Gás Natural

O gás natural é o mais simples dos combustíveis naturais, e, portanto, é um bom exemplo para a nossa primeira análise pormenorizada da combustão. É simples porque, fora as impurezas de menor importância, é constituído por uma substância bem definida, um gás chamado metano. Este é com­posto por dois elementos, carbono e hidrogénio, e cada molécula de metano é constituída por um átomo de carbono rodeado por quatro átomos de hidrogénio - CH4 . A combustão, como vimos, requer oxigénio e uma molécula de oxigénio é constituída por dois átomos de oxigénio - O2 . Daqui resulta que uma molécula de metano reage com duas moléculas de oxigénio da forma seguinte:

Os produtos da combustão são fáceis de identificar: dióxido de carbo­no e água, esta na forma de água vaporizada ou vapor, (note-se que o nú­mero de átomos não se altera: um C, quatro H e quatro O).
Ainda temos de ver porque é que a energia fica disponível por esta nova combinação dos átomos. O ponto de partida essencial para esta explicação é que é necessário fornecer uma dada energia para separar os átomos de qualquer molécula, (se não fosse assim, as coisas que nos rodeiam desfazer-se-iam permanentemente em bocados, com as cadeiras de madeira a trans­formarem-se em gás e um pouco de pó, e o sal de mesa, num metal peri­goso e vapor venenoso.) Há quatro moléculas diferentes na equação quí­mica acima indicada, e um facto importante - que não é evidente na equa­ção - é que a energia necessária para manter separados o metano e o oxi­génio é apreciavelmente menor do que a energia libertada quando os mes­mos átomos se juntam para formar dióxido de carbono e água. E esta faci­lidade com que os seus átomos se separam e a aptidão dos seus elementos para reagir com o oxigénio que torna os compostos de carbono e hidrogé­nio tão bons combustíveis. Logo que o processo se inicia - assim que se acende a chama - manter-se-á, desde que continue o fornecimento de com­bustível e de oxigénio. A energia libertada, não tendo para onde ir, aumenta a velocidade de todas as moléculas. Por outras palavras, os gases da com­bustão ficam mais quentes, alcançam milhares de graus Celsius e formam uma intensa chama de gás.
Se tivermos um pouco mais de informação, podemos deduzir algo útil a partir da equação que escrevemos acima. Assim, se conhecermos a massa dos diferentes átomos envolvidos, podemos conhecer a quantidade de dióxido de carbono produzido por cada quilo de gás queimado. O quadro 4.1 mos­tra a sequência do cálculo e o resultado que é a libertação de um pouco menos de três quilogramas de CO2 por cada quilograma de gás. Considere­mos o seguinte aspecto. Um habitante da Grã-Bretanha, em média, consome, por ano, cerca de 1300 kWh de energia calorífica para aquecimento de água. Como a queima de gás natural liberta cerca de 14 kg de CO2 por cada 100 kWh de energia calorífica produzida (quadro 4.2), para o seu banho, duche, lavagem de roupa etc. cada habitante, por ano, contribui com a emissão de cerca de um quinto de tonelada de dióxido de carbono para a atmosfera. (A realidade é bastante pior porque as caldeiras domésticas têm, normal­mente mau rendimento, e, em alternativa, a utilização da electricidade não resolve o problema, porque as centrais termoeléctricas libertarão cerca de uma tonelada e meia de CO2 ao produzi-la.)