo fluidos móveis sob a mesma; (iv)
Classe 4: depósitos dispersos e com baixa saturação ao longo do assoalho
oceânico.
Por apresentarem concentrações maiores de HG e/ou gás livre
associado, o que aumentaria a taxa de produção de gás da reserva, as Classes
1 e 2 seriam as primeiras a se tornar passíveis de exploração em menos tempo
(WALSH et al., 2008).
5.1. Técnicas de produção
Tecnicamente, o gás do hidrato poderia ser produzido por meio de
estimulação térmica (possivelmente combinada com despressurização) e
também utilizando solução salina aquecida artificialmente ou vapor, ou seja,
60
métodos baseados na decomposição do hidrato por estimulação externa (OTA
et al., 2005; BIL, 2003).
Para Servio et al. (2006 apud MAKOGON 1981), o método de
decomposição térmica é o menos viável economicamente devido à grande
energia demandada, sendo a despressurização uma melhor opção na
recuperação de gás do hidrato.
Alguns pesquisadores consideram ainda a produção de metano por
meio da substituição, no hidrato, do CH
4
por CO
2
líquido. Os enormes volumes
de metano aprisionado neste tipo de reservatório e o fato de hidratos contendo
CO
2
serem mais estáveis serviram de estímulo para o desenvolvimento de
pesquisas sobre a substituição do CH
4
pelo CO
2
(OTA et al., 2005; KVAMME et
al., 2007)
Se viabilizado, este método possibilitaria a recuperação de
hidrocarbonetos, funcionando também como mecanismo de redução de
emissão de gases de efeito estufa por meio do armazenamento seguro de
dióxido de carbono (Figura 23).
Figura 23 – Esquema ilustrando a produção do CH
4
associada ao armazenamento de CO
2
(Modificado de Open Learn Website apud Tohidi, & Anderson, 2004).
Zona de Estabilidade do Hidrato de gás
61
Souza & Martins (2008) citam a alternativa do “beneficiamento” do HG
por meio do processo gas-to-liquid (GtL), o que possibilitaria a obtenção de um
combustível mais limpo. Neste processo o gás natural é convertido em gás de
síntese (hidrogênio + monóxido de carbono), sendo então convertido, em um
reator, para um hidrocarboneto líquido ultralimpo (SOUZA & MARTINS, 2008).
Considerando a “fase clatrato” como uma forma eficiente de transportar
gás natural, alguns autores propõem a tecnologia denominada gas-to-solid
(GtS), que envolveria três processos: produção, transporte e regaseificação do
metano (MARTINI & ANTUNES, 2003 apud BADAKHSHAN e POOLADI-
DARVISH, 2000).
Se por um lado o metano do hidrato é considerado uma interessante
alternativa como fonte de energia mais limpa
7
do que a do petróleo e do
carvão, por outro lado, representa um risco que deve ser considerado pela
indústria do petróleo, devido aos prejuízos que pode causar aos equipamentos
de exploração e ao meio ambiente. A própria exploração do gás do hidrato
envolve riscos como a dissociação dos clatratos, e consequente
desestabilização do fundo oceânico, podendo causar grandes deslizamentos
submarinos, explosões por brusca desgaseificação, formação de tsunami e
liberação de metano, aumentando a sua concentração na atmosfera (Figura
24) (ROSA, 2007).
7
O gás natural – cujo principal componente é o metano – possui uma queima mais limpa
quando comparado a outros combustíveis, pois resulta numa produz menor quantidade de
dióxido de carbono e outros poluentes por unidade de energia gerada. (FLANNERY, 2007;
CHOUDHARY et al., 2002)
62
Figura 24 – Esquema mostrando os riscos associados à produção de hidrocarbonetos em
áreas de ocorrência do HG (Modificado de Centre for Gas Hydrate Research – Heriot Watt
University, 2005).
63
6. Um novo ciclo energético?
A viabilidade econômica da exploração do metano do hidrato está
diretamente relacionada ao futuro das fontes de energia convencionais. A
perspectiva de esgotamento e/ou de aumento considerável no preço dos
mesmos é um estímulo à procura de novas fontes de energia.
“Em 1995, o homem estava usando 24 bilhões de barris de
petróleo por ano, mas apenas 9,6 bilhões de barris haviam sido
descobertos. São números como esses que fazer muitos analistas
acreditarem que a era do petróleo barato acabou, e com o custo se
mantendo acima dos US$ 40 por barril, o mercado está começando a
concordar com eles. Alguns analistas prevêem preços cada vez mais
elevados e talvez períodos de escassez já em 2010, o que sugere que
algo novo será necessário para impulsionar as economias do século
XXI. Este ‘algo novo’ é o gás natural, acreditam muitos na indústria. E o
principal componente do gás natural é o metano (em torno de 90%)”
(FLANNERY, 2007:103)
Os dados dos 15 países com maior produção e maior consumo de
óleo, carvão e gás natural e das maiores ocorrências de hidrato de gás
possibilitaram uma discussão acerca do futuro destes países no que se refere à
oferta e demanda de combustíveis.
No ano de 2006, os Estados Unidos, China, Japão, Coréia do Sul,
Índia, França, Itália, Alemanha e Reino Unido apresentaram um déficit na
relação produção-consumo de óleo. Entre estes países, apenas os Estados
Unidos e China são produtores e consumidores. O restante não produz óleo
em seu território, sendo obrigado a importar para suprir a demanda. O Brasil
apresentou um pequeno déficit, mostrando-se, praticamente, auto-suficiente
em óleo no referido ano (Figura 25).
64
Figura 25 – Gráfico comparativo entre os 15 países com maior produção e maior consumo de
óleo no mundo (Fonte: EIA, 2006).
Em relação ao carvão, no ano de 2007 a China se destacou com uma
produção quase três vezes maior do que a dos Estados Unidos, segundo maior
produtor de carvão do mundo. Os três maiores produtores de carvão em 2007
apresentaram um pequeno déficit em relação ao consumo (Figura 26).
Figura 26 – Gráfico comparativo entre os 15 países com maior produção e maior consumo de
carvão no mundo (Fonte: EIA, 2007).
65
A Rússia se destacou amplamente com a maior produção de gás
natural do mundo em 2007, excedendo consideravelmente a demanda
nacional. Por outro lado, os Estados Unidos apresentaram um déficit de
produção de mais de 100 tmc (Figura 27).
Figura 27 – Gráfico comparativo entre os 15 países com maior produção e maior consumo de
gás natural no mundo (Fonte: EIA, 2007).
Nas Figuras 25, 26 e 27 é possível identificar os países cuja produção
de combustível é insuficiente e/ou inexistente e, portanto, não suprem a
demanda interna. Os Estados Unidos apresentaram, em 2006, um déficit de
mais de 10.000 barris de óleo por dia. Na China a diferença entre produção e
consumo foi de, aproximadamente, 5.000 barris/dia. No que se refere ao
carvão e ao gás, a relação entre produção e consumo se apresenta mais
equilibrada.
Para países como Coréia do Sul, Alemanha, França, Índia, Itália, Reino
Unido, Japão e Taiwan, cuja produção de hidrocarbonetos é insuficiente para
suprir a demanda interna, garantir a segurança energética significa encontrar
fontes alternativas de energia.
66
Atualmente a exploração do hidrato de gás é tecnicamente difícil e de
alto custo, porém, o composto representa uma alternativa para o futuro de
algumas nações. Para Johnson (2008), a produção comercial do metano do
hidrato poderá ser viável em menos de uma década. Então, pergunta-se: quem
será o primeiro?
Sem dúvida alguma trata-se de informação estratégica que nenhum
programa de pesquisa publica em artigo ou página de internet. Pode-se, então,
fazer inferências com base no grande volume de dados reunidos ao longo
desta pesquisa.
Conforme já citado anteriormente, o Japão foi o primeiro país a criar
um programa de pesquisa voltado para o HG, no ano de 1995 (MATSUMOTO,
2000), e a Índia foi o segundo, em 1996 (JAUHARI, 2001). Os dois países
enfrentam séria deficiência no suprimento interno de hidrocarbonetos
convencionais e apresentam registros de grandes acumulações do HG em seu
território. A Coréia do Sul, apesar de ter começado a pesquisar o composto
apenas em 2005, planeja o início da produção comercial para 2015,
possivelmente estimulada pela descoberta de acumulações mais extensas do
que as registradas no Japão e Índia.
No que se refere à segurança energética, Estados Unidos e Canadá
não apresentam a mesma urgência que os países citados acima. Entretanto, os
prognósticos de esgotamento das reservas, a necessidade de substituição de
matriz energética por combustíveis menos poluentes e mais eficientes, além do
fato de se tratar de uma questão estratégica são, provavelmente, alguns dos
motivos que levaram os dois países a se colocarem entre os mais avançados
na área.
67
Conforme visto anteriormente, no Brasil há artigos e trabalhos
acadêmicos abordando temas como a localização, identificação e
caracterização do HG. Contudo, são iniciativas ainda pontuais, possivelmente
uma consequência da tradição brasileira em produção de óleo e gás. Aliado a
este fenômeno, temos as recentes descobertas de megacampos de óleo nas
formações do pré-sal que, se confirmadas, colocam o país como o detentor de
uma das maiores reservas de petróleo do planeta (PETROBRAS, 2007),
podendo se tornar, além de auto-suficiente, um exportador deste produto no
futuro. Conforme notícia publicada no site G1, no dia 1º de maio de 2009 foi
anunciado pela Petrobras o início da exploração no campo de Tupi, para fins
de testes. “Se o reservatório confirmar as expectativas neste período de testes,
em 2020 pode dobrar a reserva nacional de Petróleo que hoje soma 14 bilhões
de barris” (G1, 01/05/2009).
A preocupação atual na adoção de combustíveis menos poluentes pode
ser umas das razões pelas quais se tenha começado a demonstrar interesse
também pelas áreas de ocorrência do HG no Brasil. Os resultados das rodadas
de licitação 5 (2002-2003) e 6 (2003-2004) da ANP, nas quais foram
arrematados, pela PETROBRAS, os blocos exploratórios das bacias de Pelotas
e Foz do Amazonas (ANP, 2002; 2003) podem ser um indicativo deste
interesse.
A Rússia, apesar da experiência e de projetos de pesquisa pontuais, não
se destaca na área, embora alguns pesquisadores acreditem que parte do gás
natural produzido no campo do Messoyakha seja fruto da dissociação do HG
(BIL, 2003).
68
Para países nos quais não há registro de ocorrência significativa de
hidrato de gás, como França, Itália, Alemanha e Reino Unido, a existência de
projetos, programas de pesquisa e convênios voltados exclusivamente para o
assunto e seu avançado posicionamento tecnológico representam a
possibilidade de venda de tecnologia “madura” para países que não
acompanharam o desenvolvimento desta área de conhecimento.
69
7. O HG como fator de desterritorialização mundial
Em um cenário no qual países importadores tornam-se auto-suficientes
no suprimento de sua demanda por energia, de que forma a ‘organização
espacial’ mundial vigente poderia ser impactada? Estaríamos diante de uma
desterritorialização energética em escala global?
Estas questões remetem ao conceito de território que, para Raffestin
(1993), se forma a partir do espaço e é
“(...) o resultado de uma ação conduzida por um ator
sintagmático (ator que realiza um programa) em qualquer nível. Ao se
apropriar de um espaço, concreta ou abstratamente [...] o ator
‘territorializa’ o espaço” (1993:143).
Souza (1995) questiona a noção de Raffestin (1993) do território como o
“substrato, o espaço social em si” (SOUZA, 1995:97). Para aquele autor o
território se define a partir de dois elementos: espaço e poder resultando em
um “campo de forças”: um “espaço definido e delimitado por e a partir de
relações de poder” (SOUZA, 1995:78).
Neste caso, territorialização seria interpretada como a
concretização/materialização do território, ou seja, a sua manifestação, e
estaria inserida no ciclo proposto por Raffestin (1987). O ciclo “territorialização-
desterritorialização-reterritorialização” (T-D-R) descreveria as etapas da
organização/reorganização espacial, por meio da construção do território,
desconstrução deste, e construção de um novo território. O autor propôs ainda
o ciclo da informação ou “inovação-difusão-obsolescência” (I-D-O) inscrito no
ciclo T-D-R (Figura 28), convergindo, desta forma, um processo territorial a um
informacional.
70
Figura 28 – Ciclos T-D-R e I-D-O (Modificado de Raffestin, 1987).
Sendo assim, seria razoável inferir que o início da produção comercial
do metano do hidrato em países, até então, importadores de petróleo, poderia
desencadear um novo ciclo energético, ou seja, um ciclo T-D-R/I-D-O?
Para Haesbaert (1995:181), o processo de desterritorialização pode ser
não apenas simbólico – “com a destruição de símbolos, marcos históricos,
identidades” – mas também “político e/ou econômico, pela destruição de
antigos laços/fronteiras econômico-políticas de integração".
Neste sentido, conforme já citado anteriormente, Flannery (2007:103)
menciona as previsões de analistas de que o petróleo atingiria “preços cada
vez mais elevados”, podendo haver períodos de escassez já em 2010, e
sugere que “algo novo será necessário para impulsionar as economias do
século XXI”, e que este ‘algo novo’ seria o gás natural.
Logo, poder-se-ia supor que a busca atual por fontes de energia mais
eficientes e menos poluentes representaria uma transição entre o período de
territorialização e de inovação, conforme proposto por Raffestin (1987). O
surgimento de uma fonte de energia que venha a substituir o petróleo, por
exemplo, causaria um grande impacto nas relações econômicas, ou a
71
destruição de laços econômicos e políticos, principalmente entre países
exportadores e importadores.
Sendo bem sucedida, esta inovação daria início à produção comercial
do combustível em questão, e desencadearia uma reorganização do espaço,
ou seja, marcaria o início do período de desterritorialização.
Conforme o modelo de Raffestin, futuramente o “amadurecimento”
destas tecnologias levaria a uma queda nos preços e a consequente difusão
entre países com desenvolvimento tecnológico mais atrasado. A posterior
reterritorialização seria a consolidação deste novo ciclo energético. Após um
período de “estabilização”, este tenderia a tornar-se obsoleto, sendo superado
por novas tecnologias e fontes de energia mais eficientes, dando início a um
novo ciclo T-D-R (Figura 29).
Figura 29 – Exemplo de aplicação dos ciclos T-D-R e I-D-O.
72
Considerações finais
As informações reunidas nesta pesquisa acerca da caracterização dos
hidratos de metano, além de dados sobre programas de pesquisa, volume e
localização das ocorrências, possível relação com alterações climáticas e,
potencial como fonte de energia possibilitaram à autora concluir que:
O aumento na demanda por combustíveis, atrelado à perspectiva de
esgotamento das reservas de óleo, gás e carvão, tem levado à busca por
fontes de energia alternativas. Além disso, a necessidade de redução das
emissões de gases de efeito estufa orientou esta busca para combustíveis
mais eficientes e menos poluidores.
O metano do hidrato representa uma interessante alternativa para
países sem produção de hidrocarbonetos ou, nos quais a produção não
supre a demanda interna.
Pelo fato de grande parte dos programas de pesquisa focados nos
hidratos de gás estar inserido em grandes convênios e parcerias
internacionais e, possivelmente, por se tratar de informação estratégica, é
difícil determinar com certeza o grau de desenvolvimento tecnológico de
cada país.
É possível afirmar que o Japão e a Índia, que mantêm os mais antigos
programas de pesquisa sobre o HG (1995 e 1996, respectivamente), são
73
alguns dos mais avançados em termos de tecnologias voltadas para
produção do metano do hidrato. O fato da Coréia do Sul, que iniciou suas
pesquisas apenas em 2005, prever o início da produção comercial para
2015, pode ser um indício de que outros países podem começar a produzi-
lo antes disso.
Além de possuir uma queima mais limpa do que a dos combustíveis
convencionais, a perspectiva de se realizar a substituição do CH
4
aprisionado no hidrato por CO
2
pode tornar o HG, não só uma possível
fonte de energia, mas um mecanismo de redução de emissões de gases de
efeito estufa. O risco de ocorrer grandes liberações do metano pela
dissociação do hidrato, revertendo seu papel para um “intensificador” do
efeito estufa é, possivelmente, um dos grandes desafios envolvidos na sua
produção.
A elaboração desta pesquisa possibilitou à autora evidenciar o hidrato
de gás como um objeto de pesquisa, não apenas da Geologia ou Química,
mas também da Geografia.
************************************************************
Esta pesquisa não teve a pretensão de esgotar o tema proposto e sim
dar um panorama das pesquisas na área. Com certeza, há ainda muitas
vertentes a serem exploradas por outros pesquisadores como, por exemplo, o
papel do metano do hidrato no ciclo do carbono. Um desdobramento da
74
discussão sobre a desterritorialização energética que instigou a autora seria o
impacto que o suprimento de água desigual no mundo poderia ter influência no
ciclo energético. Em 2000, Vorosmarty et al, publicaram resultados baseados
em modelos matemáticos que indicaram quais populações do globo estariam
vivendo sob stress hídrico o que levou os autores a concluir que os próximos
25 anos serão marcados por migrações em massa para as áreas do planeta
“ricas em água”, entre as quais o Brasil estaria incluído. PORTO-GONÇALVES
(2006) faz uma relação direta entre demanda de água e de energia, o que
poderia levar a crer que a água poderia, também, vir a desencadear um novo
ciclo T-D-R.
75
Referências
ALLINGER, N. L.; CAVA, M. P.; JONGH, D. G.; LEBEL, N. A.; STEVENS.
1976. Química orgânica. 2ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 961 p.
ARCHER, D. 2007. Methane hydrate stability and anthropogenic climate
change. Biogeosciences, 4:521-544.
ARCHER, D., BUFFETT, B. 2005. Time-dependent response of the global
ocean clathrate reservoir to climatic and anthropogenic forcing.
Geochemistry Geophysics Geosystems, vol. 6, Q03002,
doi:10.1029/2004GC000854.
AYRES NETO, A. 2002. Uso da Sísmica de Reflexão de alta resolução e da
Sonografia na Exploração Mineral Submarina. Revista Brasileira de
Geofísica, vol. 18:241-256.
BEGET, J. E., ADDISON. J. A. 2007. Methane gas release from the Storegga
submarine landslide linked to early-Holocene climate change: a
speculative hypothesis. The Holocene, 17:291.
BIL, K. J. 2003. Economic Perspective of Methane from Hydrate In: Natural
Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost environments. Kluwer Academic
Publishers, London, Boston, Dordrecht, 414 p.
BIZZI, L. A., SCHOBBENHAUS, C., VIDOTTI, R. M. e GONÇALVES, J. H.
(orgs). 2003. Geologia, Tectônica e Recursos Minerais do Brasil. Brasília:
texto, mapas & SIG. CPRM – Serviço Geológico do Brasil, 692 p.
CLENNELL, M. B. 2000. Hidrato de gás submarino: natureza, ocorrência e
perspectivas para exploração na margem continental brasileira. Brazilian
Journal of Geophysics, vol. 18(3):397-410.
CHOUDHARY, T.V.; BANERJEE, S.; CHOUDHARY, V.R., Catalysts for
combustion of methane and lowers alkanes. Applied Catalysis A, 234, 1-23,
2002. (doi:10.1016/S0926-860X(02)00231-4)
DALLIMORE, S. R., COLLETT, T. S., UCHIDA, T., WEBER, M., CHANDRA, A.,
MROZ, T. H., CADDEL, E. M., INOUE, T., TAKAHASHI, H., TAYLOR, A. E.,
and the Mallik Gas hydrate Research Team. 2004. The Mallik gas hydrate
field: Lessons learned from 30 years of gas hydrate investigation.
American Association of Petroleum Geologists Hedberg Research Conference.
Sept. 12–16. Vancouver, B.C. Abstract.
De BIEVRE, P., GALLET, M., HOLDEN, N. E., BARNES, I. L. 1984. Isotopic
Abundances and Atomic Weights of the Elements. J. Physical and Chemical
Reference Data 13:809-891.
76
DESA, E. 2001. Submarine methane hydrates-potential fuel resource of the
21st Century. In: Proceedings of Andra Pradesh Akademi of Sciences,
vol.5(2):101-114.
DE GARIDEL-THORON, T. BEAUFORT, L., BASSINOT, F., HENRY, P. 2004,
Evidence for large methane releases to the atmosphere from deep-sea
gas-hydrate dissociation during the last glacial episode. PNAS, 101:9187-
9192.
DESIRAJU, G. R. 2001. Chemistry Beyond the Molecule. Nature, 412:397.
DICKENS, G. R. 2004. Hydrocarbon-driven warming. Nature 429:513-515.
DICKENS, G. R. 2003a. A methane trigger for rapid warming. Science,
299:1017.
DICKENS, G. R. 2003b. Methane-driven oceanic eruptions and mass
extinctions: comment and reply. Geology, 31: e43.
DICKENS, G. R. 2003c. Rethinking the global carbon cycle with a large,
dynamic and microbially mediated gas hydrate capacitor. Earth Planet.
Science. Letters., 213(3-4):169-183.
ETIOPE, G., MILKOV, A. V., DERBYSHIRE, E. 2008. Did geologic emissions
of methane play any role in Quaternary climate change? In: Global and
Planetary Change. Elsevier. Series/Report nº.: 1-2 / 61.
FERREIRA, D. B. 2007. Os Hidratos de Metano; fonte energética do futuro
ou fonte de risco ambiental? In: Finisterra, XLII, 83:79-90.
FIGUEIREDO Jr., A. G., NITTROUER, C. A., COSTA, E. A. 1996. Gas-
charged sediments in the Amazon submarine delta. Geo-Marine Letters,
16:31-35.
FLANNERY, T. 2007. Os Senhores do Clima. Editora Record Ltda. Rio de
Janeiro.
FLEISCHER, P., ORSI, T. H., RICHARDSON, M. D., ANDERSON, A. L. 2001.
Distribution of free gas in marine sediments: a global overview. Geo-
Marine Letters, 21:103-122.
FONTANA, R. L. 1989. Evidências geofísicas da presença de hidratos de
gás na Bacia de Pelotas – Brasil. Primeiro Congresso Brasileiro de Geofísica.
Rio de Janeiro/RJ, 1:234-248.
FONTANA, R. L., MUSSUMECI, A. 1994. Hydrates Offshore Brazil.
International Conference on Natural Gas Hydrate, Annals of the New York
Academy of Sciences, vol. 175:106-113.
FOUCHER, J. P., NOUZÉ, H., HENRY, P. 2002. Observation and tentative
77
interpretation of a double BSR on the Nankai slope. Marine Geology,
187:161-175.
FREITAS, A. V. 1990. Estudo da Formação de Hidratos de Gás. Dissertação
de Mestrado pela Universidade do Estado do Rio De Janeiro, Engenharia
Química, 1 vol. 122 p.
HAESBAERT, R. Desterritorialização: entre as redes e os aglomerados de
exclusão. In: Geografia: Conceitos e Temas. Rio de Janeiro: Bertrand do
Brasil, 1995, 165-205.
HALBWACHS, M., SABROUX, J., GRANGEON, J., KAYSER, G., TOCHON-
DANGUY, J., FELIX, A., BÉARD, J., VILLEVIEILLE, A., VITTER, G., RICHON,
P., WÜEST, A., HELL, J. 004. Degassing the “Killer Lakes” Nyos and Monoun,
Cameroon In: Eos, Transactions, American Geophysical Union, vol. 85, nº 30,
27 July.
HINRICHS K. U., HMELO L. R., SYLVA, S. P. 2003. Molecular fossil record
of elevated methane levels in late Pleistocene coastal waters, Science,
299:1214-1217.
HOLBROOK, W. S., HOSKINS, H., WOOD, W. T., STEPHEN, R.A.,
LIZARRALDE, D. e LEG 164 Scientific Party. 1996. Methane hydrate and free
gas on the Blake Ridge from vertical seismic profiling. Science, vol.
273:1840-1843.
HYNDMAN, R. D., DALLIMORE, S. R. 2001. Natural Gas Hydrate Studies in
Canada, CSEG (Canadian Society of Exploration Geophysicists) Recorder.
Maio, 11-20.
JAUHARI, P. 2001. Methane hydrates in marine sediments - Untapped
source of energy. Journal of Indian Ocean Studies, vol. 9(1):111-119.
JOHNSON, A. H. 2008. The Development Path for the Hydrate Natural Gas.
Proceedings of the 6th International Conference on Gas Hydrates (ICGH 2008),
Vancouver, British Columbia, Canadá.
JONES, L., ATKINS, P. 2000. Chemistry: Molecules, Matter, and Change.
4th edition, New York: W. H. Freeman.
KATZ, D. L. 1971. Depths to Which Frozen Gas Fields (Gas Hydrates) May Be
Expected. In: Journal of Petroleum Technology, vol. 23, nº 4:419-423.
KENNETT J. P., CANNARIATO K. G., HENDY I. L. & BEHL R. J. 2003.
Methane Hydrates in Quaternary Climate Change: The Clathrate Gun
Hypothesis. American Geophysical Union, Special Publication, 54.
KVAMME, B, GRAUE, A., KUZNETSOVA, T., BUANES, T., ERSLAND, G.,
2007. Storage of CO
2
in natural gas hydrate reservoirs and the effect of
78
hydrate as an extra sealing in cold aquifers. International Journal of
Greenhouse Gas Control, vol. 1/2:236-246.
KVENVOLDEN, K. A. 1999. Potential effects of gas hydrate on human
welfare, Proceedings of the National Academy of Sciences. USA, 96:3420-
3426.
KVENVOLDEN, K. A. 1993. Gas hydrates: geological perspective and
global change. Reviews of Geophysics, 31:173-187.
LIU, C.-S., P. SCHNURLE, T.-H. HSIUAN, T. YANG, S. LIN, Y. WANG, and S.-
H. CHUNG. 2004. Gas hydrate distribution offshore southwestern Taiwan
and its geophysical and geochemical characteristics. AAPG Hedberg Gas
Hydrate Conference, Sept. 12-16, Vancouver, B.C., Canada.
MARENGO, J. A. 2001. Mudanças climáticas globais e regionais: avaliação
do clima atual do Brasil e projeções de cenários climáticos do futuro.
Revista Brasileira De Meteorologia, vol.16, nº 1:1-18.
MARTINI, A. A. M. G., ANTUNES, A. M. S. 2003. Análise da Cadeia
Produtiva da Indústria Petrolífera Brasileira. 2º Congresso Brasileiro de P&D
em Petróleo & Gás. Rio de Janeiro, 56-66.
MATSUMOTO, R. 2000. A prospect of gas hydrate science in
sedimentology-Paradigm for understanding of the earth environments.
Journal of the Sedimentological Society of Japan. Japão, nº 58:45-56.
MAX, M. D. (org). 2003. Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost
environments. Kluwer Academic Publishers, Londres, Dordrecht, 414 p.
MAX, M. D., JOHNSON, A. DILLON, W. P. 2006. Economic Geology of
Natural Gas Hydrate. Springer, Berlim, Dordrecht, 341 p.
MIENERT, J., VANNESTE, M., BÜNZ, S., ANDREASSEN, K., HAFLIDASON,
H, SEJRUP, H. P. 2005. Ocean warming and gas hydrate stability on the
mid-Norwegian margin at Storegga Slide. Marine and Petroleum Geology,
vol. 22:233-244.
MONTALVÃO, L. V., EIRAS, J. F. 2003. Estudo Comparativo das
Possibilidades de Aproveitamento de Gás de Hidratos no Brasil. 2º
Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo & Gás, Rio de Janeiro.
MOORE, E. A., KURTZ, A. C. 2008. Black carbon in Paleocene–Eocene
boundary sediments: A test of biomass combustion as the PETM trigger.
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 267:147-152
OTA, M., MOROHASHI, K., ABE, Y., WATANABE, M., SMITH, R. L.,
INOMATA, H. 2005. Replacement of CH
4
in the hydrate by use of liquid
CO
2
. Energy Conversion and Management 46 (2005)1680-1691.
79
PAGANI, M., CALDEIRA, K., ARCHER, D., ZACHOS, J. C,. 2006. An ancient
carbon mystery. Science, 314:1556-1557.
PORTO-GONÇALVES, C. W. 2006. Água não se nega a ninguém. In: Políticas
Públicas Ambientais Latino-Americanas, 1ª ed. Brasília: Flacso-Brasil-
Editorial Abaré, v. 1:115-144.
POVOLERI, F. B. 2007. Modelagem e Simulação da Formação de Hidratos
de Metano: Um Estudo do Equilíbrio Termodinâmico Sólido-Líquido-
Vapor. Dissertação de Mestrado pela Universidade do Estado do Rio De
Janeiro - Modelagem Computacional, 1 vol. 87 p.
RAFFESTIN, C. 1993. Por uma Geografia do poder. Tradução de Maria
Cecília França. São Paulo, Ática.
RAFFESTIN, C. 1987. Repères pour une théorie de la territorialité humaine.
Cahier du Groupe Réseaux, nº 07:263-279.
ROSA, A. P. 2007. Interpretação Sismo-estratigráfica da Porção da Bacia
de Pelotas que engloba o Cone do Rio Grande e a Avaliação do seu
Potencial Petrolífero. Tese de Doutorado pela Universidade Estadual do Norte
Fluminense Darcy Ribeiro - Engenharia de Reservatório e de Exploração, 1 vol.
283 p.
ROSA, M. L. C. C., AYUP-ZOUAIN, R. N., BARBOZA, E. G. 2006. Utilização
de Seções Sísmicas 2D na Identificação de Zonas de Escapes de Fluidos.
Gravel (periódico em CD, CECO/UFRGS) 4 (1):109-118.
RYSKIN, G. 2003, Methane-driven oceanic eruptions and mass extinctions.
Geology, vol. 31:741–744.
SAD, E. A. R., SILVEIRA, D. P., MACHADO, M. A. P. 1997. Hidratos de gás
Marinhos: A Mega Ocorrência da Bacia de Pelotas/Brasil. 5º Congresso
Internacional da Sociedade Brasileira de Geofísica vol.1.
SAD, E. A. R., SILVEIRA, D. P., SILVA, S. R. P., MACIEL, R. R., MACHADO,
M. A. P. 1998. Marine gas Hydrates along the Brazilian Margin (AAPG
International Conference & Exhibition. Rio de Janeiro, Brasil, 146-147.
SERVIO, P., EATON, M., MAHAJAN, D., WINTERS, W. 2005. Fundamental
Challenges to Methane Recovery from Gas Hydrates. Topics in Catalysis.
32 (3-4):101-08.
SMITH, F. A., WING, S. L., FREEMAN, K. H. 2007. How large was the “true”
carbon isotope excursion at the PETM? 23
rd
International Meeting on
Organic Geochemistry (Torquay, England).
SOUZA, K. G., MARTINS, L. R. 2008. Recursos Minerais Marinhos:
Pesquisa, Lavra e Beneficiamento. Gravel, Porto Alegre, vol. 6, nº 1:99-124.
80
SOUZA, J. M. L. O Território: sobre espaço e poder, autonomia e
desenvolvimento. In: Geografia - Conceitos e Temas. Rio de Janeiro: Betrand
do Brasil, 1995, 77-116.
SUESS, E., BOHRMAN, G., GREINERT, J., LAUSCH, E. 1999. Flammable
Ice. Scientific American, 281 (5):76l-83,
SVENSEN, H., PLANKE, S., MALTHE-SØRENSSEN, A., JAMTVEIT, B.,
MYKLEBUST, R., EIDEM, T., REY, S. S. 2004. Release of methane from a
volcanic basin as a mechanism for initial Eocene global warming. Nature,
429:542-545.
TANAKA, M. D. 2003. Reconhecimento das Ocorrências de Hidratos de
Gás no Cone do Amazonas. Dissertação de Mestrado pela Universidade
Federal Fluminense - Geologia e Geofísica Marinha, 1 vol. 100 p.
TANAKA, M. D., SILVA, C. G, CLENNELL, B. M. 2003. Gas Hydrates on the
Amazon Submarine Fan, Foz do Amazonas Basin, Brazil. Proceedings of
the American Association of Petroleum Geologists, Annual Meeting. Salt Lake
City: AAPG. vol. 1:10-10.
VÖRÖSMARTY, C. J., GREEN, P., SALISBURY, J. LAMMERS, R. 2000a.
Global water resources: Vulnerability from climate change and population
growth. Science, 289:284-288.
WALSH, M.; HANCOCK, S. H.; WILSON, S.; PATIL, S.; MORIDIS, G.;
BOSWELL, R.; COLLETT, T.; KOH, C. A.; SLOAN, E. D. 2008. Preliminary
Report on the Economics of Gas Production from Natural Gas Hydrates.
Proceedings of the 6th International Conference on Gas Hydrates (ICGH 2008),
Vancouver, British Columbia, Canadá.
WALSH, T., STOKES, P. PANDA, M., MORAHAN, T., GREET, D. 2007.
Characterization and Quantification of the Methane Hydrate Resource
Potential Associated with the Barrow Gas Fields. U.S. DOE-NETL Fire in
the Ice Newsletter, Spring/Summer 2007.
WESTBROOK, G. K., CHAND, S., ROSSI, G., Long, C., BÜNZ, S.,
CAMERLENGHI, A., CARCIONE, J. M., DEAN, S., FOUCHER, J.- P, FLUEH,
E., GEI, D., HAACKE, R. R., MADRUSSANI, G., MIENERT, J., MINSHULL, T.
A., NOUZÉ, H., PEACOCK, S., RESTON, T. J., VANNESTE, M., ZILLMER, M.
2008. Estimation of gas-hydrate concentration from multi-component
seismic data at sites on the continental margins of NW Svalbard and the
Storegga region of Norway. Marine and Petroleum Geology, vol. 25:744-758.
WU, S., ZHANG, G., HUANG, Y., LIANG, J., WONG, H. K. 2005. Gas hydrate
occurrence on the continental slope of the northern South China Sea.
Marine and Petroleum Geol., 22(3):403-412.
ZACHOS, J., PAGANI, M., SLOAN, L., THOMAS, E., BILLUPS, K. 2001.
Trends, rhythms, and aberrations in global climate 65 Ma to present,
81
Science 292 (5517):686-693.
ZACHOS, J., WARA, M. W., BOHATY, S., DELANEY, M. L., PETRIZZO, M. R.,
BRILL, A., BRALOWER, T. J., PREMOLI-SILVA, I. 2003. A transient rise in
tropical sea surface temperature during the Paleocene–Eocene Thermal
Maximum. Science 302 (5650):1551-1554.
ZHANG, Y. 2003. Methane escape from gas hydrate systems in marine
environment, and methane-driven oceanic eruptions. Geophysical
Research Letters, 30(7):51-1 a 51-4.
ZHANG, Y. 1996. Dynamics of CO
2
-driven lake eruptions. Nature, 379:57-
59.
Sites Consultados
Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) –
Licitações de petróleo e gás.
Disponível em: www.brasil-rounds.gov.br/
Acesso em 12/03/2009
BP Canada Energy Company
Disponível em:
www.bp.com/sectiongenericarticle.do?categoryId=182&contentId=2000599
Acesso em 14/01/2008.
Bureau of Land Management
Disponível em www.blm.gov/wo/st/en.html
Acesso em 06/03/2008.
Burlington Resources Canada Energy Ltd.
Disponível em:
www.conocophillips.com/about/who_we_are/history/burlington/index.htm
Acesso em 14/01/2008.
Center for Hydrate & Natural Gas Research (CHG)
Disponível em: www.giec.ac.cn/giec/giec_english/division/hydrate/index.htm
Acesso em 10/03/2008.
Center for Marine Environmental Sciences – Alemanha
Disponível em: www.marum.de/en/index.html
Acesso em: 08/03/2009.
Center of Hydrate Research
Disponível em: www.mines.edu/research/chs/
82
Acesso em 10/01/2008.
Central Geological Survey – Taiwan.
Disponível em: www.moeacgs.gov.tw/english2/project/project_basic_01.jsp
Acesso em 15/02/2009.
Centre for Gas Hydrate Research – Heriot Watt University – Escócia
Disponível em: www.pet.hw.ac.uk/research/hydrate/index.htm
Acesso em 21/02/2008.
Chevron Texaco Canada, Ltd.
Disponível em: www.chevron.ca/
Acesso em 14/01/2008.
China Mining – China successfully drills natural gas hydrate
Disponível em: www.chinamining.org/News/2007-06-12/1181630358d5559.html
Acesso em 16/04/2008
China News - S Korea discovers large gas hydrate deposits
Disponível em: news.xinhuanet.com/english/2007-11/22/content_7129057.htm
Acesso em 10/03/2008.
Committee on Data for Science and Technology
Disponível em: www.codata.org/about/who.html
Acesso em 06/03/2008.
Department of Oceanography
Disponível em: www-ocean.tamu.edu/Quarterdeck/QD5.3/sassen.html
Acesso em 10/01/2008.
Der Spiegel - China and India Exploit Icy Energy Reserves
Disponível em: www.spiegel.de/international/world/0,1518,523178,00.html
Acesso em 08/03/2008.
Directorate General of Hydrocarbons - Índia
Disponível em: www.dghindia.org/site/dgh_gas_hydrates.aspx
Acesso em 07/03/2008.
Earth Sciences Sector (ESS) – Canadá
Disponível em: ess.nrcan.gc.ca/index_e.php
Acesso em 14/01/2008.
Energy Information Administration (EIA). Disponível em:
tonto.eia.doe.gov/country/ index.cfm.
Acesso em 10/01/2009.
Environmental Protection Agency – Estados Unidos
Disponível em: http://epa.gov/methane/
Acesso em: 24/04/2009.
83
European Environment Agency – Glossary definitions
Disponível em:
www.eea.europa.eu/themes/water/wise-help-centre/glossary-definitions
Acesso em 05/04/2009.
Freitas, A. M. V. Hidratos de Gás: problema e solução na indústria de energia.
Disponível em:
www.redesergipe.se.gov.br/reserv/arquivos/Alexandre_Alexandre_Mussumeci_
Valim_de_Freitas.pdf
Acesso em: 13/02/2008.
G1. Começa a extração de petróleo na camada de pré-sal.
Disponível em: g1.globo.com/jornaldaglobo/0,,MUL1106198-16021,00-
COMECA+A+EXTRACAO+DE+PETROLEO+NA+CAMADA+DE+PRESAL.
Acesso em 01/05/2009.
Gas Authority of India Ltd. (GAIL)
Disponível em: gail.nic.in/gailnewsite/index.html
Acesso em 14/01/2008.
Gas Hydrate R&D Organization – Coréia do Sul
Disponível em: www.gashydrate.or.kr/english/e_main.htm
Acesso em 10/03/2008.
GeoForschungs Zentrum – Alemanha
Disponível em: www.gfz-potsdam.de/html/index-en.html
Acesso em 14/02/2008.
Geological Survey of Canada
Disponível em: gsc.nrcan.gc.ca/index_e.php
Acesso em 13/02/2008.
GEOMAR Research Center – Alemanha
Disponível em: www.ifm-geomar.de/index.php?id=home&L=1
Acesso em 18/02/2008.
Glossário Geológico Ilustrado da Universidade de Brasília (UnB)
Disponível em: www.unb.br/ig/glossario/
Acesso em 15/09/2008.
Government Affairs Program – American Geological Institute
Disponível em: www.agiweb.org/gap/legis106/ch4106.html
Acesso em 21/01/2008.
Guangzhou Institute of Energy Conversion
Disponível em: www.giec.ac.cn/giec/giec_english/index.htm
Acesso em 10/03/2008.
Hydratech – Techniques for the Quantification of Methane Hydrate in European
Continental Margins – Reino Unido
84
Disponível em: www.hydratech.bham.ac.uk/
Acesso em: 13/02/2008.
Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer – França
Disponível em: www.ifremer.fr/francais/index.php
Acesso em 28/02/2008.
Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) – Third Assessment Report
– Climate Change 2001
Disponível em: www.ipcc.ch/pdf/glossary/tar-ipcc-terms-en.pdf
Acesso em 28/11/2008.
International Continental Drilling Program (ICDP)
Disponível em: www.icdp-online.org/
Acesso em 14/01/2008.
International Council for Science
Disponível em www.icsu.org/index.php.
Acesso em 07/03/2008.
Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (JOGMEC)
Disponível em: www.jogmec.go.jp/english/index.html
Acesso em 13/02/2008.
Japan Petroleum Exploration (JAPEX)
Disponível em: www.japex.co.jp/english/technology/methane.html
Acesso em 18/02/2008.
KVENVOLDEN, K. A., LORENSON, T. D. 2001. A global inventory of natural
gas hydrate occurrence. USGS Special Maps.
Disponível em: http://walrus.wr.usgs.gov/globalhydrate/browse.pdf.
Acesso em: 22/08/2008.
Mallik 2002 – Geological Survey of Canada
Disponível em: gsc.nrcan.gc.ca/gashydrates/mallik2002/index_e.php
Acesso em 14/02/2008.
Met Office Hadley Centre (2005): Climate change and the greenhouse effect.
Disponível em:
www.metoffice.gov.uk/publications/brochures/2005/climate_greenhouse.pdf
Acesso em 03/03/2009.
Methane Hydrate R&D Program (DOE)
Disponível em: http://www.netl.doe.gov/technologies/oil-
gas/publications/Hydrates/pdf/MHBibliography.pdf
Acesso em 05/03/2008
Methane Hydrate Research and Development. Act of 2000 (Public Law 106-
193)
Disponível em: www.fossil.energy.gov/programs/oilgas/hydrates/pl106-193.pdf
85
Acesso em 14/02/2008.
Methane Hydrate Research Laboratory (MHL)
Disponível em: unit.aist.go.jp/mhlabo/index-e.htm
Acesso em 13/02/2008.
Minerals Management Service – Department of Interior
Disponível em: www.mms.gov/
Acesso em 06/03/2008.
Ministério de Minas e Energia (MME)
Disponível em: www.conpet.gov.br/quioto/glossario.php.
Acesso em 08/03/2009.
National Energy Technology Laboratory (NETL)
Disponível em:
www.netl.doe.gov/technologies/oil-
gas/FutureSupply/MethaneHydrates/maincontent.htm
Acesso em 10/01/2008.
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
Disponível em: www.aist.go.jp/index_en.html
Acesso em 13/02/2008.
National Institute of Oceanography
Disponível em: www.nio.org/jsp/indexNew.jsp
Acesso em 06/03/2008.
National Oceanic Atmospheric Administration – Department of Commerce
Disponível em: www.noaa.gov/
Acesso em 06/03/2008.
National Science Foundation
Disponível em: www.nsf.gov/
Acesso em 06/03/2008.
Natural Resources Canada (NRCan)
Disponível em: www.nrcan.gc.ca/com/index-eng.php
Acesso em 14/01/2008.
Naval Research Laboratory – Department of Defense
Disponível em: www.nrl.navy.mil/
Acesso em: 06/03/2008.
Ocean floor methane gas hydrate exploration – National Research Laboratory
Disponível em: www.nrl.navy.mil/content.php?P=02REVIEW112
Acesso em: 15/09/2008
Ocean Margin Deep-Water Research Consortium
Disponível em: www.ig.uit.no/omarc/index.htm
86
Acesso em 17/03/2008.
Ocean Drilling Program (ODP)
Disponível em: www-odp.tamu.edu/
Acesso em 17/03/2008.
Office of Fossil Energy – Department of Energy
Disponível em: www.fossil.energy.gov/index.html
Acesso em 06/03/2008.
Oil and Natural Gas Company Ltd. (ONGC).
Disponível em: www.ongc.net/.
Acesso em 14/01/2008.
Open Learn Website.
Disponível em: openlearn.open.ac.uk/.
Acesso em 1/10/2008.
PETROBRAS, 2007. Relatório Anual 2007.
Disponível em:
www2.petrobras.com.br/ri/port/ConhecaPetrobras/RelatorioAnual/pdf/Relatorio
Anual_2007.pdf.
Acesso em: 20/01/2009.
ROSA, R. N. 2006. Os combustíveis fósseis: o problema do Peak Oil Gazeta de
Física.
Disponível em: nautilus.fis.uc.pt/gazeta/revistas/29_1-2/vol29_1_2_Art03.pdf.
Acesso em: 15/05/2008.
Steacie Institute for Molecular Sciences - National Research Council Canada
Disponível em: steacie.nrc-cnrc.gc.ca/overview/newsroom/spring2004_e.html.
Acesso em 06/05/2008.
Techniques for the quantification of Methane Hydrate in European Continental
Margins – Hydratech
Disponível em: www.hydratech.bham.ac.uk/index.htm.
Acesso em 14/03/2008.
The Gas Hydrate Information System.
Disponível em: www.gashydrate.csdb.cn/gasen/.
Acesso em 25/02/2008.
United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC)
Disponível em: unfccc.int/2860.php
Acesso em 20/02/2009.
United States Department of Energy (DOE)
Disponível em: home.doe.gov
Acesso em 14/01/2008.
87
United States Geological Survey (USGS) - Department of Interior
Disponível em: www.usgs.gov/
Acesso em 14/01/2008.
Woods Hole Oceanographic Institute
Disponível em: www.whoi.edu/
Acesso em 03/11/2008.
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo