Biologia do petróleo

......DNA do petróleo

O ácido desoxirribonucleico (DNA) é uma molécula encontrada nos seres vivos e que contém todas as informações genéticas codificadas. Com a transformação de matéria orgânica em petróleo, estruturas moleculares presentes nos organismos, conhecidas como biomarcadores, foram preservadas. Portanto, o petróleo também possui o seu DNA. Fazendo-se um teste de DNA do petróleo, pode-se conhecer a procedência da região sedimentar de onde o óleo foi extraído.

Vamos supor que apareceu na superfície do mar da costa brasileira uma grande mancha de óleo. Alguns mililitros desse petróleo são encaminhados para o Centro de Pesquisas da Petrobras, e, em 24 horas, os cientistas têm condições de apontar de que parte do mundo se origina esse petróleo.

Nesse Centro de Pesquisas há 700 amostras do código genético de petróleo extraído em 65 países. O petróleo de uma bacia é diferente do petróleo de outra bacia. Assim, pode-se saber se a mancha foi causada por um escape natural de petróleo indicando a existência de petróleo naquela região, ou se algum navio deixou vazar o produto.

......Riscos durante a exploração do petróleo

O petróleo consiste numa substância oleosa, inflamável e menos densa que a água, e seus derivados apresentam, em sua composição, substâncias relativamente solúveis em água que são consideradas cancerígenas. Por estes motivos, a sua exploração consiste numa atividade complexa e perigosa, que pode resultar em acidentes de grandes proporções com uma serie de consequências.

Vazamentos, explosões, manipulação inadequada de resíduos, entre outros, são problemas frequentes nas indústrias petrolífera e petroquímica e eles devem ser considerados acidentes químicos ampliados, pois, em todas as fases do processo produtivo, esta substância tem potencial para causar impactos sobre o ambiente e a saúde das populações, em especial sobre a saúde dos trabalhadores.

Para enfrentar os riscos ambientais a Petrobras criou o Programa Pégaso e várias universidades brasileiras desenvolvem pesquisas para criar formas eficientes para a limpeza de áreas degradadas.

As consequências da extração do petróleo para o meio ambiente já começam a ser avaliadas no momento das atividades de sísmica marítima. Embora os estudos dos efeitos desta atividade ainda sejam inconclusivos, o que se sabe é que os superpetroleiros podem produzir ruídos de até 180 dB re 1μ Pa/Hz a 1 metro da fonte, o que preocupa os biólogos com relação aos possíveis efeitos sobre a fauna marítima.

Em 1968, a Petrobras começou a exploração de petróleo em águas marinhas. Hoje, essa modalidade representa 84% da produção nacional. Engana-se, porém, quem acredita que os derramamentos são as únicas fontes de riscos e impactos negativos advindos da exploração e produção de petróleo no mar. Após 45 dias, um poço perfurado já representa uma fase de impactos agudos sobre a fauna e flora. São descartados fluidos de perfuração, cascalhos saturados de diferentes substâncias e compostos tóxicos, incluindo metais pesados como mercúrio, cádmio, zinco e cobre. Na fase do refino, existe o problema do descarte de efluentes líquidos, a emissão de gases e vapores tóxicos para a atmosfera, além dos resíduos sólidos, normalmente armazenados em aterros industriais. Vale salientar que os riscos ambientais não param no momento do refino; eles estão presentes também nas fases de transporte e comercialização.

Para minimizar os efeitos dos acidentes e vazamentos, existem várias iniciativas governamentais no Brasil. A principal delas é a Recupetro (Rede Cooperativa em Recuperação de Áreas Contaminadas por Atividades Petrolíferas). Com a coordenação do Núcleo de Estudos Ambientais da Universidade Federal da Bahia (UFBA), a Recupetro reúne 13 Redes Cooperativas de Pesquisa do Setor de Petróleo e Gás Natural nas Regiões Norte e Nordeste financiadas pelo CT-Petro, CNPq e a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).

Já os impactos produzidos pelo derramamento de óleo na água são mais visíveis. Especialistas em poluição enfatizam que os acidentes deixam marcas por vinte anos ou mais e que a recuperação é sempre muito longa e difícil, mesmo com ajuda humana. O contato com o petróleo cru causa efeitos gravíssimos principalmente em plantas e animais. O óleo recobre as penas e o pelo dos animais, sufoca os peixes, mata o plâncton e os pequenos crustáceos, algas e plantas na orla marítima.

Nos mangues, o petróleo mata as plantas ao recobrir suas raízes, impedindo sua nutrição. Além disso, a baixa velocidade das águas e o emaranhado vegetal nesses locais dificulta a limpeza. O petróleo, embora seja um produto natural, originário da transformação de materiais orgânicos, existe apenas em grandes profundidades, entrando muito pouco em contato com o ambiente terrestre, fluvial ou marítimo. É insolúvel em água e tem uma mistura corrosiva venenosa com efeitos difíceis de combater.

A região da costa do Alasca, por exemplo, continua a apresentar até hoje problemas

resultantes dos resíduos do óleo derramado pelo petroleiro Exxon Valdez, mesmo após 15 anos do acidente. Em 1989, o navio liberou 42 milhões de litros de óleo no mar contaminando uma extensão de 1900 quilômetros. Técnicos do Greenpeace acreditam que a recuperação da área ainda está longe de ser alcançada. A empresa Exxon, que comercializa produtos da marca Esso, foi multada em US$ 5 bilhões pelos danos ambientais causados, mas entrou na justiça recorrendo da decisão.

O acidente que ocorreu em abril com a plataforma Deepwater Horizon, da petrolífera britânica BP, no Golfo do México, é um exemplo dos tipos de danos que qualquer erro no processo de perfuração das reservas do óleo pode causar. O desastre matou 11 funcionários da empresa e causou graves prejuízos ambientais e econômicos na costa sul dos Estados Unidos, especialmente nos setores de pesca e turismo.

No Brasil, o último derramamento de grandes proporções ocorreu em 2000, no Rio de Janeiro, quando foram lançados 1,3 milhões de litros de óleo cru nas águas da Baia de Guanabara. Riscos são inerentes a todas as atividades relacionadas ao petróleo, do poço ao posto.

......Derivados do petróleo e problemas

Nem sempre é fácil estabelecer uma relação direta entre determinado poluente e os efeitos que o mesmo provoca no ambiente. A dispersão do poluente no ar, a distância que alcança sua concentração e o tempo de exposição ao mesmo são alguns fatores que influem nos impactos que podem causar. A poluição atmosférica pode resultar em impactos de alcances locais, regionais e globais.

A poluição gerada nos grandes centros urbanos tem origem, principalmente, pela queima de combustíveis fósseis, basicamente gasolina e diesel, que são substâncias de origem minerais formadas pelos compostos de carbono, provenientes da decomposição de materiais orgânicos, a qual perdura milhões de anos. Logo, são considerados recursos naturais não renováveis. A queima destes combustíveis acontece de forma incompleta quando utilizados em máquinas térmicas e veículos automotores, este processo resulta no lançamento de uma grande quantidade de monóxido e dióxido de carbono (gás carbônico) na atmosfera, fazendo destes grandes vilões no que se refere ao aquecimento global e efeito estufa. Vale salientar que estes combustíveis alimentam os setores industrial, elétrico e de transportes de grande parte das economias do mundo.

......Resíduos Petrolíferos e Derrames

Os resíduos petrolíferos são, basicamente, hidrocarbonetos que vão originar diversas fontes de poluição no meio marinho. Mais de quatro milhões de toneladas de petróleo são lançadas ao mar por ano, por meio de:

• exploração de poços de petróleo no mar; 

• limpeza dos tanques dos petroleiros e acidentes com estes;

• refinarias e instalações petroquímicas costeiras; 

• resíduos urbanos; 

• carreamento por águas das chuvas em áreas urbanas; 

• carreamento do pelas águas dos rios; 

• barcos de pesca ou recreação;

• infiltrações naturais; 

• precipitação atmosférica.

Esse tipo de poluição provoca a morte de muitos animais, origina as praias sujas de petróleo e de outros tipos de hidrocarbonetos, mas, mais grave ainda, são os efeitos “subletais” que aparecem nas espécies marinhas, levando ao seu desaparecimento em certos meios e provavelmente originando doenças ao homem. Petróleo derramado por navios-tanques causa a morte de numerosas aves marinhas.

......Bactérias e o petróleo

Há aproximadamente 25 anos sabe-se que muitas bactérias são úteis para limpar vazamentos de petróleo em diferentes compartimentos, como solo e água. A remediação biológica, como é chamado o processo de limpeza de áreas contaminadas mediante o uso de micro-organismos, tem sido cada vez mais utilizada no contexto de contenção e remediação de vazamentos de petróleo no meio ambiente.

Este tipo de uso de biotecnologia fez uma de suas primeiras aparições, em larga escala, em um dos piores desastres ambientais da história da humanidade: o acidente de vazamento de petróleo do Exxon Valdez no Alasca (EUA), em 1989, onde as bactérias foram utilizadas para tentar minimizar os danos no ambiente.

Mais recentemente, nos últimos anos, pesquisadores do Instituto de Microbiologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IM/UFRJ) revelaram ter isolado e feito uso de certas bactérias capazes de degradar combustíveis fósseis de forma limpa e eficiente, através de processos de bioremediação, com o bônus de que a introdução destes organismos no meio ambiente não causa danos, uma vez que, após degradar o combustível, a população de bactérias vai diminuindo naturalmente até se extinguir, devido à menor oferta de nutrientes presentes no local.

Não é apenas no Brasil que este tipo de biotecnologia vem sendo usada com sucesso. Alguns exemplos incluem uma equipe de cientistas da Estação Experimental do Zaidín, em Granada, no sul da Espanha, que também identificou um grupo de bactérias marinhas capazes de biodegradar naftaleno, um composto derivado do refinamento do petróleo, e a aplicação de bactérias para remediar o vazamento de petróleo em Dalian, na China, em 2010.

Em um dos casos mais interessantes, um grupo de pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, logo após o vazamento de petróleo provocado pelo afundamento da plataforma Deepwater Horizon, da BP, no Golfo do México, em 2010, analisou a atividade marinha de diferentes bactérias em uma coluna de petróleo formada a mais de mil metros de profundidade, e descobriu que a atividade microbiana, liderada por uma nova espécie ainda não classificada, está degradando petróleo mais rapidamente que o previsto.

Como esta degradação vem ocorrendo em regiões sem níveis significativos de oxigênio, essa nova bactéria ainda não foi muito estudada. Porém, isso agora está mudando, e o pesquisador encarregado do estudo, Terry Hazen, indica que os resultados mostram que o fluxo de petróleo alterou profundamente a comunidade microbiana, por meio de um significativo estímulo de diferentes bactérias de águas profundas, que estão estreitamente relacionadas com micróbios conhecidos por degradar petróleo. Logo, verifica-se um imenso potencial biotecnológico nesta área.

Portanto, mesmo que ainda façamos uso do petróleo como fontes de energia ainda existem métodos não danosos ao meio ambiente para tentar sanar determinados impactos causados pelos vazamentos de petróleo, e, quem sabe, um dia poder reverter os efeitos prejudiciais de uma vez por todas.

• Exploração na Amazônia

O Brasil já ocupa o segundo lugar entre os maiores consumidores de gás natural, com mais de 920 mil veículos adaptados para utilizá-lo. O GNV apresenta bom rendimento econômico e sua combustão é limpa, razão pela qual ele dispensa tratamento dos produtos lançados na atmosfera. Outra vantagem é que motores movidos a gás apresentam menor índice de desgaste das peças. Para ampliar o fornecimento do gás natural no Brasil, a Petrobrás está investindo no potencial das reservas deste combustível em plena selva amazônica. O maior obstáculo para a exploração destes recursos na selva são os ambientais, já que o escoamento das reservas impõe a construção de milhares de quilômetros de gasodutos rasgando a floresta.

O gasoduto fica enterrado a uma profundidade de no mínimo um metro. Seu tempo de vida útil é de 20 anos. As críticas apontam para o risco de contaminação da água e do solo e a alteração da vida das populações indígenas e ribeirinhas.

A construção dos gasodutos demanda a abertura de estradas e de uma faixa de vinte metros de largura para colocação dos tubos. Muitas operações têm que ser feitas de helicóptero, abrindo clareiras na floresta para pousos e decolagens. O desmatamento, por sua vez, implica no desaparecimento de espécies e degradação do solo.

Na primeira fase de exploração dos recursos minerais da Amazônia a solução encontrada para os problemas de escoamento da produção tinham menor impacto na região. Quando a produção de petróleo atingiu os três mil barris diários foram construídos um pequeno oleoduto de Urucu até o Rio Tefé.

De lá, o óleo seguia em barcaças até o Rio Solimões onde a Petrobras construiu um terminal com uma grande embarcação chamada de "navio-cisterna" para armazenamento. Outros navios então buscavam o óleo para levá-lo para a Refinaria de Manaus (Reman). "Quando você abre uma estrada ou uma clareira longa no meio da mata, especuladores começam a ocupar as laterais. É um processo inevitável sob o qual não se tem controle e que detona ainda mais o processo de desmatamento", explica o professor titular do departamento de geografia da USP Aziz Nacib Ab'Saber.

Na sua opinião, para solucionar a complicada logística para o transporte, em hipótese alguma deveriam ser estabelecidos os dutos de longa distância, já que esta estratégia seria o caminho para uma expansão fundiária previsível. "Melhor seria usar um ponto na estrada Porto Velho- Amazonas e fazer uma instalação com reservatórios grandes para o óleo e o gás extraídos de Coari. Destes reservatórios eles seguiriam para Manaus, Roraima e Acre, sem precisar abrir outras estradas", sugere Ab' Saber.

A pequena cidade de Coari, a 600 quilômetros de Manaus, já dá sinais de mudanças depois do início da exploração do petróleo e do gás natural pela Petrobras. Como a cidade passou a receber muito dinheiro com os royalties da exploração, começou também a atrair outras populações, tanto das redondezas como de outras regiões, em busca de emprego. O novo perfil trouxe problemas como aumento da prostituição e da violência, por exemplo. A população ribeirinha também sente o afastamento dos peixes devido à movimentação das embarcações no terminal construído pela Petrobras no Rio Solimões. A jazida de Coari foi descoberta em 1986. Estima-se que tenha 50 bilhões de metros cúbicos de gás natural ou 10% das reservas nacionais. Urucu tem ainda 100 milhões de barris de óleo de boa qualidade.

Para recuperar as áreas desmatadas pela exploração do gás foi criada a rede Clareiras na Amazônia: avaliação, prevenção e recuperação dos danos causados em áreas de prospecção e transporte de gás natural e petróleo na Amazônia Brasileira, projeto coordenado pelo Instituto Nacional de Pesquisas na Amazônia (Inpa). Composta por nove instituições de ensino superior, a Rede desenvolve tecnologias para recuperar áreas abertas na floresta. Segundo o coordenador da Rede, Luiz Antonio de Oliveira, cerca de 300 hectares foi desmatado até agora. Destes, menos de 30 ainda estão em fase inicial de recuperação. Antes dos desmatamentos é feita caracterização da flora e da fauna das regiões. "Esse trabalho tem permitido catalogar novos insetos, pássaros e plantas já que o local é de mata virgem e controlado pela Petrobras, que proíbe a caça e a pesca", conta Oliveira.

O trabalho teve início em 2003. Já foram investidos R$ 1,5 milhão financiados pela Finep (Financiadora e Estudos e Projetos), órgão do Ministério da Ciência e Tecnologia, através do Fundo Setorial do Petróleo. A Petrobras também mantém um viveiro com mudas de plantas para recobrir as áreas o mais rapidamente possível já que a abertura de clareiras na floresta retira a vegetação e a camada superficial do solo, expondo-o à chuva e ao sol, o que pode provocar a erosão. Através de sensoriamento remoto é possível acompanhar o estágio de reflorestamento das clareiras. A equipe do projeto faz visitas diárias às clareiras e jazidas. "Sabemos que uma clareira está efetivamente recuperada quando a vegetação cobre toda a área e há a formação de matéria orgânica sobre a superfície do solo", explica o coordenador.

......Vazamentos e Poluições

• O vazamento de óleo em Sergipe

A Petrobras informa que o vazamento ocorrido nesta quinta-feira (23/04/15), de 7 metros cúbicos de óleo, no duto que interliga as plataformas de produção PCM-5 e PCM-6, no campo de Camorim, na Bacia de Sergipe-Alagoas, foi interrompido no mesmo dia. Todas as medidas previstas na estrutura organizacional de resposta foram tomadas e a quase totalidade do volume vazado foi recolhida pelas embarcações dedicadas, sendo o restante dispersado por embarcações de apoio.

Devido ao movimento natural das marés, é esperado que pequenas partículas

cheguem à costa. A Petrobras permanecerá em alerta para realizar operações de limpeza de praia até que não haja vestígios de material que possa estar relacionado ao vazamento. Por medida de segurança, as plataformas PCM-5, PCM-6, PCM-8 e PCM-9 permanecerão com a produção paralisada até a conclusão do reparo do duto, previsto para hoje (24/04). Essas

plataformas são responsáveis pela produção de 300 barris de óleo por dia (o que corresponde a 0,7% da produção diária de óleo da Unidade de Operações de E&P de Sergipe e Alagoas) e de 60 mil m3 de gás natural por dia (equivalente a 1,3% da produção de gás da Unidade).

• Poluição na Baía de Guanabara

No começo do ano 2000, aconteceu um desastre ecológico no mar do Rio de Janeiro. Uma refinaria de petróleo deixou vazar 1.292 toneladas de óleo na Baía de Guanabara, bem perto das praias cariocas, no dia 18 de janeiro. É uma quantidade muito grande, equivalente a quatro milhões de latinhas de refrigerante (só que cheias de petróleo) no mar. O pior é que o vazamento atingiu os manguezais de Guapimirim, uma Área de Proteção Ambiental com fauna e flora riquíssimas, onde vivem mamíferos, peixes, crustáceos e aves. A limpeza dos manguezais é muito difícil, pois ali existe muita lama e vegetação cerrada. A limpeza das águas foi feita com bombas que puxam o óleo para barcos especiais. O óleo que chega até a praia é absorvido com grandes folhas de palha. Essas são medidas que ajudam, mas não resolvem de vez a poluição. Mas a Guanabara não ficou em paz: um novo derramamento aconteceu no dia 26 de junho e, em 25 de julho, um navio não identificado espalhou milhares de litros de óleo diesel em suas águas. O desastre foi tão grande que a Baía pode levar mais de dez anos para se recuperar.

• Mais segurança e pesquisas para amenizar danos

Depois do acidente na Baía de Guanabara, em 2000, a Petrobras iniciou a implementação do Programa de Excelência em Gestão Ambiental e Segurança Operacional - Pégaso. O objetivo é criar padrões internacionais de segurança e proteção ambiental na empresa.

Foram instalados nove centros de defesa ambiental no país. Segundo o departamento de Segurança, Meio Ambiente e Saúde da Petrobrás, esses centros funcionam como uma espécie de corpo de bombeiros contra vazamentos de óleo, com profissionais de prontidão 24 horas, barcos, balsas, recolhedores e milhares de metros de barreiras de absorção e contenção de óleo.

Além disso, a Petrobras mantém uma embarcação na Baía de Guanabara, no litoral de Sergipe e no canal de São Sebastião, em São Paulo, especializada no controle de vazamentos. Todas as unidades da companhia no Brasil tem Certificado ISO 14001, que exige a manutenção de sistemas de monitoramento do impacto de suas atividades.

Enquanto isso, no Parque de Desenvolvimento Tecnológico da Universidade Federal do Ceará, Padetec, começam as primeiras simulações de campo do uso da quitosana na remoção de óleo do mar. O objetivo é desenvolver um produto baseado em uma bactéria imobilizada em quitosana que biodegrade o óleo.

A quitosana é um derivado de quitina, biopolímero encontrado em invertebrados marinhos, insetos, fungos e leveduras. No processo químico de absorção de óleos, a quitosana envolve as gotas de óleo ou gordura, aprisionando-as.

"Nos últimos ensaios realizados de simulação de vazamento o percentual de remoção de petróleo foi calculado em 92%. É provável que com a utilização do processo possamos reduzir significativamente os níveis de contaminação em um tempo muito menor que a biodegradação natural", acredita o professor Afrânio Craveiro, que coordena os estudos sobre os polímeros naturais no Padetec. A utilização de microorganismos nativos da biota é uma alternativa para a diminuição do tempo de recuperação e para amenizar os danos. Muitas vezes os métodos utilizados para remoção do petróleo, como água quente, vapor e solventes, são tão danosos quanto o óleo.

E a despoluição das águas marinhas, atingidas por petróleo, é possível. Porém, na maioria das vezes, é um processo lento e de eficiência parcial. Uma vez ocorrido o desastre ambiental, as medidas são tomadas para evitar o menor prejuízo possível ao meio ambiente.

Umas das técnicas de despoluição mais usadas é a utilização de barreiras físicas. Desta forma, é possível impedir que a mancha de petróleo se espalhe por uma área maior. Na sequência, os técnicos podem retirar o petróleo da água, utilizando grandes bombas de sucção instaladas em navios.

• Como limpar derramamentos de petróleo?

Existem várias técnicas de combate à poluição dos oceanos pelo petróleo:

• o afundamento;

• a utilização de detergentes;

• a combustão;

• a recolha mecânica (por intermédio de bomba);

• a degradação biológica.

A escolha da técnica a ser utilizada vai depender das condições ambientais e do tamanho do derramamento. A técnica do afundamento tem efeitos nocivos sobre a flora e fauna dos fundos oceânicos. Uma vez afundado, cobre os sedimentos do fundo do mar e destrói toda a vida aí existente no espaço de alguns meses.

Também não muito aconselhável é o sistema de detergentes, que consiste na dissolução do petróleo. Os detergentes espalham-no, permitindo a dissolução das porções mais tóxicas, que atingem grandes concentrações. Esse processo não se revelou muito eficaz, pois o complexo petróleo-detergente é mais tóxico que o petróleo isolado, e a sua biodegradação é mais lenta. A combustão consiste em queimar o petróleo como forma de eliminá-lo, mas as altas temperaturas atingidas aumentam a solubilidade de componentes tóxicos, tornando-o um processo não muito viável.

A recolha mecânica é ideal, salvo em difíceis condições atmosféricas, pois não fere o ambiente. Na degradação biológica, as bactérias decompõem o petróleo em substâncias mais simples. Essas bactérias são extraídas do amido do milho, vivendo enquanto houver petróleo para degradar. Para digerir 1 litro de petróleo, as bactérias consomem o oxigênio de 327 litros de água, o que agrava o risco de asfixia do mar.