Materiais e tecnologias energéticas de baixa emissão de CO2, a situação actual – Luís Gil

Para quem se interessa pela questão da transição para energias limpas (e quem hoje pode não se interessar ?), A revista Indústria e Ambiente, acaba de publicar um artigo do investigador Luís Gil sobre os mais recentes desenvolvimentos no domínio dos materiais usados nas tecnologias energéticas de baixa emissão de CO2: Os Materiais e as mais recentes Tecnologias Energéticas Hipocarbónicas.

O engenheiro Luís Gil é Coordenador da Divisão de Materiais e Energia, Sociedade Portuguesa de Materiais / Divisão de Estudos Investigação e Renováveis, DGEG.

Portugal: Energia e Recursos Minerais – A situação mundial

 

Pressão demográfica
Figura 1 – A pressão demográfica: população mundial – dados: United Nations – World Population Prospects 2017, https://esa.un.org/unpd/wpp/Download/Standard/Population/.
Temperatura média mundial
Figura 2 – Evolução da temperatura média mundial: mudança na temperatura superficial média global em relação às temperaturas médias de 1951-1980 – fonte: NASA’s Goddard Institute for Space Studies (GISS), climate.nasa.gov.
PIB per capita mundial
Figura  3 – Evolução do PIB per capita mundial (1992-2016) – World Bank Indicators 2017.

As próximas décadas deste século serão palco de desafios vitais para o futuro da Humanidade e do planeta. A situação atual já é crítica; os níveis de poluição da atmosfera, com o crescimento da concentração de COe metano, associados a alterações climáticas de amplitude ainda desconhecida, a poluição do mar e da cadeia alimentar por plástico, a pressão sobre os ecossistemas, os recursos de água, alimentos e de outras matérias-primas essenciais para vida humana como a entendemos no século XXI atingiram patamares insustentáveis.

A situação vai piorar antes de eventualmente melhorar: o crescimento demográfico (e o envelhecimento da população) vão crescer até ao final do século; as emissões de gases com efeito de estufa não estão controladas e as tecnologias, regulamentação e recursos económicos necessários para as controlar não estão disponíveis ou encontram-se ainda numa fase embrionária; o crescimento do rendimento médio da população mundial irá continuar, gerando uma  acrescida procura de recursos  – cada vez mais difíceis de encontrar, mais resíduos e a poluição dos sistemas vitais do planeta; a competição internacional por recursos naturais e financeiros criará novos conflitos, agudizará os latentes e tornará mais violentos os já existentes.

A resposta da comunidade internacional tem sido tímida. Há, todavia, algumas luzes de esperança. As fontes de energia diversificaram-se, com a revolução introduzida pelas fontes não convencionais de gás e petróleo e com o rápido crescimento das energias eólica e fotovoltaica, e a electrificação da energia aumentou. Foram criadas novas tecnologias – muitas ainda nascentes, mas algumas já de viabilidade comprovada. A pressão social começa a exercer influência nos decisores políticos.

The global energy scene is in a state of flux. Large-scale shifts include: the rapid deployment and steep declines in the costs of major renewable energy technologies; the growing importance of electricity in energy use across the globe; profound changes in China’s economy and energy policy, moving consumption away from coal; and the continued surge in shale gas and tight oil production in the United States. …
Despite their recent flattening, global energy-related CO2emissions increase slightly to 2040 in the New Policies Scenario. This outcome is far from enough to avoid severe impacts of climate change, but there are a few positive signs.
(IEA, 2017)
Emissões de CO2 per capita
Figura 4 – Emissões de CO2 per capita (toneladas) (1992 a 2014) – World Bank Indicators 2017 e DGEG, Indicadores Energéticos no Observatório da Energia.
Consumo anual percapita de energia
Figura 5 – Consumo anual per capita de energia (eq. kg de petróleo) – World Bank Indicators 2017.

Os Estados Unidos e a União Europeia são as economias ocidentais mais poderosas, as suas populações gozam níveis de riqueza, rendimento e consumo sem paralelo no mundo. Estas economias concebem e fabricam (mesmo se, em muitos casos, em países terceiros) produtos e serviços tecnologicamente avançados na maior parte dos sectores económicos.

Os níveis de consumos e as tecnologias sofisticadas exigem acesso a uma grande diversidade e quantidade crescente de recursos minerais (maiores que em qualquer outro momento da História). À procura por produtos e serviços das economias americana e europeias acresce a procura dinâmica das economias chinesa e indiana (e outras asiáticas).

Simultaneamente, os jazigos minerais são menos acessíveis, quer em resultado quer das crescentes guerras de poder económico, comercial e político (com a China afirmada como novo coprotagonista mundial), quer por serem mais profundos, de menor teor e maior complexidade, em zonas mais remotas e com regulamentação mineira e ambiental mais restritiva e com utilizações do território alternativas.

Raw materials are essential for the production of a broad range of goods and applications used in everyday life. They are intrinsically linked to all industries across all supply chain stages. They are crucialfor a strong European industrial base, an essential building block of the EU’s growth and competitiveness. The accelerating technological innovation cycles and the rapid growth of emerging economies have led to a steadily increasing demandfor these highly sought after metals and minerals. The future global resource use could double between 2010 and 2030.
CRMs are particularly important for high tech products and emerging innovations – technological progress and quality of life are reliant on access to a growing number of raw materials… CRMs are irreplaceablein solar panels, wind turbines, electric vehicles, and energy efficient lighting and are therefore also very relevant for fighting climate change and for improving the environment. For example, the production of low-carbon technologies – necessary for the EU to meet its climate and energy objectives– is expected to increase the demand for certain raw materials by a factor of 20 by 2030.
 (EUROPEAN COMMISSION, 2018)
From the Stone Age to the present, mineral commodities have been essential ingredients for building and advancing civilization. Products built with materials derived from mineral resources include homes and office buildings; cars and roads; computers, televisions, and smart phones; and jet fighters and other military hardware needed to defend the Nation. In short, minerals are essential to advance and protect modern society.
When the periodic table of elements was first established in the latter half of the 19th century, many of the elements were known to exist in nature, but relatively few were being used by society. Today, discovery of new uses for an increasing number of elements is enabling rapid innovations in technology and materials science. Advances in telecommunications, information technology, health care, energy production, and national defense systems have all been possible through the use of new mineral materials.
As the importance and dependence of specific mineral commodities increase, so does concern about their supply. The United States is currently 100 percent reliant on foreign sources for 20 mineral commodities and imports the majority of its supply of more than 50 mineral commodities. Mineral commodities that have important uses and face potential supply disruption are critical to American economic and national security.
(U.S. Geological Survey, 2017)

Em consequência daquelas forças poderosas, estão a ocorrer mudanças profundas e os mercados da energia e dos recursos minerais tornaram-se mais imprevisíveis e voláteis. A percepção pelos governos americano e japonês e pela Comissão Europeia da insegurança no acesso (e nos preços) de algumas matérias-primas minerais levou-os a estabelecer um diálogo tripartido e a definir listas de minerais críticos do ponto de vista das respectivas economia e segurança nacional.

As listas definidas pelos Estados Unidos e pela União Europeia são, em grande medida, semelhantes, reflectindo uma preocupação comum por dificuldades de acesso a matérias-primas que, considerando necessárias têm produção concentrada em países terceiros considerados instáveis ou concorrentes (sendo mal disfarçado o receio face ao controlo efectivo que a China exerce sobre algumas daquelas matérias-primas).

A lista europeia contém 27 matérias-primas, a americana 23; em comum, aquelas listas têm em comum 15 materiais: AntimónioBariteBerílioCobaltoFluoriteGálioGermânioGrafiteHáfnioREE (terras raras); ÍndioNióbioPGE (platina e platinóides); TântaloVanádio. O lítio, curiosamente, presente na lista americana, está ausente das preocupações europeias – apesar da mobilidade eléctrica estar no centro da política energética da União Europeia.

É exigida acção global aos Governos e às instituições internacionais. Não existe, contudo, acção sem reação, como demonstra a mudança nas políticas da Administração dos Estados Unidos na sequência da eleição de Donald Trump. O mundo encontra-se numa encruzilhada.

E Portugal?

 

O mundo e Portugal enfrentam desafios que colocam o desenvolvimento das sociedades humanas e a sobrevivência dos sistemas naturais que nos sustentam em risco crítico.

Esta é a primeira parte (seguir-se-ão outros textos e informação complementar durante as próximas semanas) duma reflexão sobre a situação da energia e recursos minerais em Portugal: Qual a situação actual? Que desafios enfrentamos? Que políticas devemos prosseguir na exploração dos recursos minerais em Portugal?

Luís Chambel 

 

 

Mineral Waters: Genesis, Exploitation, Protection and Valorisation – MinWat2017

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The 2nd International Multidisciplinary Conference on Mineral Waters: Genesis, Exploitation, Protection and Valorisation – MinWat2017 – will take place next year late March (26 to 31) in Luso (Portugal).

The theme is important, the natural setting idyllic and the organising committee is top-notch (although I shouldn’t say so, as two great friends of mine are part of it); where else should you be? To know more just follow the link to the Conference’s webpage.

Exploração de calcário em zonas cársticas

Guia de boas práticas em discussão pública

Guia_conultaA Sociedade Brasileira de Espeleologia disponibilizou a versão preliminar do Guia de Boas Práticas de Mineração de Calcário em Áreas Cársticas e convida todos a participar enviando críticas, comentários e sugestões.

(a Terra é de todos; neste caso, este Guia está à disposição de todos os falantes da língua de Camões, Pessoa e Vinícius – que todos contribuamos para a versão final com as nossas ideias, comentários e sugestões)

Este Guia é uma importante iniciativa da Cooperação Técnica entre a Votorantim Cimentos, a Sociedade Brasileira de Espeleologia e a Reserva da Biosfera da Mata Atlântica que reafirma o seu compromisso de propor soluções inovadoras para o desenvolvimento económico com responsabilidade social e ambiental.

Elaborado por uma equipa de especialistas de diversas áreas do conhecimento, os seus principais objetivos são a proposta de práticas mais sustentáveis e menos danosas para a atuação das mineradoras em áreas cársticas e permitir a avaliação cíclica do processo de mineração em áreas de karst.

Neste momento, a Sociedade Brasileira de Espeleologia convida todos a partilhar das suas opiniões, sugestões e visões sobre o documento. Para tanto, sugere que usemos a ficha de consulta disponível neste link e encaminhemos a nossa contribuição para o e-mail cooperacaotecnica@cavernas.org.br até dia 03 de janeiro de 2016.

Responsible sourcing for mining & metals – ICMM

Companies have a shared responsibility for the materials that they produce. Demonstrating value focuses on the two complementary sides of the responsible sourcing debate – sustainable procurement and responsible supply.

A client (a small to medium sized operation) recently asked my help to certify the origin of its production in a neighbouring country of DRC. If it’s diamonds we talking about, there are already standard procedures in place (it’s relatively easy); if it’s one of the 3TG (tin,tantalum, tungsten or gold), then it’s a complex maze, especially if you are outside the Great Lakes countries but in their shadow (neighbouring countries).

In this situation, there is no one locally to whom you may ask for advice (no financing for institutions to have representations in the countries outside the main focus of attention; yet local producers have to “exercise supply chain due diligence“, whatever this is (don’t bother explaining the concept, I understand it in theory; how does a small to medium operation puts it into practice?).

I use ICMM (as well as CIM and PDAC’s) guidelines and publications in the projects I design; I did it in the past and am doing it now in an exploration project in Angola. I must confess that I only check for new ICMM updates on a need to use basis; this time I downloaded the new report on responsible sourcing from today’s e-mail. Perhaps I will get (and my client) some insight from this document.

You may obtain it here or directly from ICMM website.

Safe and sustainable mining with ISO standards

SAFE AND SUSTAINABLE MINING WITH ISO STANDARDS
Mining is a temporary activity, with mines operating from anywhere between a few years and a few decades. Increasingly, however, what happens after a mine is closed, and the impact this has on the local community and environment, has an important influence on the competitiveness of the mining operation.
A new ISO subcommittee on mining reclamation management (ISO/TC 82/SC 7) has recently been created to develop International Standards that can help minimize the potential long-term damage from mining activities.
MINERAÇÃO SEGURA E SUSTENTÁVEL COM NORMAS ISO
A mineração é uma actividade temporária, com períodos que variam, normalmente, de poucos anos a algumas décadas. Aquilo que acontece após o fecho da mina e o impacto que aquela decisão tem nas comunidades e ambiente locais tem, de forma crescente, um grand impacto na competitividade da operação mineira.
O reconhecimento daquele facto conduziu à criação de um novo subcomité ISO (ISO/TC 82/SC 7) para desenvolver Normas Internacionais que possam ajudar a minimizar o impacto de longo-prazo das actividades mineiras.


Best practices to adopt when a mine closes

Even though mining reclamation management is thoroughly done during operation, it is a general characteristic of mining reclamation that potential damages are observed for a long time after closing mines. And it is usual that a boosted regional economy due to the mining industry declines very rapidly after closing those mines and the region faces cavitations. According to experts:

The mining reclamation management must be supported by government and developers together and the opinions of local residents must be actively reflected in the process.

Government and mine operators must prepare measures for the control and monitoring of the environment, the utilization of closed mines, the activation of the regional economy, and the budget for the project at the time of closing the development.

Government and mine operators must prepare for the local residents, who could potentially be impacted by mine closings, an official communication channel to allow interaction between all stakeholders. For example, public hearings are a proven tool to ensure open communication.

in http://www.iso.org/iso/home/news_index/news_archive/news.htm?refid=Ref1933

EGER: Pós-graduação em Engenharia e Gestão de ENERGIAS RENOVÁVEIS

O ISEL- Instituto Superior de Engenharia de Lisboa anuncia a EGER, pós-graduação em Engenharia e Gestão de Energias Renováveis, formação avançada no domínio das energias renováveis e para o desenvolvimento de competências nos domínios tecnológicos das energias renováveis e da economia e gestão da energia e do ambiente. Trata-se de uma pós-graduação dirigida a quadros de empresas com atividade direta ou indireta no domínio das energias renováveis, bem como a estudantes com conclusão recente de licenciatura ou mestrado que pretendam desenvolver atividade profissional neste domínio de atividade.

A pós-graduação decorre de outubro de 2014 a junho de 2015, seguindo-se um estágio ou projeto final com a duração de 2 meses. O curso funciona em horário pós-laboral, das 18:30 às 22:30, com 3 sessões semanais à 2ª, 3ª e 5ª feira. Com uma periodicidade mensal, decorrem seminários complementares com oradores com experiência profissional relevante na área das energias renováveis de instituições parceiras da EGER, bem como visitas a instalações de energias renováveis.

As candidaturas à 1ª edição da EGER estão abertas até ao dia 15 de setembro de 2014 e podem ser efetuadas on-line em www.energias-renovaveis.org, no separador dedicado a Candidaturas. Os candidatos devem possuir o grau de licenciado ou equivalente em Engenharia, Economia, Gestão, Matemática, Física ou afim, ou serem detentores de currículo académico, científico ou profissional que seja reconhecido como atestando capacidade para realização do ciclo de estudos.

A EGER tem parcerias com empresas de relevo no domínio das energias renováveis, nomeadamente a EDP Renováveis e a REN – Rede Elétrica Nacional. Estas parcerias permitem integrar alunos da EGER em estágio de acordo com as suas preferências, organizar visitas técnicas a instalações de energias renováveis e realizar seminários complementares ao plano curricular por profissionais de reconhecida experiência e conhecimento aplicado.

Mais informações em em www.energias-renovaveis.org.