O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves, que, à temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso.
Na natureza, ele é encontrado acumulado em rochas porosas no subsolo, frequentemente acompanhado por petróleo (gás associado), ou constituindo um reservatório (gás não associado).
O metano (CH4) é o principal componente do gás natural.
Composição típica do gás natural distribuído pela CEGÁS
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Componentes
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Fórmula
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Porcentagem
Volumétrica
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Propriedades
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|---|---|---|---|---|
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Metano
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CH4
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89,24%
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Massa Específica (Kg/m3)
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0,740
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Etano
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C2H6
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7,86%
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Densidade
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0,613
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Propano
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C3H8
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0,24%
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PCS (Kcal/m3)
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9.190
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Iso-Butano
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iC4H10
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-
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PCI (Kcal/m3)
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8.293
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N-Butano
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nC4H10
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-
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Pentano
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C5H12
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-
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Dióxido
de Carbono
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CO2
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1,25%
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Nitrogênio
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N2
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1,34%
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Oxigênio
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O2
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0,07%
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O gás natural, após tratado e processado é largamente utilizado em indústrias, no comércio, em residências e em veículos.
Na indústria, o gás natural é utilizado como combustível para fornecimento de calor, como matéria-prima em vários setores tais como: químicos, petroquímico, metalúrgico, plástico, cerâmico, vidros, farmacêutico, têxtil, borracha e pneus, papel e celulose, fertilizantes, como redutor siderúrgico, na geração de força motriz e eletricidade, mais recentemente em projetos de co-geração de alta eficiência energética.
No comércio e serviços, é utilizado em restaurantes, bares, hotéis, hospitais, shoppings e supermercados, substituindo com vantagens o GLP, óleo diesel e a lenha.
Em residências, o gás natural substitui também o GLP. Sendo distribuído de forma canalizada, elimina o uso de botijões, aumentando a segurança das instalações.
O gás natural vem sendo utilizado em veículos a várias décadas em diversos países como a Argentina, Itália, USA, entre outros, em substituição ao uso da gasolina e álcool com grandes vantagens.
No Brasil, já se pode quase atravessar o país indo de Porto Alegre, no Rio Grande do Sul, a Fortaleza, no Ceará, utilizando o Gás Natural como combustível.
O uso do Gás natural em veículos proporciona aos usuários diversas vantagens.
Várias são as vantagens do uso do gás natural nos diversos segmentos em que é utilizado, a saber:
O gás natural é reconhecidamente muito mais seguro que os demais combustíveis. Sendo mais leve que o ar, em caso de eventual vazamento, o gás se dissipa rapidamente na atmosfera, diminuindo o risco de explosões e incêndios. Além disso, para que o gás natural se inflame, é preciso que seja submetido a uma temperatura superior a 620ºC ( o álcool se inflama a 200ºC , a gasolina a 300ºC e o GLP a 410/500ºC).
Para facilitar a identificação de um possível vazamento, compostos à base de enxofre são adicionados ao gás (que é inodoro), em concentrações suficientes para lhe dar um cheiro marcante, mas sem lhe atribuir características corrosivas, num processo conhecido como odorização.
Para usufruir de todas as vantagens que o Gás Natural oferece, a CEGÁS está apta a lhe prestar todas as informações necessárias.
Podemos assessorar nossos clientes em todas as etapas de implantação do Gás Natural, desde a fase de avaliação econômica até o projeto, implantação do Gás Natural e acompanhamento operacional.
O Gás Natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves que na temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso, com características adequadas para ser utilizado como combustível em instalações industriais, comerciais, residenciais e como matéria prima em indústrias químicas, siderúrgicas e de fertilizantes. Na natureza ele é encontrado acumulado em rochas porosas no subsolo e, também , associado ao petróleo.
Com as recentes descobertas, a reserva total de gás natural do Brasil indica um volume de aproximadamente 630 bilhões de m³ de gás natural e o consumo médio de gás natural em é de cerca de 42 milhões de m³ por dia.
Em todo o mundo, o gás natural é considerado um combustível ecològica-mente correto, exatamente por sua característica de baixa emissão de poluentes, uma vez que sua queima é quase total, tanto nos motores dos veículos como nos fornos e caldeiras industriais. Atualmente, as políticas de governo vêm incentivando sua adoção nas frotas de transporte coletivo, como forma de melhorar a qualidade do ar, principalmente nos grandes centros urbanos.
O Gasoduto Bolívia-Brasil tem 3.150 km de extensão, sendo 2.593 no Brasil e 557 na Bolívia. Este empreendimento onera US$ 2 bilhões estando previsto um faturamento de US$ 762 milhões em 2004, quando estará operando a plena carga, ligando Santa Cruz de La Siera, na Bolívia a Porto Alegre, no R.G. do Sul, depois de passar por Mato Grosso do Sul, São Paulo, Paraná e Santa Catarina, atravessando 4 mil propriedades em 122 municípios. A obra utiliza tubulações de 32 polegadas de diâmetro, pesando 540 mil toneladas. O gerenciamento da construção e operação do gasoduto estão a cargo da TBG - Transportadora Brasileira Gasoduto Bolívia-Brasil.
Elas estão localizadas na Bacia de Campos (RJ), Bacia de Santos (SP) e Campos de Urucu e Juruá (AM).
Os oleodutos, gasodutos e polidutos são construídos dentro das normas internacionais mais rigorosas. Em alguns casos as normas são superadas, como nas travessias de zonas urbanas, onde as medidas de segurança são redobradas. Os dutos são construídos com chapas que recebem vários tratamentos contra corrosão e passam por inspeções freqüentes, através de modernos equipamentos e monitoramento à distância. Entre os dispositivos de segurança estão válvulas de bloqueio, instaladas em vários intervalos das tubulações para impedir a passagem de produtos, em caso de anormalidades, preservando as condições naturais das áreas marginais.
O valor da tarifa do Gás Natural segue o estabelecido no contrato de concessão firmado entre o Governo do Estado do Ceará e a CEGÁS. Segundo este contrato, a Tarifa Média Máxima Permitida corresponde ao custo de compra do gás acrescida da margem bruta de distribuição. Essa margem é definida anualmente, de acordo com o orçamento aprovado pelo Conselho de Administração da companhia, com base numa avaliação de custos operacionais, investimentos e projeção de vendas.
A tarifa média praticada pela CEGÁS não pode ser superior à Tarifa Média Máxima Permitida. Para definir sua estrutura tarifária, a companhia levou em consideração o volume de gás a ser consumido e o risco existente. Por isso, para o segmento industrial, achou-se mais adequado estabelecer tarifas diferenciadas (TG1, TG2 e TG3), de acordo com o nível de comprometimento de pagamento mínimo do consumidor. Além disso, a CEGÁS oferece descontos em cascata, ou seja, quem consome mais paga uma tarifa média mais baixa.
A companhia poderá reajustar seus preços sempre que ocorrer a majoração do custo de aquisição do Gás Natural, desde que a tarifa média não ultrapasse a Tarifa Média Máxima Permitida. A Tarifa Média Máxima Permitida é reajustada anualmente. Mas, caso ocorra algo que coloque em risco o equilíbrio econômico-financeiro da concessão, a CEGÁS poderá solicitar ao Poder Concedente uma revisão tarifária, conforme previsto em contrato.
O gás natural é utilizado, após tratado e processado, em residências, no comércio, em indústrias e veículos. Nos países de clima frio, seu uso residencial e comercial é predominantemente para calefação de ambientes. Já no Brasil, seu uso residencial e comercial é na preparação de alimentos e aquecimento de água.
Na indústria, o gás natural é utilizado como combustível para fornecimento de calor, geração de eletricidade e de força motriz, como matéria-prima nos setores químico, petroquímico e de fertilizantes, e como redutor siderúrgico na fabricação de aço. Na área de transportes, é utilizado em ônibus e automóveis, substituindo o óleo diesel, a gasolina e o álcool.
Por que em caso de vazamento, o GN por ser mais leve que o ar, facilita a dispersão para atmosfera não deixando que se acumule, não criando bolsões na parte inferior do recinto. Além disso, o Gás Natural precisa de uma temperatura superior a 600°C para entrar em combustão, bem acima do álcool, gasolina ou GLP.
O GN não passa por processos de industrialização, é consumido do modo como extraído da natureza.
Produz menos dióxido de carbono em sua queima, contribuindo para diminuição do efeito estufa, portanto, ecologicamente mais correto.
Bem menos do que com uso de qualquer outro combustível pois sua queima é mais limpa, não libera fuligens, aumentando a vida útil dos equipamentos e diminuindo dràsticamente as manutenções.
As construções das tubulações respeitam normas brasileiras (ABNT, NBR) e internacionais, dando mais segurança a população. Entidades como a CSPE – Comissão de Serviços Públicos de Energia, SMA – Secretaria do Meio Ambiente e Cetesb (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental) acompanham o processo de construção e distribuição do GN.
O número de incidentes com o GN em comparação ao GLP e Energia Elétrica no Brasil e no mundo é praticamente nulo. Comprovadamente o gás natural é mais seguro.
A partir de longas perfurações por meio de plataformas marítimas ou terrestres. O processamento inicia-se após a parte superior do poço, onde se separa o gás do petróleo, da água e de sedimentos. O gás é, então , tratado , comprimido e enviado para uma Unidade de Processamento de Gás Natural, a fim de se obter , além de outros derivados , um gás com excelente qualidade comercial.
GNV é a sigla de Gás Natural Veicular, ou seja, é o gás natural utilizado em veículos automotores. É o mesmo gás canalizado utilizado em residências , comércio e indústria. Nos veículos ele é armazenado em cilindros sob alta pressão (200 bar ou 200 kgf/cm²) e pode ser utilizado como combustível alternativo em qualquer veículo movido a gasolina ou álcool , com carburador ou sistema de injeção eletrônica.
O GNV (Gás Natural Veicular) é diferente do GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) em vários aspectos, a começar pela sua composição. O GNV é composto basicamente por metano, enquanto o GLP por butano. O GNV é normalmente armazenado sob alta pressão na forma gasosa; já o GLP (também conhecido como gás de botijão ou de cozinha) é armazenado na forma líquida e sob pressões muito inferiores. Isso tem impacto grande na maior segurança proporcionada na utilização do GNV. Além disso, o uso do GLP é proibido para fins automotivos.
Existe perigo de explosão com o uso do Gás Natural Veicular?
Não existe perigo de explosão, pois, além de ser mais leve que o ar, o sistema (Armazenagem e Compressão) é dotado de válvulas de segurança que se fecham caso haja algum rompimento na tubulação, além de possuir um sistema de exaustão caso ocorra algum vazamento. O Gás Natural Veicular é mais seguro do que qualquer combustível líquido. Outro fator de segurança na utilização do GNV é que, no momento do abastecimento do veículo no Posto, o mesmo é feito sem que haja contato com o ar, evitando assim qualquer possibilidade de combustão. Os cilindros de armazenamento de GNV são dimensionados para suportar a alta pressão na qual o gás é comprimido (200 bar - pressão ideal para abastecer os veículos), e ainda situações eventuais como colisões, incêndios e etc. Os raríssimos acidentes registrados ocorreram, no momento do abastecimento do veículo e, principalmente por uso de equipamentos inadequados (KIT de conversão instalado em oficinas não homolagadas pelo INMETRO, botijão de GLP - que não suporta a pressão do GNV - ao invés de cilindro). O conceito de segurança desse combustível já é reconhecido em todos os países do mundo onde ele é largamente utilizado. Nos EUA, um país que prima pela segurança, o GNV é utilizado até mesmo em ônibus escolares; em Nova York, por exemplo, é obrigatório.
Como abastecer um veículo movido a Gás Natural?
O abastecimento é tão simples quanto o álcool ou a gasolina, e é feito através de uma multi-válvula com dispositivo de abastecimento, geralmente instalada próximo ao regulador de pressão.
Quantos países já possuem Gás Natural Veicular?
O Gás Natural Veicular é largamente utilizado em aproximadamente 50 países. Os principais são - Itália, Rússia, Argentina, Brasil, Estados Unidos, Canadá, Áustria e demais países da Comunidade Econômica Européia.
A autonomia é determinada pelo tamanho do cilindro (compartimento onde é armazenado o gás dentro do automóvel). Com um cilindro de 16m³ (dezesseis metros cúbicos) o veículo pode rodar aproximadamente 200km. Vale lembrar que ao converter um veículo para GNV, este não fica impedido de usar o combustível líquido, ou seja, o sistema é bi-combustível.
Sim, a manutenção é bàsicamente a mesma ou até mais simples, já que o GNV aumenta a vida útil do motor através de uma queima mais uniforme nos cilindros dos motores.
A principal vantagem para o Frotista em converter seus veículos está na economia obtida por quilômetro rodado, que é em torno de 50 a 60 % (sessenta por cento) em relação ao álcool e à gasolina.
Após sua extração, o Gás Natural é enviado por gasodutos para as Unidades de Processamento de Gás Natural (UPGN), obtendo-se um gás seco e extremamente leve em relação ao ar atmosférico, de extraordinária qualidade como energético. Das UPGNs, são transportados por gasodutos e/ou rede de gás das Cias. Distribuidoras de Gás até os Postos. Embora exista tecnologia para o transporte por outros meios, como Caminhões feixes e etc., devido aos custos elevados de compressão e transporte, a diretriz básica ainda é promover sua utilização nas áreas mais densas e próximas aos gasodutos.
Sim, pode ser usado em veículos pesados, com várias vantagens, como: - aumento da vida útil do motor menor carbonização do motor - maior intervalo nas trocas de óleos lubrificantes - maior intervalo nas trocas dos filtros - maior intervalo nas trocas de tubos de escapamento.
O Gás Natural Veicular é comprimido e armazenado em cilindros especiais de aço, que são adaptados ao porta-malas do carro. Através de um sistema de tubulações e válvulas especiais este gás é injetado e misturado ao ar aspirado pelo motor, proporcionando uma queima limpa e eficiente de mistura.
O Gás Natural Veicular pode ser usado com a máxima segurança e desempenho em todos os tipos de motores a álcool ou a gasolina, com a simples instalação de um kit de conversão para gás.
Após feita a opção pela tecnologia de conversão mais adequada a suas condições operacionais, o usuário deverá procurar "uma oficina devidamente credenciada pelo INMETRO para a efetiva instalação do kit". Uma vez concluída a montagem, o veículo receberá um "Certificado de Regularidade Veicular - CRV", atestando que os critérios adotados pela RTQ 33 do INMETRO, e a Norma 11353 da ABNT para veículos a gás natural estão atendidas na conversão. De posse deste certificado e do documento original do carro, o usuário deve comparecer ao Departamento de Trânsito local, de maneira a oficializar a conversão do seu veículo.
Sim. Caso o proprietário queira trocar o veículo que foi convertido para o gás natural, o kit poderá ser facilmente transferido para o novo carro , bastando apenas pequenas modificações. Neste caso, será necessário apenas um novo certificado de homologação, uma vez que o anterior era específico para o primeiro veículo. De posse deste, será preciso uma nova oficialização, conforme descrito anteriormente.
O ICMS sobre o Gás Natural Veicular – como é pago?
O Gás Natural Veicular – GNV é mercadoria sujeita à Substituição Tributária, isto é, o Imposto (ICMS) é retido na fonte, significa que o imposto já foi pago antecipadamente. O Posto Revendedor não tem que recolher mais ICMS.
Sim, a queima do gás natural é muito mais completa do que a da gasolina, álcool ou diesel. Por isso, os veículos que a utilizam emitem menos poluentes, tais como óxidos nitrosos (NOX), dióxido de Carbono ( CO2) e principalmente monóxido de carbono (CO). Assim, o gás natural é uma grande opção de combustível nos grandes centros urbanos, ajudando no controle dos níveis de poluição e melhorando a qualidade de vida das pessoas.
De 3 a 6 horas.
A lista de postos pode ser consultada neste site. Em breve outras regiões contarão com postos de abastecimentos de Gás Natural Veicular. Clique aqui.
A instalação de equipamentos para uso do Gás Natural em veículos altera apenas o sistema de alimentação de combustível. Em carros carburados as alterações no funcionamento são mínimas enquanto que em carros equipados com sistema de injeção eletrônica as alterações passam a ser pouco mais perceptíveis. Ocorre que nestes veículos a alimentação deixa de ocorrer através da injeção de combustível pelos bicos injetores no coletor e passa a ocorrer por sistema de aspiração, através de peça denominada "corpo de borboleta". Para instalação de tais equipamentos não há necessidade de proceder grandes modificações na originalidade do veículo.
Quanto ao sistema de injeção eletrônica, para preservação e continuidade da utilização deste, devem ser instalados todos os equipamentos eletrônicos necessários para tanto. Tais equipamentos consistem basicamente em emulador de bicos injetores (que procede o corte de alimentação dos bicos), emulador de sonda lambda (que recebe as informações da sonda e adapta as mesmas para funcionamento com GNV) e variador de avanço (peça que equaliza o funcionamento do sistema de ignição com as características do novo combustível). Assim, pode-se afirmar que a "inteligência eletrônica" do veículo não é perdida quando da utilização do GNV como combustível alternativo.
A partida de um carro movido à GNV ocorre na gasolina. Com o aumento da rotação do motor ou com o passar de alguns segundos, dependendo do sistema, o funcionamento passa automaticamente para o GNV. Portanto, a ignição inicial do veículo ocorre na gasolina. Algumas chaves têm dispositivo que permite a ignição inicial utilizando GNV. Entretanto, essa possibilidade deve ser utilizada apenas em caso de emergência, isto é, quando não houver gasolina no tanque. O GNV é combustível de bom funcionamento em qualquer temperatura do motor.
Quanto à garantia das montadoras, a regra vale para todos: qualquer alteração feita na parte elétrica ou mecânica do veículo implica em perda da garantia. Isto é, instalado um sistema de alarme, sistema de turbo, sistema de som ou sistema para uso do GNV, a garantia de fábrica é perdida.
Hoje , porém , todas as montadoras de veículos já estão começando a ofertar veículos movidos a GNV com garantia de fábrica, dado a grande importância que esse combustível representa.
Há normas que atualmente regulamentam os equipamentos e as oficinas instaladoras. As oficinas devem obrigatoriamente homologar seus equipamentos e instalações perante o INMETRO. Uma boa instalação isenta o consumidor de riscos de acidentes e uma boa oficina instrui o consumidor sobre quais os cuidados no abastecimento e cuidados necessários com os equipamentos.
O GNV custa aproximadamente 60% menos que a gasolina e 20% menos que o álcool, em termos de custo direto. Só que o usuário economiza muito mais pois a autonomia de um Nm³ de GNV é superior à de um litro de combustível líquido. Além de reduzir as emissões de poluentes, o gás natural é seco, não provocando resíduos de carbono nas partes internas do motor o que, de um lado, aumenta a vida útil do motor e o intervalo de troca de óleo e, do outro, minimizando significativamente os custos de manutenção . O Brasil possui reservas de gás natural, além de ter gasodutos que permitem transportar gás natural de países como Bolívia e Argentina . Todas as vantagens do uso do GNV estão à disposição do usuário, sem que o mesmo perca a possibilidade de utilizar o combustível original pois um comando instalado no painel do veículo permite a troca entre combustíveis.
Sim. O kit GNV é um sistema bi-combustível que permite o veículo utilizar, alternadamente, o combustível original (gasolina ou álcool) ou o Gás Natural Veicular. Na realidade, pode-se alternar entre os combustíveis até mesmo com o veículo em movimento.
Quase não há, pois o maior poder calorífico do gás natural na ordem de 15% (1Nm³ = 1,15 litros de gasolina) assegura um bom rendimento (performance) do motor.
A conversão típica oscila entre R$ 2.500,00 e R$ 3.500,00 podendo variar de acordo com a configuração e a capacidade de armazenamento desejada pelo usuário.
Sim. O gás natural é a alternativa mais viável para a solução dos problemas ambientais associados a veículos automotores. A queima do gás natural é muito mais completa que a da gasolina, álcool ou diesel. Por isso, os veículos que utilizam o GNV emitem menos poluentes como óxidos nitrosos, dióxido de Carbono (CO²) e principalmente monóxido de carbono (CO) , tornado-se uma grande opção de combustível nos grandes centros urbanos, ajudando no controle dos níveis de poluição e melhorando a qualidade de vida.
Ao converter o veículo, o usuário recebe um CSV (Certificado de Segurança Veicular). Com este certificado, o usuário tem o prazo de 30 dias (estipulado pelo DETRAN) para regularizar a documentação do veículo, que passa a ser considerado bi-combustível.
Vale lembrar que o veículo convertido cuja documentação não se encontra regularizada, está sujeito a multas e apreensão pelo DETRAN.
Embora já possamos considerar que a região metropolitana de Fortaleza , incluindo-se ainda os municípios de Horizonte e Pacatuba , já conta com uma razoável rede de distribuição de GNV , dentro de , no máximo, seis mêses contaremos com postos em Aracati e Caucaia. Nos próximos doze meses poderemos contar também com postos Limoeiro do Norte e Sobral. Como se observa, a CEGÁS continua acreditando e investindo na abertura de mais postos em diversas regiões, dentro de sua área de concessão.
Gás Natural e Gás de Cozinha (Botijão) são a mesma coisa?
Não, suas composições são bem diferentes. O gás de botijão (GLP, ou Gás Liquefeito de Petróleo), composto basicamente por propano e butano, é altamente tóxico e inflamável. Já o gás natural é composto principalmente por metano que, além de ser mais leve que o ar ( o que faz com que se dissipe em rapidamente em caso de vazamento ), não é tóxico.
As aferições de consumo do gás natural são feitas por meio de um medidor de gás, semelhante a um medidor de eletricidade, que fica em cada residência ou estabelecimento. Uma vez ao mês, representantes da Cegás fazem a leitura do consumo, gerando um boleto de cobrança bancária e nota fiscal com os dados de consumo de gás, os quais são encaminhados ao consumidor através do correio ou diretamente pela Cegás.
O gás natural chega de forma canalizada, através da rede de distribuição da Cegás.
Como seu fornecimento é contínuo e através de canalizações, o consumidor não sofre interrupções de fornecimento e nem passa por situações de insegurança por vazamento de gás já que é inexistente a troca de botijão.
As tubulações evitam o transporte de pesados botijões com alta pressão, que percorrem ruas e estradas em caminhões, carros, motos e bicicletas. O Gás Natural colabora, dessa forma, para aumentar a segurança, proporcionando a redução das taxas de seguro patrimonial (residencial).
Este ano houve greves e boicotes por causa do preço do GLP e, em alguns lugares, não foi possível se encontrar um botijão. E com o Gás Natural?
Por ser uma prestadora de serviço público de primeira necessidade não é permitido fazer cartéis ou mesmo greve, com a pena da perda da concessão.
Todos os equipamentos que utilizam o GLP podem utilizar o gás natural. O Gás Natural pode ser utilizado ainda como combustível em automóveis e em co-geração (geração de energia elétrica), alternativas não disponibilizadas pelo GLP.
Em geral o GN é em torno de 30% mais barato que o GLP.
Fonte: www.cegas.com.br
O gás natural é, como o próprio nome indica uma substância em estado gasoso nas condições ambiente de temperatura e pressão. Por seu estado gasoso e suas características físico–químicas naturais, qualquer processamento desta substância, seja compressão, expansão, evaporação, variação de temperatura, liquefação ou transporte exigirá um tratamento termodinâmico como qualquer outro gás.
A composição do gás natural bruto é função de uma série de fatores naturais que determinaram o seu processo de formação e as condições de acumulação do seu reservatório de origem.
O gás natural é encontrado em reservatórios subterrâneos em muitos lugares do planeta, tanto em terra quanto no mar, tal qual o petróleo, sendo considerável o número de reservatórios que contém gás natural associado ao petróleo. Nestes casos, o gás recebe a designação de gás natural associado. Quando o reservatório contém pouca ou nenhuma quantidade de petróleo o gás natural é dito não associado.
Os processos naturais de formação dos gás natural são a degradação da matéria orgânica por bactérias anaeróbias, a degradação da matéria orgânica e do carvão por temperatura e pressão elevadas ou da alteração térmica dos hidrocarbonetos líquidos.
A matéria orgânica fóssil é também chamada de querogêneo e pode ser de dois tipos: querogêneo seco, quando proveniente de matéria vegetal e querogêneo gorduroso, quando proveniente de algas e matéria animal.
No processo natural de formação do planeta ao longo dos milhões de anos a transformação da matéria orgânica vegetal, celulose e lignina, produziu o querogêneo seco que ao alcançar maiores profundidades na crosta terrestre sofreu um processo gradual de cozimento, transformando-se em linhito, carvão negro, antracito, xisto carbonífero e metano e dando origem às gigantescas reservas de carvão do planeta.
A transformação da matéria orgânica animal ou querogêneo gorduroso não sofreu o processo de cozimento e deu origem ao petróleo. Nos últimos estágios de degradação do querogêneo gorduroso, o petróleo apresenta-se como condensado volátil associado a hidrocarbonetos gasosos com predominância do metano. Por esta razão é muito comum encontrar-se reservas de petróleo e gás natural associados.
Assim, o gás natural como encontrado na natureza é uma mistura variada de hidrocarbonetos gasosos cujo componente preponderante é sempre o Metano. O gás natural não associado apresenta os maiores teores de Metano, enquanto o gás natural associado apresenta proporções mais significativas de Etano, Propano, Butano e hidrocarbonetos mais pesados.
Além dos hidrocarbonetos fazem parte da composição do gás natural bruto outros componentes, tais como o Dióxido de Carbono (CO2), o Nitrogênio (N2), Hidrogênio Sulfurado (H2S), Água (H2O), Ácido Clorídrico (HCl), Metanol e impurezas mecânicas. A presença e proporção destes elementos depende fundamentalmente da localização do reservatório, se em terra ou no mar, sua condição de associado ou não, do tipo de matéria orgânica ou mistura do qual se origino, da geologia do solo e do tipo de rocha onde se encontra o reservatório, etc.
A composição comercial do gás natural é variada e depende da composição do gás natural bruto, do mercado atendido, do uso final e do produto gás que se deseja. Apesar desta variabilidade da composição, são parâmetros fundamentais que determinam a especificação comercial do gás natural o seu teor de enxofre total, o teor de gás sulfídrico, o teor de gás carbônico, o teor de gases inertes, o ponto de orvalho da água, o ponto de orvalho dos hidrocarbonetos e o poder calorífico.
O produto deve estar sempre livre de poeira, água condensada, odores objetáveis, gomas, elementos formadores de goma, glicóis, hidrocarbonetos condensáveis, compostos aromáticos, metanol ou outros elementos sólidos ou líquidos que possam interferir com a operação dos sistemas de transporte e distribuição e à utilização pelos consumidores.
O gás natural pode ser transportado sem odorização, exceto quando requerido por normas de segurança aplicáveis, porém, é obrigatória a presença de odorante na distribuição.
Pela predominância do Metano na composição do gás natural todas as analises físicas e termodinâmicas podem ser realizadas como se este fosse o único gás presente na mistura, sem comprometimento dos resultados, como tem mostrado a prática.
São importantes características do gás natural sua densidade inferior à do ar, seu baixo ponto de vaporização e o limite de inflamabilidade em mistura com o ar superior a outros gases combustíveis.
Densidade – o gás natural é o único gás cuja densidade relativa é inferior à 1,0, sendo portanto mais leve que o ar. Este fato tem importância decisiva para segurança;
Ponto de Vaporização – é o ponto em que ocorre a mudança de fase do estado líquido para o estado gasoso em uma certa combinação de temperatura e pressão. À pressão atmosférica a vaporização do gás natural ocorre à temperatura de (-162) ºC;
Limites de Inflamabilidade – os limites de inflamabilidade podem ser definidos como as percentagens mínima e máxima de gás combustível em composição com o ar, a partir das quais a mistura não irá inflamar-se e permanecer em combustão. O limite inferior representa a menor proporção de gás em mistura com o ar que irá queimar sem a aplicação contínua de calor de uma fonte externa. Em proporções menores ao limite inferior a combustão cessa quando interrompida a aplicação de calor. O limite superior é a proporção de gás na mistura a partir da qual o gás age como diluente e a combustão não pode se auto-propagar. Para o Gás Natural, os limites de inflamabilidade inferior e superior são, respectivamente, 5% e 15% do volume.
O comportamento das variáveis pressão, temperatura e volume dos gases reais é bastante difícil de descrever e para modela-lo utiliza-se a Lei do Gás Perfeito ou Ideal. A partir de observações experimentais foi estabelecido que o comportamento das variáveis pressão, temperatura e volume dos gases à baixa densidade pode ser representado com bastante precisão pela seguinte equação de estado, chamada “Equação de Estado dos Gases Ideais”:
P = Pressão [Pa = N/m2];
V = Volume [m3];
n = N.º de Moles;
R (Constante Universal dos Gases Ideais) = 8,3144
N m / (mol K);
T = Temperatura Absoluta [K];
O peso molecular do Metano (CH4) é 16,04, o que significa dizer que cada mol de CH4 pesa 16,04 gramas. Assim, conhecida massa de gás, pode-se calcular o número de moles.
Em densidades muito baixas, todos os gases e vapores reagem de maneira bastante próxima à relação P-V-T da equação de estado dos gases ideais.
Como a densidade é uma função da pressão e da temperatura, verifica-se que em pressões muito baixas e temperaturas superiores tal comportamento se verifica.
Em pressões maiores, o comportamento dos gases pode desviar-se substancialmente da equação de estado dos gases ideais. Para corrigir-se este desvio introduz-se, então, um fator de correção variável chamado Fator de Compressibilidade (z), e equação de estado dos gases reais:
Tal fator pode ser uma função gráfica ou matemática de temperatura, pressão e composição do gás.
Para um gás perfeito, z = 1; para o gás natural pode-se considerar o fator de compressibilidade do metano.
A compressão do gás natural tem papel importante em toda sua cadeia, desde a produção até o consumo, seja para desenvolver as atividades de transporte, armazenagem ou alimentação de equipamentos.
Conhecido o comportamento das variáveis pressão, temperatura e volume para o gás natural pode-se calcular a potência teoricamente necessária para comprimi-lo através de expressões analíticas que consideram o desvio dos gases reais da Lei de Estado dos Gases Ideais. Quando está disponível, pode-se obter este valor diretamente no Diagrama de Mollier para gases reais.
Quando um gás real é comprimido em um único estágio a compressão se aproxima de um processo adiabático, ou seja, praticamente sem troca de calor entre o gás comprimido e o ambiente.
Os cálculos teóricos de uma compressão adiabática resultam no máximo trabalho teórico necessário para comprimir o gás entre dois níveis de pressão. Por outro lado, os cálculos teóricos de uma compressão isotérmica, ou seja, na qual a temperatura do gás comprimido não se altera com a elevação de pressão, determinam o valor do mínimo trabalho necessário para se efetuar a compressão.
Portanto, estes dois resultados indicam os limites inferiores e superiores da potência necessária para a compressão do gás.
A liquefação consiste em processos termodinâmicos que promovem a mudança de estado dos gases para o estado líquido. Devido às características de alguns gases, o Metano entre eles, a mudança para o estado líquido não ocorrer com a elevação da pressão, sendo necessário a adoção de resfriamento. Para tais gases, chamados criogênicos, a temperatura acima da qual não existe uma mudança distinta das fases líquido e vapor, a temperatura crítica, se encontra abaixo da temperatura ambiente.
O Gás Natural Liqüefeito (GNL)‚ uma mistura, em fase líquida de vários constituintes. Seu comportamento, na presença dos vapores destes componentes obedece às leis da termodinâmica do equilíbrio de fases das misturas. Na prática, são usadas as curvas e tabelas do componente de maior proporção, o metano. Para representar comportamento termodinâmico são usados os diagramas de entropia (temperatura/entropia), entalpia ( entalpia/pressão) e de Mollier (entalpia/entropia) do metano com excelente aproximação, para GNL de alto teor de metano, no cálculo das mudanças de fase gas-GNL.
A liquefação do gás natural permite estoca-lo e transporta-lo sob forma condensada em condições técnico-econômicas viáveis. Como pesa menos de 500 Kg/m3, não necessita de uma estrutura mais forte do que se fosse para água. Se o gás fosse comprimido, a estrutura necessitaria de mais aço.
A composição do gás natural liqüefeito, igualmente à do gás natural comercial depende fundamentalmente do seu reservatório de origem. Antes da liquefação é necessário submeter o gás natural bruto a tratamentos que dependem das características originais do gás e normalmente consistem dos seguintes processos:
O gás natural como matéria prima ou insumo é utilizado em quatro conjuntos principais de processos: a alimentação direta (combustão e potência), a siderurgia, a produção de combustíveis sintéticos e a produção de gasoquímicos. O enfoque de valorização do insumo gás natural é diferenciado em cada uma destas vias principais.
A primeira via caracteriza o gás natural como um combustível para atendimento térmico direto residencial, comercial ou industrial, para geração de potência de acionamento em termelétricas ou processos industriais e como carburante para o transporte, proporcionando a menor valorização possível.
A segunda via, que exige menor investimento inicial, quando comparada às seguintes, e resulta em menor valorização do insumo é, por exemplo, a aplicação siderúrgica, onde o gás natural é usado como redutor siderúrgico no processamento de minérios.
A terceira via necessita de investimento maiores e agrega mais valor ao insumo, utilizando o gás natural como matéria prima básica de processos de produção de combustíveis sintéticos como gasolina, nafta, querosene, gasóleo, óleos lubrificantes, óleo diesel, parafina e outros.
A quarta via, que requer investimentos de magnitude bastante elevada e valoriza o insumo gás natural de forma específica é a produção de gasoquímicos, que são a base da indústria moderna. Gasoquímica é a produção de petroquímicos à partir do gás natural que se diferencia da produção tradicional a partir de derivados do petróleo pelo insumo básico e por inúmeras vantagens, em particular a redução expressiva de impactos ambientais. Os produtos são os mesmos, eteno, propeno, buteno, polímeros(polietileno e polipropileno), matéria prima na fabricação de fibras sintéticas, borrachas sintéticas, plásticos, revestimentos, química automotiva, produtos nitrogenados, detergentes e outros.
O gás natural, sob todas as formas, é a energia mais segura, e os índices de mortes e acidentes são mais baixos que quaisquer outras energias. A indústria de gás é também a menos perigosa pois não opera sistemas de altas temperaturas, como refinarias, os processos de limpeza do gás são simples e sem complexidade e não aplica altas tensões ou correntes elétricas.
Isto significa que o gás natural é mais leve que o ar. Assim, sempre que alguma quantidade de gás natural for colocada livre no meio ambiente esta subirá e ocupará as camadas superiores da atmosfera. Em ambientes internos o gás natural não provoca acúmulos nas regiões inferiores, sendo suficiente para garantir sua dissipação a existência de orifícios superiores de ventilação e evacuação;
Ainda por sua densidade, o gás natural não provoca asfixia. A asfixia ocorre quando um gás qualquer ocupa o espaço do ar atmosférico ao nível do ser humano, impedindo que este respire. A asfixia é a privação de oxigênio e independe da toxidade do gás em questão. Como o gás natural não se acumula nas camadas inferiores e se dissipa rapidamente, não oferece risco de asfixia.
A alta qualidade do gás natural como energético é decorrente de suas propriedades químicas e físicas. Como o produto comercial é limpo de impurezas e com baixo índice de compostos sulfurosos, os gases resultantes de sua combustão podem entrar em contato direto com produtos e processos sem contamina-los e a evacuação dos gases de exaustão pode ser realizada com o máximo aproveitamento do calor (temperaturas em torno de 100 ºC) sem o risco de formação de ácidos e a conseqüente corrosão dos trocadores de calor e das chaminés.
Por outro lado, seu estado gasoso propicia um nível de controle nos processos de combustão que permite garantir a elevada qualidade de produtos e processos mais sofisticados.
Em alguns casos particulares a promoção de uma atmosfera oxidante ou redutora (sem oxigênio livre) no ambiente de processos é desejada e a aplicação de uma chama oxidante e redutora a gás atende à necessidade.
A flexibilidade é intrínseca ao gás natural. Como foi dito no início deste texto, a combinação do gás natural com o ar atmosférico é a condição suficiente para promover o atendimento energético à qualquer potência, não existindo a necessidade de sistemas auxiliares. A alimentação de gás, via gasoduto ou tanques(pressurizado ou liqüefeito), é suficiente para proporcionar o atendimento da demanda energética e oferecer uma ampla faixa de variação de potência com o mesmo equipamento e a mesma qualidade.
Isto confere aos sistemas à gás flexibilidade muito superior de instalação, localização, operação e potência. Um mesmo gasoduto a qualquer pressão, um mesmo tanque criogênico de qualquer capacidade, pode abastecer qualquer consumo e qualquer equipamento diretamente utilizando uma simples válvula redutora de pressão ou um vaporizador. Não existe flexibilidade maior.
Ao compararmo-lo à eletricidade verificamos que esta obriga a ter uma única tensão e única freqüência, sistemas de alimentação com 2 a 4 cabos, sem armazenagem, uma regularidade de consumo, proteção contra harmônicos, parasitas, etc., e uma restrição de localização à proximidade da rede, que tem sua linhas de transmissão aéreas.
Comparando aos derivados do petróleo vemos que estes precisam ter um ciclo próprio - Diesel, Otto - sua manipulação exige elevação de temperatura, injeção de ar, injeção de vapor, pressurização, etc., todos sistemas auxiliares que restringem e limitam as aplicações.
Os combustíveis sólidos são igualmente cerceadores das liberdades de escolha, seja pela necessidade dos sistemas de manipulação, seja pela proximidade à fonte. Outros energéticos renováveis como o solar, vento e água oferecem limitações naturais de potência e disponibilidade.
Assim comparado, podemos dizer que o gás natural é um produto fácil de aplicar, que queima no estado natural, sem precisar de auxiliares e até induzindo o ar de combustão e é uma energia fiel e amiga sempre à disposição do consumidor.
O gás natural apresenta um grande nível de independência dos espaços, das distâncias, dos meios de transporte e das vulnerabilidades geo-políticas para todas as condições de uso.
Uma canalização de gás natural pode ser aérea (leve) ou enterrada, no fundo do mar, de um lago ou em qualquer rua da cidade e sob qualquer muro de edifício. Nas instalações com tanques de armazenagens estes podem ser enterrados ou alocados sem dificuldades, existindo tanques horizontais e verticais. Neste sentido o gás é independente no espaço pois não precisa de dutovia, atravessa os campos embaixo das culturas e é armazenado sem ocupar áreas significativas.
Os centros de consumo não estão limitados às regiões próximas fontes de exploração de gás pois gasodutos de 4.500 km já operam e podem transpor continentes e oceanos(se for mais econômico que o GNL). O GNL já é transportado em todos os oceanos tendo origem e destino em países bastante distantes. O GNL é transportado da Austrália até a Espanha (8.600 milhas). Assim, o gás natural é independente das distâncias.
É também independente dos meios de transporte e de vias pois no estado gasoso pode ser deslocado em gasodutos e na forma liqüefeita pode ser deslocado via caminhão, trem ou navio.
Como será visto a seguir a diversificação da origem é tal que países são abastecidos por diversas fontes independentes eliminando os riscos geo-políticos.
A diversificação das fontes de origem é uma característica especial do gás natural quando comparado a outros energéticos. Enquanto as reservas mundiais de petróleo estão concentradas no Oriente Médio(64 %), como pode ser visto na Figura 1, o que permite à OPEP controlar os preços praticando os "Savings Procedures". As reservas mundiais de gás natural são mais distribuídas ao redor do mundo, como pode ser visto na Figura 2.
Figura1 - Distribuição de reservas de petróleo ao redor
do mundo
Figura 2 - Distribuição de reservas de gás nattural ao
redor do mundo
Com o crescimento das reservas mundiais de gás natural, que pode ser vista na Figura 4 e comparada ao petróleo, verificamos o crescimento acelerado da disponibilidade de gás natural no mundo. Considerando os volumes das reservas próximas ao Brasil apresentadas na Figura 3, concluímos que uma organização inteligente com a criação de armazenagens estratégicas e a realização de contratos no mercado de abastecimento "spot", o gás está sempre disponível em qualquer vazão e potência.
Assim, a disponibilidade do combustível pode ser garantida ao mercado interno. A utilização de tanques de armazenagem de gás comprimido, GNL ou GLP nos consumidores finais, quando imprescindível, realizam a disponibilidade.
O gás natural é um energético discreto pois seus sistemas de distribuição e armazenagem são normalmente subterrâneos. Mesmo no consumidor final as canalizações de distribuição são singelas e de baixo diâmetro, podendo inclusive serem subterrâneas. A alimentação via rede elimina reservatórios e tanques e, mesmo quando se fazem necessários, podem ser subterrâneos.
A discrição é um fato que provoca uma total desinformação sobre o gás, por ser o gás inodoro e invisível nas condições normais, o transporte e a distribuição são feitas por canalizações subterrâneas, o transporte líquido de massa é feito por navios e os terminais metaneiros são muito concentrados, com tanques enterrados e as armazenagens subterrâneas são a mais de 500 metros de profundidade.
Por outro lado, sua intensidade energética é muito elevada tanto que um gasoduto de transporte de médio porte (GASBOL) eqüivale a quase 10 usinas Angra II, e 16 linhas de transmissão alta tensão(380 kW), sendo a sua discrição absoluta se comparado a esses dois exemplos.
O gás natural é em geral uma energia mais barata porque é um combustível sem mercados cativos, tanto do lado da oferta quanto do lado da demanda. Suas características físico-químicas privilegiam o desenvolvimento tecnológico e o favorecem o alcance de maiores eficiências. Além do custo real, o gás natural sempre oferece uma razão preço/qualidade muito inferior à dos outros energéticos, principalmente quanto maior for a qualidade desejada e o valor agregado do produto. Portanto, o gás natural é uma energia necessariamente mais econômica.
Hoje em dia, quando os consumidores estão mais sensíveis ao "valor relativo" do que a um valor líquido absoluto, os benefícios em termos de qualidade oferecidos pelo gás natural tornam-no a escolha econômica natural.
Além de realizar processos de alta eficiência, desde a combustão até na aplicação, o gás natural independente de equipamentos diversos de preparação e transporte da energia o que reduz os custos de instalação e de operação dos sistemas de atendimento.
O gás natural está entre os energéticos que tem menor potencialidade para impactar o meio ambiente. Sua sintonia ecológica é a maior entre os combustíveis. Seu estado natural gasoso e sua baixa densidade proporcionam uma rápida dissipação na atmosfera sem impregnar organismos minerais, vegetais ou animais. A ausência de compostos sulfurosos e nitrogenados em sua composição proporciona uma combustão livre da emissão de SOx(gás que contribui para a chuva ácida) e com a menor taxa de emissão de NOx(gás que ataca a camada de ozônio) entre os combustíveis. Como é um combustível no estado gasoso sua combustão se processa da forma mais completa e a emissão de CO é baixíssima
O GN tem um amplo espectro de aplicações. Suas principais utilizações tem sido como combustível industrial, comercial, domiciliar e residencial, e na recuperação secundária de petróleo em campos petrolíferos, através de sua reinjeção. Também é utilizado como matéria-prima nas indústrias petroquímica (plásticos, tintas, fibras sintéticas e borracha) e de fertilizantes (uréia, amônia e seus derivados), e para redução do minério de ferro na indústria siderúrgica.
Uma outra forma de utilização de GN é como combustível na geração de eletricidade, seja em usinas termelétricas, seja em unidades industriais, instalações comerciais e de serviços, em regime de cogeração (produção combinada de vapor e eletricidade). O gás natural é a terceira maior fonte de energia primária no mundo, somente superado pelo petróleo e pelo carvão.
O uso do GN nas residências, seja para cocção, seja para calefação, além da segurança e praticidade, tem a vantagem de substituir o GLP(derivado de petróleo importado pelo Brasil), que exige complexa infra-estrutura de transporte e armazenamento.
Nos segmentos de transporte coletivo e de cargas, a utilização do GN assume importância na redução de agentes poluentes.
O gás natural é produzido, muitas vezes juntamente com o petróleo, através da extração nas bacias sedimentares da crosta terrestre. Ao chegar à superfície ele é tratado para remoção de impurezas, como água e outros gases. A seguir ele é transportado por gasodutos para as zonas de consumo e refino.
Plantas elétricas e algumas indústrias podem utilizar o gás natural diretamente, captado dos gasodutos. Residências e pequenas indústrias adquirem o gás de empresas distribuidoras. As empresas distribuidoras adicionam substância odorante ao gás por medida de segurança, para facilitar a identificação de vazamentos.
Ao longo do ano de 1998, foram produzidos no País 10,3 bilhões de m3 de gás, 5,1% a mais que em 97. Do volume total produzido no ano passado, 8 bilhões de m3 são de gás não associado e 2,3 bilhões de m3 de gás associado. Os campos marítimos foram responsáveis por 64% da produção de gás (6,6 bilhões de m3), enquanto os terrestres responderam por 36% (3,7 bilhões de m3).
A reavaliação das reservas de gás feita em 1998 e a ausência de novas descobertas de médio e grande porte, levaram as reservas totais de GN a atingir a marca de 409,8 bilhões de m3, com o decréscimo de 5,9% em relação ao volume de 97.
Desse total, 225,9 bilhões de m3 (55,1%) referem-se ao volume provado e 183,9 bilhões de m3 (44,9%) à soma das reservas prováveis e possíveis. Com volume de 26,5 bilhões de m3, o campo de Leste de Urucu(AM) lidera a lista dos 20 campos com maiores reservas provadas de gás, onde se concentram 76,9% do volume total. Em seguida, vem o campo de Marlim(Bacia de Campos), que tem 23,7 bilhões m3 de gás.
Mais de 50% das reservas totais de gás, ou seja, 205,8 bilhões de m3, estão localizadas na Bacia de Campos e o restante, 49,8%, distribuído nas demais unidades operativas da Petrobras. A maior parte das reservas totais de gás está localizada no offshore, onde se concentram 252,6 bilhões de m3. Grande parte das reservas está localizada em lâmina d'água superior a 1.000 m.
Fonte: www.cq.ufam.edu.br
