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Energia e Meio Ambiente

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  • Energia e Meio Ambiente

  • Energia e Meio Ambiente

    Me

    ta

    Apresentar a conservao de energia como forma de preservao do

    meio ambiente.

    Ob

    jeti

    vo

    s

    Apresentar as relaes entre energia e o meio ambiente;

    Discutir novas tecnologias relacionadas s questes socioambientais;

    Avaliar as condies de gerao de energia e a preservao do meio

    ambiente;

  • Energia e Meio Ambiente

    1

    Poluio Ambiental

    Figura 1 - Lixo

    Figura 2 - Lixo na praia

    A poluio ambiental prejudica o funcionamento dos ecossistemas, chegando a

    matar vrias espcies animais e vegetais. O homem tambm prejudicado com este

    tipo de ao, pois depende muito dos recursos hdricos, do ar e do solo para sobreviver

    com qualidade de vida e sade.

    Atualmente, devido aos grandes avanos tecnolgicos, o ser humano vem

    enfrentando trs grandes problemas que foram ironicamente provocados por ele

    prprio: a super povoao, o desaparecimento dos recursos naturais e a destruio do

    meio ambiente.

    O ambientalista Jacques Yves Cousteau tem uma frase muito interessante a

    respeito disso:

    Triunfar sobre estes problemas, vistos sermos ns a sua causa, deveria

    ser a nossa mais profunda motivao." Jacques Yves Cousteau (1910-1997)

  • Energia e Meio Ambiente

    2

    JACQUES YVES COUSTEAU

    Nasceu em 1910, na Frana, e cedo foi admitido

    na Academia Naval Francesa, ainda quando tinha 20

    anos. Sempre sonhou em torna-se um piloto da

    marinha, mas um acidente de carro arrumou esse

    sonho no seu ntimo e impossibilitou-o de tal. Assim

    sendo, enquanto fazia reabilitao teve o seu

    primeiro contato com a beleza do mundo aqutico. Depressa comeou as suas

    exploraes por esse fascinante sub-mundo aqutico e, juntamente com Emile Gagnan,

    desenvolveu o primeiro pulmo aqutico. Tambm produziu mais de 115 filmes e escreveu

    diversos livros, de forma a aumentar a preocupao com a beleza aqutica e com as

    ameaas e perigos ecolgicos. Sabendo que Jacques Cousteau era um homem muito

    preocupado com este mundo, tambm produziu sries de Tv, criou a "Cousteau Society" e

    dirigiu o "Monaco Ocean Museum". Finalmente parou no ano em que morreu, com 87

    anos, a 25 de junho de 1997.

    Vamos definir o conceito de poluio?

    Poluio a degradao do ambiente, ou seja, mudanas nas caractersticas

    fsico-qumicas ou biolgicas do ar, gua ou solo que afetam negativamente a sade, a

    sobrevivncia ou as atividades humanas e de outros organismos vivos.

    Podemos dizer que a poluio essencialmente produzida pelo homem e est

    diretamente relacionada aos processos de industrializao e a consequente

    urbanizao. Devido aos vrios tipos de atividades realizadas pelo homem na busca de

    progressos, a poluio ambiental tem aumentado severamente, como: gua

    inadequada para o consumo, altos nveis de concentrao de poluentes no ar e

    aumento da quantidade de resduos slidos urbanos e resduos perigosos. Outro fator

    a ser levado em considerao a inadequada disposio de tais resduos.

    Sa

    iba

    Mais

    Figura 3 - Jacques Yves Cousteau

  • Energia e Meio Ambiente

    3

    Figura 4 - Lixo nas ruas

    Figura 5 - Descarte apropriado de

    lixo hospitalar

    Figura 6 - Lixo industrial

    Dic

    ion

    ri

    o

    LIXO

    Lixo todo e qualquer resduo slido resultante das atividades dirias do

    homem em sociedade. Pode encontrar-se nos estados slido, lquido e gasoso.

    Como exemplo de lixo, tem-se as sobras de alimentos, embalagens, papis,

    plsticos e outros.

    Fonte: http://www.ecolnews.com.br/lixo.htm

    indiscutvel que o desenvolvimento econmico, associado aplicao da

    cincia e da tecnologia, tm conduzido melhoria no nvel de vida da populao, pelo

    menos para uma parte da populao do planeta, o que se caracteriza por:

    Acrscimo da quantidade e qualidade da produo de alimentos;

    Desenvolvimento dos meios de transporte e comunicao;

    Disponibilidade de moradias;

    Mecanizao e automao dos processos produtivos (aumento da

    produtividade e reduo do tempo de trabalho);

    Desenvolvimento de sistemas para o fornecimento de gua potvel e para o

    tratamento de efluentes lquidos;

    Eliminao de muitas doenas contagiosas e desenvolvimento de

    tratamentos efetivos para outras, e

  • Energia e Meio Ambiente

    4

    Aumento na qualidade de vida das pessoas, com a disponibilidade de

    variados equipamentos eltricos e eletrnicos domsticos.

    Voc j ouviu falar em Desenvolvimento Sustentvel?

    Voc j ouviu algum dizer que para tudo na vida existe um preo? Pois ,

    nesse caso no diferente. O progresso, da forma como vem sendo feito, tem

    acabado com o ambiente ou, em outras palavras, destrudo o planeta Terra e a

    Natureza.

    Voc acha que isso tudo um exagero? Ento vamos trocar algumas ideias.

    O atual modelo de crescimento econmico gerou enormes desequilbrios; se,

    por um lado, nunca houve tanta riqueza e fartura no mundo, por outro lado, a

    misria, a degradao ambiental e a poluio aumentam dia-a-dia.

    Diante desta constatao, surge a ideia do Desenvolvimento Sustentvel

    (DS), buscando conciliar o desenvolvimento econmico com a preservao

    ambiental e, ainda, ao fim da pobreza no mundo.

    Para alcanarmos o DS, a proteo do ambiente tem que ser entendida como

    parte integrante do processo de desenvolvimento e no pode ser considerada

    isoladamente; aqui que entra uma questo sobre a qual talvez voc nunca tenha

    pensado: qual a diferena entre crescimento e desenvolvimento? A diferena

    que o crescimento no conduz automaticamente igualdade nem justia sociais,

    pois no leva em considerao nenhum outro aspecto da qualidade de vida a no

    ser o acmulo de riquezas, que se faz nas mos apenas de alguns indivduos da

    populao. O desenvolvimento, por sua vez, preocupa-se com a gerao de

    riquezas sim, mas tem o objetivo de distribu-las, de melhorar a qualidade de vida

    de toda a populao, levando em considerao, portanto, a qualidade ambiental

    do planeta.

    O DS tem seis aspectos prioritrios que devem ser entendidos como metas:

    1- A satisfao das necessidades bsicas da populao (educao,

    Sa

    iba

    Mais

  • Energia e Meio Ambiente

    5

    alimentao, sade, lazer, etc);

    2- A solidariedade para com as geraes futuras (preservar o ambiente de

    modo que elas tenham chance de viver);

    3- A participao da populao envolvida (todos devem se conscientizar da

    necessidade de conservar o ambiente e fazer cada um a parte que lhe

    cabe para tal);

    4- A preservao dos recursos naturais (gua, oxignio, etc);

    5- A elaborao de um sistema social garantindo emprego, segurana social

    e respeito a outras culturas (erradicao da misria, do preconceito e do

    massacre de populaes oprimidas como, por exemplo, os ndios), e

    6- A efetivao dos programas educativos.

    Na tentativa de chegar ao DS, sabemos que a Educao Ambiental parte

    vital e indispensvel, pois a maneira mais direta e funcional de se atingir pelo

    menos uma de suas metas: a participao da populao.

    Fonte: http://www.cdcc.sc.usp.br/bio/mat_desenv_sust.htm

    Energia e a degradao do meio-ambiente

    Voc j parou para pensar que o consumo de energia uma das principais

    causas da degradao do meio ambiente?

    O desenvolvimento econmico, acompanhado de um intensivo uso de recursos

    e gerao de resduos, tem provocado efeitos nocivos no meio ambiente como:

    Efeito estufa e mudanas climticas;

    Perda de terras cultivveis (desertificao);

    Desmatamento;

    Poluio de rios, lagos e mares;

  • Energia e Meio Ambiente

    6

    Perda da biodiversidade (extino de muitas espcies de plantas e

    animais).

    Poluio do solo e das guas subterrneas, e

    O smog fotoqumico e a poluio do ar nas cidades.

    Dic

    ion

    ri

    o

    SMOG

    A palavra smog uma combinao das palavras em ingls smoke (fumaa) e

    fog (neblina). O smog fotoqumico possui este nome porque causa na atmosfera

    diminuio da visibilidade. O desenvolvimento deste processo, no qual um grande

    nmero de reaes acontece simultaneamente, est geralmente associado

    ocorrncia de picos de oznio nas grandes cidades quando a concentrao de

    oznio ultrapassa em muito os padres estabelecidos.

    Fonte: http://www.mundoeducacao.com/geografia/smog.htm

    Figura 7 - Derretimento das geleiras Figura 8 Poluio de rios

    Figura 9 - Poluio do ar

  • Energia e Meio Ambiente

    7

    Assim, aparece como um problema vital, conseguir conciliar o desenvolvimento

    e as vantagens de um modo de vida aceitvel, com a conservao do meio ambiente.

    Este o objetivo que se persegue com a formulao de diferentes estratgias de

    desenvolvimento sustentvel. Alm disso, o consumo de energia traz uma inevitvel

    consequncia: o dano ambiental; seja na sua explorao ou no seu consumo. Uma das

    solues para atenuar e manter em limites aceitveis este problema a utilizao

    racional das fontes primrias de energia e em geral a eficincia energtica em todas as

    etapas do uso da energia.

    muita gente usando energia!!!

    A demanda mundial pela energia vem crescendo continuamente. Em parte, isso

    acontece porque as populaes e suas necessidades esto crescendo, e, mais

    indstrias, servios e empregos so gerados. Mas, outra parcela constituda pelo

    desperdcio de energia. Isto se torna um problema!

    A produo de energia tem grande influncia sobre o meio ambiente por dois

    fatores:

    Desmatamento (alto consumo de lenha nos pases em desenvolvimento),

    Emisso de poluentes, produtos da combusto de combustveis fsseis

    (CO2, NOx, SOx, CxHy, particulados, etc.).

    Vrios estudos tm demonstrado que gerenciar a poluio urbana e industrial

    concentrando-se no tratamento end-of-pipe, ou seja, utilizando-se de mtodos

    corretivos, em muitos dos casos no s custoso como tambm insustentvel.

    Experincias dos Estados Unidos e outros pases desenvolvidos tm demonstrado que,

    em longo prazo, a preveno da poluio atravs da minimizao de resduos e de

    uma produo com tecnologias mais limpas e eficientes, mais sensata tanto na

    relao custo-benefcio, como tambm para o prprio meio ambiente, se comparado

    com as tcnicas tradicionais.

  • Energia e Meio Ambiente

    8

    Voc consegue imaginar o que pode ser feito para diminuir a poluio?

    Atualmente, a questo ambiental tem sido enfatizada devido ao grande ndice de

    poluio e degradao do meio ambiente. Muitas atitudes podem ser tomadas para

    diminuir e tambm prevenir a poluio.

    Alm disso, tcnicas de preveno da poluio podem aplicar-se a qualquer

    processo de manufatura, variando desde mudanas operacionais relativamente fceis

    at mudanas mais profundas, tais como: a substituio de matrias primas txicas,

    implementao de tecnologias mais limpas e eficientes ou instalao de equipamentos

    de recuperao de resduos.

    Com a preveno da poluio pode-se conseguir:

    - aumentar a eficincia da unidade industrial;

    - reduzir a quantidade de energia e matria prima utilizadas na produo de

    bens e servios, e

    - reduzir custos de disposio final devido diminuio drstica da quantidade

    de resduos gerada.

    Alm destes aspectos, a preveno deve ser considerada na estratgia de

    ampliao de mercado, contando com a melhoria da imagem pblica da empresa e de

    seus produtos perante os consumidores, o que pode propiciar uma atrao maior de

    investidores e acionistas contando com financiamentos favorecidos.

  • Energia e Meio Ambiente

    9

    O uso da energia no mundo

    Figura 10 - TV

    Figura 11 - Computador

    Figura 12 - Celular

    Podemos dizer que a energia est em todas as partes e faz com que as coisas

    aconteam!

    Portanto, um sistema que possui grande quantidade de energia pode realizar

    uma grande quantidade de trabalho.

    Se considerarmos alguns exemplos de trabalho fica fcil entender a relao que

    existe entre consumo de energia e desenvolvimento. Veja os exemplos abaixo:

    - transporte de pessoas;

    - bombeamento de gua;

    - construo de moradias e rodovias, e

    - rotao de turbinas e gerao de eletricidade.

    Figura 13 - Metr Figura 14 Bombeamento de gua

    Figura 15 Turbina de usina de Itaipu

  • Energia e Meio Ambiente

    10

    Ao falar de energia preciso considerar que ela existe em diferentes formas:

    energia mecnica, trmica, eltrica, qumica, nuclear, etc., e que possui duas

    caractersticas importantes:

    No se perde (Primeira Lei da Termodinmica) e

    A sua utilizao realizada mediante a converso de uma forma de energia

    em outra, processo este que, no caso da converso de calor em trabalho,

    no pode ser realizado com 100% de eficincia (Segunda Lei da

    Termodinmica).

    Considerando-se que a principal fonte de energia da sociedade moderna o

    carbono (energia qumica), acumulado nos diferentes combustveis fsseis (petrleo,

    carvo, gs natural, etc.), introduz-se como tonelada equivalente de petrleo - tep a

    unidade comum para expressar a quantidade de energia consumida e reservas

    disponveis de combustveis. Assume-se que, 1 tep libera durante a combusto

    41.868,0 MJ, propriedade dos combustveis que recebe o nome de poder calorfico.

    Uma tonelada de madeira, ao ser queimada, libera muito menos energia, por volta de

    8000 MJ, o que equivale termicamente a 0,191 tep. Analisando o assunto de outra

    maneira, diramos que, 5,23 toneladas de madeira equivale energeticamente a 1 tep.

    Mu

    ltim

    dia

    Voc conhece o Ciclo do Carbono? Acesse o site e aprenda um pouco mais

    sobre esse assunto.

    Fonte: http://noticias.uol.com.br/ultnot/cienciaesaude/ultnot/afp/2009/12/17/ult4541u90.jhtm

    Nos grficos abaixo possvel observar o consumo de energia no mundo:

  • Energia e Meio Ambiente

    11

    - Consumo de energia primria

    A figura abaixo ilustra o comportamento do consumo de energia primria no

    mundo durante o sculo XX. Observa-se um rpido acrscimo neste consumo a partir

    do ano 1950.

    Figura 16 - Consumo mundial de energia primria durante o sculo XX

    (Atualizado a partir de Henry e Heinke, 1989). Nota: 1 ExaJoule = 1018 Joules.

    - Consumo de energia nos diferentes continentes e no mundo

    A partir de dados apresentados pela EIA (2005), a evoluo do consumo de

    energia nos diferentes continentes e no mundo, representando um crescimento

    percentual no perodo entre 1980 e 2003 de 23,0% na Amrica do Norte, 47,2% na

    Amrica Central e do Sul, 20,5% na Europa Ocidental, 70,0% no Oriente Mdio, 49,0%

  • Energia e Meio Ambiente

    12

    na frica, 59,2% na sia & Oceania, uma retrao de 11,4% na Europa Oriental &

    Antiga Unio Sovitica e de aumento de cerca de 32,8% no mundo.

    Figura 17 - Consumo comercial mundial de energia primria, por regio, considerando o perodo de 1980-2003 (EIA, 2005)

    - Consumo comercial mundial de energia primria

    A figura abaixo (EIA, 2005), permite avaliar a evoluo do consumo comercial

    mundial de energia primria entre 1980-2003 para as diferentes fontes, observando-se

    um crescimento percentual neste perodo de 19,2% para o petrleo, 45,6% para o gs

    natural, 30,5% para o carvo mineral, 34,2% para a hidroeletricidade, 71,4% para a de

    origem nuclear, 48,4% para as outras restantes (geotrmica, solar, biomassa), levando

    a um aumento de cerca de 32,8% do consumo mundial total.

    Consumo comercial mundial de energia primria por regio

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

    ExaJoule

    [Exa = 10^18]

    Amrica do Norte Amrica Central e do Sul Europa Ocidental

    Europa Oriental & Unio Sovitica Oriente Mdio frica

    sia & Oceania

  • Energia e Meio Ambiente

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    Figura 18 - Consumo comercial mundial de energia primria, por fonte, considerando no perodo de 1980-2003 (EIA, 2005)

    - Consumo de energia per capita no mundo e nos continentes e regies, em

    tep/ano

    Como pode ser verificado, os pases desenvolvidos so os maiores

    consumidores de energia (e como consequncia disto apresentam: melhores padres

    de vida, maior consumo de produtos e servios per capita). Porm, isto tambm , em

    alguns casos, pode ser um indicativo de desperdcios considerveis de energia que,

    consequentemente, leva a uma maior gerao de poluentes e resduos.

    Figura 19 - Consumo de energia per capita no mundo e nos diferentes continentes e regies (tep/ano) (Elaborado

    com base em dados correspondentes ao ano de 1995 do World Resources Institute, 1998)

    Consumo comercial mundial de energia primria por fonte

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

    ExaJoule

    [Exa = 10^18]

    Petrleo Gs natural Carvo Hidreltrica Nuclear Outras

  • Energia e Meio Ambiente

    14

    - Consumo de energia e o PNB Produto Nacional Bruto

    Qual a relao que pode existir entre energia e o PNB?

    Considerando o Produto Nacional Bruto PNB como indicador de

    desenvolvimento interessante construir graficamente a relao entre o consumo de

    energia e este indicador.

    A figura abaixo mostra esta relao para o PNB e o consumo de energia per

    capita, que permite visualizar a relao entre consumo de energia e desenvolvimento

    econmico.

    Sa

    iba

    Mais

    Voc sabe o que PNB?

    PRODUTO NACIONAL BRUTO (PNB) - "Valor total, a preos correntes, do

    fluxo de bens e servios disponveis, durante um determinado perodo (geralmente

    um ano), para consumo ou para se adicionar riqueza dos cidados e das

    empresas de um pas, seja ele qual for". (Seldon & Pennance, 1977).

  • Energia e Meio Ambiente

    15

    Figura 20 - Relao entre o PNB per capita (US$/per capita/ano) e o consumo de energia primria per capita

    (kW/per capita), segundo dados do World Resources Institute (1998). Sendo: 1- Costa do Marfim, 2- Costa Rica, 3-

    Turquia, 4- Tunsia, 5- Jamaica, 6- Paraguai, 7- Equador, 8- Jordnia, 9- Malsia, 10- Chile, 11- Brasil, 12-

    Repblica da Coria, 13- Argentina, 14- Portugal, 15- Mxico, 16- Arglia, 17- Uruguai, 18- frica do Sul, 19-

    Venezuela, 20- Grcia, 21- Espanha, 22- Irlanda, 23- Israel, 24- Itlia, 25- Singapura, 26- Trindade e Tobago, 27-

    Nova Zelndia, 28- Blgica, 29- Reino Unido, 30- ustria, 31- Holanda, 32- Japo, 33- Frana, 34- Finlndia, 35-

    Alemanha, 36- Austrlia, 37- Dinamarca, 38- Canad, 39- Sucia, 40- Noruega, 41- Estados Unidos, 42- Sua, 43-

    Kuwait, 44- Hungria, 45- Polnia, 46- Bulgria, 47- Rssia, 48- Repblica Checa, 49- China, 50- ndia

    A energia deve ser vista como um dos principais requerimentos para o crescimento

    econmico e as melhorias sociais, e no como uma consequncia deste crescimento

    (UN, 1996). Porm, uma qualidade de vida aceitvel e sustentvel pode ser atingida

    com um consumo de energia menor que o atual per capita dos pases desenvolvidos, o

    que fica evidenciada pela ampla faixa de variao do consumo per capita de energia

  • Energia e Meio Ambiente

    16

    nas sociedades mais desenvolvidas. Este consumo per capita no mundo deve

    convergir a um nvel suportvel pela terra. De acordo com a estimativa de Markham

    (1994) o desenvolvimento tecnolgico deve levar reduo do consumo de energia,

    nos pases desenvolvidos, entre 30 - 70% nas prximas dcadas. Impe-se aqui uma

    mudana radical no estilo de vida.

    muito importante refletir sobre a forma como a energia consumida, e esta e

    uma condio vital para o desenvolvimento sustentvel.

    Inter-relao entre o setor energtico e natureza

    Existe uma inter-relao muito estreita entre o setor energtico e a natureza

    Figura 21 - Recursos energticos extrados da natureza

    A litosfera o meio de extrao dos combustveis fsseis, recebendo uma carga

    de poluentes como resultado da lixiviao e destinao final de resduos.

    Sa

    iba

    Mais

    LIXIVIAO: A lixiviao consiste na capacidade que a gua enriquecida em

    dixido de carbono tem de remover ou substituir mais rapidamente os tomos dos

    minerais. Formam-se, por exemplo, grandes grutas e cavernas em termos

    calcrios, em consequncia de uma mais intensa capacidade de dissoluo

    realizada pela gua contendo cido carbnico.

  • Energia e Meio Ambiente

    17

    As etapas de elaborao, refino, converso e consumo dos combustveis

    descarregam poluentes na litosfera, hidrosfera e atmosfera, alm de utilizarem de

    recursos naturais como a gua e o ar. Observe a figura abaixo.

    Figura 22 - Inter-relao entre as empresas do setor energtico e a natureza (Lora, 2002)

    - Crescimento do consumo de energia

    O crescimento no consumo total de energia cresceu em mdia entre 0 e 5% de um ano

    com relao ao anterior, e teve um crescimento praticamente nulo no incio da dcada

    de 1990. Em 1980, consumiu-se cerca de 299,0 ExaJoules (Exa = 1x1018), em 1990,

    366,5 ExaJoules, em 1995, 385,7 ExaJoules, em 2000, 421,8 ExaJoules e em 2003,

    444,7 ExaJoules, o que representa um aumento de 33% no perodo 1980-2003 (EIA,

    2005).

    Consumidores de combustveis,

    energia trmica e eltrica

    Centrais

    termeltricas

    Elaborao e refino dos

    combustveis

    Extrao dos combustveis

    Centrais

    hidreltricas

    LITOSFERA HIDROSFERA

    ATMOSFERA

    Outras

    esferas

    produtivas

    Uso dos recursos Poluio

    Uso dos recursosUso dos recursos Poluio

    o

    Poluio

  • Energia e Meio Ambiente

    18

    A Figura abaixo mostra o crescimento do consumo de energia no mundo ano a

    ano para este mesmo perodo.

    Figura 23 - Crescimento do consumo de diferentes fontes de energia no mundo de um ano com relao ao anterior para o perodo de 1980-2003 (EIA, 2005)

    A energia baseada em fontes nucleares apresentou crescimentos, em mdia,

    entre 5 e 10% ao ano na dcada de 1980, chegando a picos de 17,5% e 15% nos anos

    de 1984 e 1985, respectivamente. Porm houve uma reduo para um mximo de 4%

    ao ano na dcada de 1990, e em 2002 com relao a 2001, este crescimento foi de

    1,1%. No ano de 2003 houve uma reduo no consumo mundial de 0,7% com relao

    a 2002.

    As fontes no convencionais de energia, incluindo principalmente a biomassa,

    elica, solar e geotrmica, apresentam no perodo 1980-2003 uma variao mdia de

    crescimento de 4% ao ano, apresentando crescimentos de mais de 7% no ano de 1983

    e 1989, reduzindo-se a uma queda de 8,5% no ano de 1990 e oscilando novamente em

    torno de 4% de crescimento anual at 2003.

    Crescimento consumo de energia [%]

    -10%

    -5%

    0%

    5%

    10%

    15%

    20%

    1980

    1981

    1982

    1983

    1984

    1985

    1986

    1987

    1988

    1989

    1990

    1991

    1992

    1993

    1994

    1995

    1996

    1997

    1998

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    Petrleo Gs natural Carvo Hidreltrica Nuclear Outras Total

  • Energia e Meio Ambiente

    19

    Figura 24 - Torres de gerao de energia elica

    Figura 25 - Resduos utilizados para produo de energia (biomassa)

    Figura 26 - Resduos utilizados para produo de energia

    (biomassa)

    O consumo da eletricidade gerada nas hidreltricas e de carvo mineral

    apresentou um crescimento mais uniforme nas ltimas duas dcadas, e em mdia de

    2% ao ano.

    O gs natural, que no binio 1983-1984 ultrapassou em 9% seu crescimento,

    nos demais anos manteve uma oscilao entre 0 e 5% ao ano. Porm, a crescente

    conscientizao da necessidade de reduo na emisso de gases precursores do

    efeito estufa, principalmente o CO2, aliada a um aumento nas reservas provadas

  • Energia e Meio Ambiente

    20

    mundiais, cujo valor que era de cerca de 92,7 trilhes de m3 no fim do ano de 1983,

    saltou para 141,1 trilhes de m3 no fim do ano de 1993, alcanando 175,2 trilhes de

    m3 no fim do ano de 2003, alm da expanso deste combustvel pelos pases em

    desenvolvimento, fazem com exista atualmente uma tendncia de crescimento no

    consumo deste combustvel.

    Figura 27 - Gasoduto

    Figura 28 - Chama produzida por gs natural

    - Preo do Petrleo

    Finalmente, o consumo de derivados de petrleo, aps a crise de energia, nas

    dcadas de 1970-1980, quando os preos aumentaram muito, o crescimento foi nulo

    ou at mesmo houve uma reduo em seu consumo de um ano para o outro. Aps

    este perodo, os derivados de petrleo vm acompanhando os demais insumos

    energticos com crescimento na faixa de 0 e 3% ao ano. Deve-se salientar que o

    histrico do consumo mundial de petrleo apresenta picos e baixas, sendo esta

    diminuio no consumo influenciada por picos momentneos no preo do petrleo, e as

    medidas de eficincia energtica tomadas em correspondncia nos pases

    desenvolvidos. Isto pode ser observado no grfico abaixo:

  • Energia e Meio Ambiente

    21

    Figura 29 - 1 - Boom do petrleo na Pensilvnia; 2 - Incio das exportaes de petrleo na Rssia; 3 - Incio de produo na Sumatra; 4 - Descoberta de jazidas em Spindletop, Texas, 5 - Medo de escassez nos EUA, 6 -

    Crescimento da produo na Venezuela; 7 Desco

    As Reservas Mundiais de Energia

    Voc acha que as reservas de energia que existem no mundo hoje so

    suficientes para garantir a nossa sobrevivncia?

    Existem no mundo diversas fontes de energia, mas isso no significa que por

    essa razo as pessoas podem gast-la vontade sem os devidos cuidados.

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    7 2 3 4 5

    6

    1 8 9

    10 12

    11 14

    13 US$ por barril

    1861 -

    69

    1870 -

    79

    1880 -

    89

    1890 -

    99

    1900 -

    09

    1910 -

    19

    1920 -

    29

    1930 -

    39

    1940 -

    49

    1950 -

    59

    1960 -

    69

    1970 -

    79

    1980 -

    89 1990 -

    98 Dlar de 1998 Dlar do dia

  • Energia e Meio Ambiente

    22

    Atualmente h uma diversidade de fontes de energia, classificadas em

    renovveis e no-renovveis.

    Renovveis so aquelas que continuam disponveis depois de utilizadas, isto

    , que no se esgotam. Como exemplo, temos a energia solar, a energia dos

    vegetais (biomassa), da correnteza dos rios (hidrulica), dos ventos (elica), do

    calor interno do planeta Terra (geotrmica), das mars, entre outras.

    As no-renovveis, estas so limitadas e demoram milhes de anos para se

    formar, isto , se esgotaro e no sero repostas (o petrleo, o gs natural, o

    carvo mineral e o urnio, por exemplo).

    Os combustveis fsseis (petrleo, carvo mineral e gs natural) so

    chamados assim porque so, de fato, derivados de plantas e vegetais mortos,

    soterrados com os slidos que formam as rochas sedimentares.

    Voc sabia que os combustveis fsseis so a principal fonte de energia

    utilizada no mundo hoje?

    Em 2002, representavam mais de 85% da matriz energtica mundial, ou seja,

    considerando-se todas as fontes utilizadas no mundo e todos os tipos de energia,

    o petrleo, o carvo mineral e o gs natural eram responsveis por 86% da

    energia gerada. Veja o Grfico abaixo:

    Figura 30 Matriz energtica mundial (Fonte: IEA - International Energy Agency - Key World Energy Statistics, 2004 Edition)

    Sa

    iba

    Mais

  • Energia e Meio Ambiente

    23

    Em seguida vamos conferir alguns dados sobre as reservas mundiais

    comprovadas de petrleo, gs natural e carvo e a relao reserva/consumo que indica

    o nmero de anos que se esgotariam as mesmas.

    Tabela 1 - Reservas comprovadas de petrleo, gs natural e carvo mineral no mundo (BP Statistical, 2004)

    Tipo de combustvel Reservas Reservas/Produo, anos

    Petrleo (109 Barris) 1.147,7 40,6

    Gs natural (1012 m3) 175,8 67,8

    Carvo mineral (109 tons) 984,5 192,3

    Fiq

    ue

    Sa

    be

    nd

    o

    Gs Natural: uma mistura de hidrocarbonetos leves, que temperatura

    ambiente e presso atmosfrica, permanece no estado gasoso.

    um gs inodoro e incolor, no txico e mais leve que o ar.

    O gs natural uma fonte de energia limpa, que pode ser usada nas

    indstrias, substituindo outros combustveis mais poluentes, como leos

    combustveis, lenha e carvo. Desta forma ele contribui para reduzir o

    desmatamento e diminuir o trfego de caminhes que transportam leos

    combustveis para as indstrias.

    (Fonte: Compagas (Companhia Paranaense de Gs))

    Figura 31 - Gs natural

  • Energia e Meio Ambiente

    24

    Dessa forma, as reservas atuais de petrleo e gs, mantendo-se a relao entre

    a produo e o consumo existentes, se esgotariam em 40,6 e 67,8 anos,

    respectivamente (BP Statistical, 2004).

    O carvo mineral ser o combustvel mais utilizado nos prximos sculos, pois,

    com o ritmo de consumo atual, as suas reservas devem durar 236 anos (BP Statistical,

    2004). Porm, cabe ressaltar que o carvo mineral, entre os combustveis fsseis, o

    mais poluente.

    Ainda baseado neste levantamento, voc pode conferir na tabela abaixo uma

    demonstrao da distribuio mundial das reservas de petrleo, gs natural e carvo

    mineral, bem como a produo anual destes combustveis.

    Fiq

    ue

    Sa

    be

    nd

    o

    Carvo Mineral um combustvel fssil natural extrado da terra por processos

    de minerao. um mineral de cor preta ou marrom prontamente combustvel.

    composto primeiramente por tomos de carbono e magnsio sob a forma de

    betumes. Dos diversos combustveis produzidos e conservados pela natureza sob

    a forma fossilizada, acredita-se o carvo mineral, o mais abundante.

    Figura 32 - Carvo Mineral

  • Energia e Meio Ambiente

    25

    Tabela 2 - Distribuio das reservas e da produo de petrleo e gs natural no mundo (BP Statistical, 2004)

    Petrleo Gs Natural Carvo Mineral

    Reservas Produo Reservas Produo Reservas Produo

    109

    barril %

    mundo 103

    barril/dia 1012 m3

    % mundo

    109 m3/ano

    109 tons

    % mund

    o 106 tons

    Amrica do Norte

    63,6 5,5 14.229,0 7,3 4,2 766,3 257,8 26,2 1.042,7

    Amrica do Sul e Central

    102,2 8,9 6.741,0 7,2 4,1 118,6 21,7 2,2 61,5

    Europa e Eurasia

    105,9 9,2 16.927,0 62,3 35,4 1.023,9 355,7 36,1 1.183,7

    Oriente Mdio 726,6 63,3 22.607,0 71,7 40,8 257,7 57,1 5,8 243,5

    frica 101,8 8,9 8.401,0 13,8 7,8 141,4 - - -

    sia & Oceania

    47,7 4,2 7.872,0 13,7 7,7 310,5 292,7 29,7 2.586,4

    Mundo 1.147,7 100,0 76.777,0 175,8 100,0 2.618,5 984,5 100,0 5.118,8

    Nota-se que as reservas de combustveis fsseis, alm de limitadas, esto

    distribudas de uma maneira extremamente desigual entre os diferentes continentes e

    regies do mundo, conforme voc pode observar no grfico abaixo:

    Figura 33 - Distribuio das reservas de combustveis fsseis pelos diferentes continentes e regies do mundo (BP Statistical, 2004)

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    Amrica do

    Norte

    Amrica do Sul

    e Central

    Europa e

    Eurasia

    Oriente Mdio frica sia & Oceania

    Re

    se

    rva

    s

    Petroleo [bilhes de barris] Gs Natural [trilhes de m3] Carvo Mineral [bilhes de toneladas]

  • Energia e Meio Ambiente

    26

    Isto constitui a causa de conflitos armados, como foram os casos mais recentes

    da ocupao de Afeganisto e do Iraque pelos Estados Unidos. interessante

    ressaltar que a partir do ano de 2003, o valor do barril de petrleo tem-se elevado

    continuamente, passando de US$ 30 para US$ 40 no ano de 2004, e chegando-se a

    US$ 70 em novembro de 2005, fechando o ano por volta de US$ 60. Na segunda

    metade de 2006 observa-se de novo a tendncia de acrscimo no preo do petrleo

    com valores recordes de aproximadamente 75 dlares por barril.

    No seu livro O fim do petrleo: o grande desafio do sculo XXI Howard (2006)

    apresenta uma viso apocalptica, com enormes doses de pessimismo (e porque no

    de realismo?) da vida num mundo sem energia fssil barata. No sculo passado j

    consumimos a metade do petrleo existente na terra. O que restou daria para 37 anos,

    caso se consiga extrair todo, o que dista de ser real. De acordo com Howard o futuro

    da civilizao industrial vai ser turbulento, e devem acontecer mudanas econmicas,

    polticas e sociais a una escala pica, que ele chama de Longa Emergncia. Este

    perodo vai se caracterizar por uma reduo de todas as atividades da vida cotidiana, o

    adeus aos carros, avies, a alta incidncia de conflitos e epidemias. O hidrognio, a

    energia nuclear e as fontes renovveis, de acordo com Howard, no podero sustentar

    a populao e o modo de vida atual. A viso generalizada do assunto um pouco mais

    otimista. Porm, esta publicao deve servir de alerta aos polticos e sociedades a fim

    de tomar as medidas requeridas, antes que seja tarde demais.

    Veja como a distribuio da gerao de energia por tipo de central utilizada:

    Figura 34 - Distribuio da gerao de energia no mundo, segundo a tecnologia empregada

    66%

    22%

    12% 1%

    Termeltricas Hidreltricas Nuclear Outras

  • Energia e Meio Ambiente

    27

    Nesta figura, fica clara a predominncia da gerao por centrais termeltricas. A

    maior parte dos combustveis utilizados nestas centrais so fsseis (leos, gs natural

    ou carvo mineral) sendo a utilizao de combustveis renovveis (bagao de cana,

    licor negro, cascas de madeira) menos sensitivos. A gerao hidroeltrica vem em

    segundo lugar, seguido das nucleares e com pouca representao aparecem as

    centrais geotrmicas, solar e elicas com 1 % da faixa de gerao.

    O consumo e reservas de energia no Brasil

    Voc acredita que a energia fundamental para a sobrevivncia? Sabemos que,

    na atualidade, a energia tem um papel fundamental na sociedade, pois o consumo de

    energia garante a qualidade de vida das pessoas.

    A energia um dos insumos bsicos para o desenvolvimento e autossuficincia

    de um pas.

    O Brasil um pas com potencial hidreltrico, alm de contar com uma estrutura

    geolgica privilegiada em comparao com outros pases, com condies de atingir

    autossuficincia energtica. Podemos citar tambm como exemplo, o setor petrolfero

    brasileiro.

    Confira abaixo a tabela que mostra diferentes dados do setor energtico

    brasileiro e sua evoluo.

  • Energia e Meio Ambiente

    28

    Tabela 3 - Dados representativos do setor energtico Brasileiro (BEN, 2005)

    Item Ano Valor

    Oferta Interna de Energia no Pas [106 tep]

    1970 66,9

    1980 114,8

    1990 142,0

    2000 190,0

    2004 213,4

    Consumo per capita de energia

    [tep/habitante]

    1990 0,969

    2000 1,113

    2004 1,175

    Dependncia externa em energia [%]

    1997 29,0

    2000 22,2

    2002 14,1

    2004 12,8

    Produo Nacional de petrleo [103 barris/dia]

    1970 164,3

    1980 182,0

    1990 630,5

    2000 1.238,0

    2004 1.485,4

    Fontes renovveis na matriz energtica brasileira [%] (hidroeletricidade, lenha e carvo vegetal, produtos da cana-de-acar)

    1970 59,3

    1980 43,3

    1990 45,5

    2000 38,8

    2004 42,0

    Potncia eltrica instalada no Brasil [MW]

    UHE - Usina hidreltrica; UTE - Usina termeltrica;

    UM - Usina nuclear

    1990 2000 2004

    UHE 45.558 61.063 68.999

    UTE 6.835 10.642 19.727

    UN 657 2.007 2.007

  • Energia e Meio Ambiente

    29

    No Brasil o consumo de energia per capita em 2004 apresenta um valor na

    ordem de 1,2 tep/hab (aproximadamente igual mdia mundial) e que vem

    apresentando um leve aumento. Um ponto interessante a reduo da dependncia

    externa em energia sendo em 1997 de 29% e em 2004 de 13%.

    Quanto potncia eltrica instalada no Brasil, nota-se um crescimento mais

    consistente da termoeletricidade, devido, sobretudo maior disponibilidade de gs

    natural, aumentando-se a capacidade instalada destas centrais de 13% em 1990 para

    22% do total em 2004.

    Como particularidade do setor energtico brasileiro pode-se indicar a alta

    porcentagem correspondente ao consumo de fontes renovveis, que j foi de cerca de

    60% em 1970 e de 42,0 % em 2004 (BEN, 2005). Deve-se salientar que uma parcela

    desta reduo foi efeito da reduo do consumo de lcool automobilstico e,

    consequentemente, aumento no consumo de gasolina.

    A biomassa e os combustveis derivados como lenha, carvo vegetal, bagao e

    lcool etlico, representam 26% do consumo total de energia do Brasil em 2004,

    enquanto que a hidroeletricidade representa 16%.

    Sa

    iba

    Mais

    As reservas de gs natural so muito grandes, e esse combustvel possui

    inmeras aplicaes em nosso dia-a-dia, melhorando a qualidade de vida das

    pessoas.

    Conhea melhor as reservas de gs natural no Brasil e tambm no mundo.

    Acesse o site e aprenda um pouco mais sobre esse assunto.

    Fonte: http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/09-Gas_Natural(2).pdf

  • Energia e Meio Ambiente

    30

    Voc consegue imaginar qual a fonte de energia mais consumida no Brasil?

    Pense um pouco e depois confira no texto abaixo.

    A figura abaixo permite avaliar o comportamento do consumo final de energia

    por fontes, onde podemos mencionar que outras fontes inclui: coque de carvo

    mineral, gs de coqueria e alcatro. Nota-se que nos ltimos 30 anos acontece uma

    substituio da lenha por derivados de petrleo (principalmente o leo combustvel).

    Figura 35 - Consumo final de energia por fontes no Brasil (BEN, 2005)

    Percentual por fonte do consumo final de energia no Brasil

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    1970

    1971

    1972

    1973

    1974

    1975

    1976

    1977

    1978

    1979

    1980

    1981

    1982

    1983

    1984

    1985

    1986

    1987

    1988

    1989

    1990

    1991

    1992

    1993

    1994

    1995

    1996

    1997

    1998

    1999

    2000

    2001

    2002

    2003

    2004

    Derivados de petrleo Eletricidade Lenha e carvo vegetal Outros

    Bagao de cana Gs natural lcool etlico Carvo mineral

    Sa

    iba

    Mais

    Biomassa um material constitudo por substncias de origem orgnica

    (vegetal, animal e microrganismos). Plantas, animais e seus derivados so

    biomassa. A utilizao como combustvel pode ser feita a partir de sua forma bruta,

    como madeira, produtos e resduos agrcolas, resduos florestais, resduos

    pecurios, excrementos de animais e lixo. Ao contrrio das fontes fsseis de

    energia, como o petrleo e o carvo mineral, a biomassa renovvel em curto

    intervalo de tempo.

  • Energia e Meio Ambiente

    31

    Sa

    iba

    Mais

    - Coque de carvo mineral:

    O coque obtido pelo processo de coqueificao, que consiste, em princpio,

    no aquecimento a altas temperaturas, em cmaras hermeticamente (exceto para

    sada de gases) fechadas, do carvo mineral. No aquecimento s temperaturas de

    coqueificao e na ausncia de ar, as molculas orgnicas complexas que

    constituem o carvo mineral se dividem, produzindo gases e compostos orgnicos

    slidos e lquidos de baixo peso molecular e um resduo carbonceo relativamente

    no voltil. Este resduo resultante o coque, que se apresenta como uma

    substncia porosa, celular, heterognea, sob os pontos de vista qumico e fsico. A

    qualidade do coque depende muito do carvo mineral do qual se origina,

    principalmente do seu teor de impurezas.

    Sa

    iba

    Mais

    - Gs de coqueria:

    Os gases combustveis so gases ou mistura de gases susceptveis de

    queimar em presena de ar ou oxignio; so utilizados para a produo de calor. O

    conjunto dos gases combustveis so agrupados em famlias de gs cujas

    caractersticas de combusto, muito prximas umas das outras, permitem a sua

    intercambialidade.

    - A primeira famlia de gases compreende o gs de cidade (produzido a partir

    da hulha) e o gs de coqueria (gases combustveis ricos em monxido de carbono

    e em hidrognio);

    - A segunda famlia, os gases naturais, os gases associados ao petrleo,

    assim como os gases permutveis com eles;

    - A terceira famlia de gases, o gs de petrleo liquefeito (...).

    - Alcatro:

    O alcatro uma substncia betuminosa, espessa, escura e de forte odor, que

    se obtm da destilao de certas matrias orgnicas, principalmente de carvo,

    ossos e de algumas madeiras resinosas. Destes tipos, o alcatro de hulha o

    produto mais conhecido e comercializado, geralmente por siderrgicas.

  • Energia e Meio Ambiente

    32

    Voc acha que a energia pode acabar?

    Atualmente h uma grande preocupao com o meio ambiente e com as

    questes energticas, no s no Brasil, mas no mundo.

    Sabemos que no nosso planeta h vrias fontes de energia, mas elas podem

    acabar um dia, caso no haja um consumo racional.

    A energia solar e a energia elica fazem parte das fontes de energia

    inesgotveis. Por outro lado, os combustveis fsseis (derivados do petrleo e do

    carvo mineral) possuem uma quantidade limitada em nosso planeta, podendo acabar

    um dia. A falta de energia pode gerar graves consequncias para todos, como crises

    no setor energtico.

    Em 1995, o setor eltrico estava diante de uma grave crise, com riscos de dficit

    de energia crescentes que poderiam comprometer o pleno atendimento de mercado e,

    consequentemente, inviabilizar o desenvolvimento econmico do Pas. At este

    momento, este era um setor monopolizado pelo estado, e no perodo 1995-2000,

    passou por profundas mudanas, sendo as principais:

    Privatizao das concessionrias que no dispunham de recursos para

    investir na expanso do sistema;

    Limitao do monoplio da Petrobrs nas esferas de extrao e distribuio

    de combustveis;

    Desregulamentao do setor;

    O Estado passa a realizar funes de rgo regulador atravs da Agncia

    Nacional de Petrleo - ANP e da Agncia Nacional de Energia Eltrica -

    ANEEL;

    Aparece a figura dos produtores independentes, autoprodutores e

    concessionrios de servio pblico.

  • Energia e Meio Ambiente

    33

    Qual o objetivo destas medidas?

    Estas medidas tinham como objetivo aumentar a atratividade do setor energtico

    e conseguir, no setor privado, os recursos necessrios para satisfazer a crescente

    demanda de energia.

    E os resultados?

    Como consequncia, se esperava que a sociedade acabaria se beneficiando

    com a retomada dos projetos paralisados e a viabilizao de novos projetos, j com

    recursos oriundos da iniciativa privada, visando, no s o atendimento das crescentes

    demandas dos consumidores, como tambm a recuperao dos atrasos existentes no

    programa de obras.

    A realidade foi muito mais complicada: vrios investidores abandonaram o pas

    diante das incertezas de todo tipo em vista, o licenciamento ambiental da maioria das

    novas usinas hidreltricas ficou parado por causa das demandas de grupos

    ambientalistas e os preos da eletricidade no mercado atacadista de energia

    mantiveram um nvel muito baixo. Isto, em paralelo com a continuidade no crescimento

    econmico do pas, poderia levar a uma nova crise no fornecimento de energia nos

    prximos anos.

    Voc sabe como se encontram as reservas de energia do Brasil e o nvel de

    qualidade delas?

    As reservas de combustveis fsseis de boa qualidade no Brasil no so

    grandes. As reservas de petrleo so avaliadas como suficientes para 22 anos,

    considerando-se a mesma relao entre a produo e o consumo atuais.

    Os maiores potenciais correspondem energia hidrulica e ao carvo mineral. A

    energia hidrulica a mais utilizada no Brasil em funo da grande quantidade de rios

    em nosso pas.

  • Energia e Meio Ambiente

    34

    (a)

    (b)

    Figuras 36 (a) e (b) - Vista area de usinas hidreltrica

    O grfico abaixo apresenta as reservas de petrleo, gs natural, carvo mineral,

    hidrulica e energia nuclear do Brasil, onde voc poder observar que o potencial

    hidrulico est expresso em tep/ano, ou seja, enquanto as demais fontes so

    representadas por reservas provadas, a hidroeletricidade considera apenas a

    capacidade de gerao anual. Porm, as duas fontes apresentam restries ambientais

    fortes.

    Figura 37 - Recursos e reservas energticas brasileiras (BEN, 2005)

    Obs: 1- Reservas energticas brasileiras: no incluem outros recursos energticos renovveis; 2- Carvo mineral: Coeficientes de converso variveis e admitindo recuperao mdia de 70% e poder calorfico mdio de 3900 kcal/kg; 3- Hidrulica: Referente a energia firme. As reservas de energia hidrulica so

    expressas em milhes de tep/ano; 4- Energia Nuclear: Consideradas as perdas de minerao e beneficiamento e sem considerar a reciclagem de plutnio e urnio residual; 5- Equivalncia energtica

    em tep: Calculado sobre as reservas medidas/indicadas/inventariadas.

    Reservas energticas brasileiras [milhes tep]

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    Petrleo Gs natural Carvo

    mineral

    Hidrulica Energia

    nuclear

  • Energia e Meio Ambiente

    35

    O potencial hidreltrico do Pas, aproveitado somente em 23 %, tem a sua

    maior capacidade na regio amaznica, onde a inundao de enormes reas para a

    construo dos reservatrios das hidreltricas poderia trazer como resultado uma

    catstrofe ambiental de consequncias imprevisveis.

    Por outro lado, o carvo brasileiro, caracterizado por altos teores de enxofre e

    cinzas, precisaria do amadurecimento das tecnologias limpas para seu

    aproveitamento energtico em grande escala.

    Fiq

    ue

    Sa

    be

    nd

    o

    A Tecnologia Limpa, ou produo mais limpa, refere-se a uma srie de

    atitudes e conceitos aplicados j desde o incio da linha dos produtos e servios.

    Exemplo simples e direto da produo limpa a diminuio dos resduos no se

    trata de eliminar os resduos depois de produzi-los, mas, desde o incio, de adaptar

    as fbricas para eliminar totalmente, ou diminuir de forma relevante, a existncia

    destes resduos no ambiente. A meta prioritria, nesse sentido, a no-gerao

    destes resduos isto porque a sua eliminao, por si s, tambm polui e no

    contribui tanto para o meio ambiente. Em tempos de crise e na busca por energia

    limpa e mais eficiente, a GM (, aquela que t quebrada e metendo a mo na grana

    do governo americano para se salvar) se uniu Segway (uma empresa

    especializada em tecnologia "limpa") para lanar um veculo de duas rodas,

    econmico e no poluente.

    Figura 38 - Veculo no poluente

    Fonte: http://www.pucminas.br/trilhas/index_padrao.php?pagina=2384

  • Energia e Meio Ambiente

    36

    A Energia e o Efeito Estufa

    Quem que j no ouviu falar desse assunto? Este tem sido um dos viles da

    poluio e do aquecimento do nosso planeta. Voc pode observar na figura abaixo que

    o acrscimo da temperatura mdia da Terra consequncia do aumento da

    concentrao atmosfrica de alguns gases, tais como o gs carbnico (CO2), os

    clorofluorcarbonos (CFCs), o metano (CH4), o xido nitroso (N2O), entre outros. Estes

    gases so conhecidos como gases estufa e capturam parte da radiao infravermelha

    que a terra devolve para o espao, provocando o aumento da temperatura atmosfrica

    com as decorrentes mudanas climticas.

    Figura 39 - O efeito estufa

  • Energia e Meio Ambiente

    37

    Voc sabe quem identificou o Efeito Estufa?

    O efeito estufa foi identificado pelo Francs Jean Fournier no sculo XIX. O

    cientista Suedes Svante Arrhenius chamou a ateno sobre os possveis impactos

    ambientais da duplicao do contedo de CO2 na atmosfera, j em 1896 (MARKHAM,

    1994).

    No ano de 1938, num artigo titulado The artificial production of carbon dioxide

    and its influence on temperature, o cientista Callendar G. chegou concluso que a

    utilizao dos combustveis fsseis tem a propriedade de aumentar as concentraes

    atmosfricas de CO2. Assim, antes da revoluo industrial a concentrao mdia de

    CO2 na atmosfera era de 280 ppm, em 1990 354,2 ppm e em 2005 379,6. Cada um

    dos gases apresenta uma porcentagem de contribuio ao aquecimento global.

    Podemos observar isso no grfico abaixo:

    Figura 40 - Contribuies relativas dos diferentes gases estufa ao aquecimento global

    Voc pode observar que a maior contribuio corresponde ao dixido de

    carbono (CO2), seguido dos clorofluorcarbonos (CFCs) e do metano (CH4).

    Cada tonelada de metano equivale a aproximadamente 21 toneladas de dixido

    de carbono desde o ponto de vista do efeito estufa causado, indicador este que se

    denomina potencial de aquecimento global (GWP-Global Warming Potential).

    70%

    27%3%

    CO2 CH4 N2O

  • Energia e Meio Ambiente

    38

    As fontes antropognicas de cada um dos gases de efeito estufa so mostradas

    na tabela abaixo:

    Tabela 4 - Fontes antropognicas dos gases estufa (ROSSWELL, 1991)

    Gases estufas Fontes antropognicas

    CO2 Combusto de combustveis fsseis;

    Desmatamento / mudanas no uso da terra.

    CFCs

    Espuma plstica para embalagens;

    Refrigerantes (freon, etc);

    Solventes;

    aerosol spray propelentes.

    CH4

    Cultivo de arroz;

    Ruminantes;

    Combusto de combustveis fsseis;

    Queima de biomassa;

    Vazamento de gs natural.

    N2O

    Fertilizantes;

    Queima de biomassa;

    Converso da terra para fins de agricultura;

    Combusto de combustveis fsseis.

    Dic

    ion

    ri

    o

    FONTES ANTROPOGNICAS

    Fontes antropognicas ou materiais antropogncios so aqueles derivados de

    atividades humanas, em oposio a aqueles que ocorrem em ambientes naturais

    sem influncia humana.

  • Energia e Meio Ambiente

    39

    Ser que a emisso dos gases estufa a mesma em todos os pases? Confira

    isso observando a tabela abaixo:

    Figura 41 - Emisses mundiais de CO2 baseada no consumo e queima de combustveis fsseis (EIA, 2005)

    Da mesma forma que desigual o consumo de energia entre os distintos

    continentes e pases do mundo, tambm como consequncia, as emisses de CO2

    esto desigualmente distribudas. A Amrica do Norte, Europa e sia e Oceania juntas,

    correspondem 75 % das mesmas, conforme pode ser observado na figura abaixo.

    Ainda se referindo ao relatrio da EIA (2005), a intensidade das emisses de

    CO2 atmosfera no Brasil e em alguns pases da Amrica do Sul, Central e Norte,

    alm da Europa e sia so apresentadas na tabela a seguir:

    Emisso de CO2 mundial

    [porcentagem total e milhes de toneladas de CO2]

    0%

    5%

    10%

    15%

    20%

    25%

    30%

    35%

    Amrica do

    Norte

    Amrica Central

    e do Sul

    Europa

    Ocidental

    Europa Oriental

    & Ex-Unio

    Sovitica

    Oriente Mdio frica sia & Oceania

    0,0

    1.000,0

    2.000,0

    3.000,0

    4.000,0

    5.000,0

    6.000,0

    7.000,0

    8.000,0

    9.000,0

  • Energia e Meio Ambiente

    40

    Tabela 5 - Emisses de CO2 de alguns pases e regies baseada no consumo e queima de combustveis fsseis (EIA, 2005)

    Regio ou Pas Milhes de toneladas de CO2 % total

    [2003] 1980 1990 2000 2003

    Cuba 31,5 35,4 32,5 34,4 0,1%

    Colmbia 39,1 40,8 58,5 52,1 0,2%

    Chile 23,9 31,4 55,1 53,8 0,2%

    Coria do Norte 109,8 123,0 68,7 70,4 0,3%

    Argentina 92,4 100,3 136,9 129,5 0,5%

    Venezuela 91,5 108,3 133,5 140,9 0,6%

    Brasil 186,8 222,7 345,4 351,5 1,4%

    Austrlia 198,3 262,8 355,7 376,8 1,5%

    Mxico 231,4 300,1 380,0 404,7 1,6%

    Frana 487,9 370,4 399,8 409,2 1,6%

    Itlia 366,7 413,4 444,0 465,5 1,8%

    Coria do Sul 126,5 234,3 437,8 469,5 1,9%

    Reino Unido 608,3 598,6 550,8 564,6 2,2%

    Canad 452,5 478,6 566,1 600,2 2,4%

    Alemanha 1.052,9 979,6 845,3 842,0 3,3%

    frica 534,5 717,9 881,0 957,9 3,8%

    ndia 299,8 588,2 997,7 1.024,8 4,1%

    Oriente Mdio 494,7 729,9 1.086,5 1.203,2 4,8%

    Japo 937,5 1.011,0 1.167,1 1.205,5 4,8%

    Rssia - - 1.555,1 1.606,4 6,4%

    Antiga Unio Sovitica 3.027,5 3.792,2 - - -

    China 1.434,5 2.241,2 3.032,8 3.541,0 14,1%

    Estados Unidos 4.754,5 5.001,5 5.814,6 5.802,1 23,1%

    Mundo 18.313,1 21.402,2 23.849,0

    25.162,1

    Apesar da porcentagem do total mundial de emisses dos pases da Amrica do

    Sul e Central serem baixas, pode-se constatar que no perodo 1980-2003, Chile, Brasil

    e Mxico aumentaram seus valores em de 56%, 47% e 43%, respectivamente.

    Pases emergentes como Coria do Sul, ndia e China aumentaram,

    respectivamente, em 73%, 71% e 59% (neste mesmo perodo, a Coria do Norte

    reduziu suas emisses em 56% como consequncia da profunda crise econmica que

  • Energia e Meio Ambiente

    41

    atravessa), enquanto que o Oriente Mdio e a frica tambm aumentaram nas taxas de

    59% e 44%.

    Estados Unidos da Amrica, o grande vilo na emisso de CO2

    Os Estados Unidos, que em 2003 representava 23% do total de emisses de

    CO2 no mundo, cresceu no perodo 1980-2003 cerca de 18%, o que levou a um

    aumento de 18.313,1 milhes de toneladas de CO2 em 1980 para 25.162,1 milhes de

    toneladas de CO2 em 2003, resultando em um acrscimo das emisses no mundo de

    27 %.

    Um estudo sobre mudanas climticas mundiais, realizado pelo

    Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC - avaliando a emisso de CO2

    para diferentes atividades econmicas mostra que as fontes originadas de

    combustveis fsseis compem a maior parcela (IPCC, 2005). Este estudo compara as

    diferentes fontes de emisso (gerao de energia, indstria, bioenergia) com relao

    ao valor destas emisses anuais, como voc pode observar na tabela abaixo.

    Tabela 6 - Dados das emisses de CO2 por processo ou atividade industrial de grandes fontes estacionrias mundiais com mais de 0,1 milho de toneladas de CO2 por ano [MtCO2 por ano]. (IPCC, 2005)

    Tipo de combustvel Tipo de processo Nmero de fontes Emisses [MtCO2/ano]

    Combustveis fsseis

    Central trmica 4.942 10.539

    Produo de cimento 1.175 932

    Refinarias de petrleo 638 798

    Indstrias siderrgicas 269 646

    Indstrias petroqumicas

    470 379

    Processamento de petrleo e gs natural

    - 50

    Outras fontes 90 33

    Biomassa Bioetanol e bioenergia 303 91

    Total 7.887 13.466

    Neste mesmo relatrio, so apresentados dados com relao a fatores de

    emisso de CO2 para diferentes combustveis confira na tabela abaixo:

  • Energia e Meio Ambiente

    42

    Tabela 7 - Fatores de emisso de CO2 para diferentes combustveis (IPCC, 2005)

    Combustvel Poder Calorfico Superior (PCS), MJ/kg Fator de Emisso gCO2MJ-1

    Carvo Mineral

    Antracita 26,2 96,8

    Carvo Betuminoso 27,8 87,3

    Sub-Betuminoso 19,9 90,3

    Lignita 14,9 91,6

    Bio-combustvel

    Lenha seca 20,0 78,4

    Gs Natural kJm-3

    37,3 50

    Derivados de Petrleo MJm-3

    leo combustvel leve (#1,2 e 4)

    38.650,00 68,6

    leo combustvel pesado (# 5 e 6)

    41.716,00 73,9

    Querosene 37.622,00 67,8

    GLP (Composio mdia)

    22.220,00 59,1

    Gasolina Automotiva 69,3

    O que podemos fazer para diminuir o Efeito Estufa?

    Algumas medidas podem ser tomadas, como estas:

    Eficincia e conservao de energia;

    Substituio de combustveis;

    Desenvolvimento de novas fontes alternativas de energia;

    Acrscimo da potncia instalada de centrais nucleares;

    Captura e deposio do CO2, e

    Reduo de queimadas.

    Figura 42 - Torres elicas

    Figura 43 - Bomba de biodiesel

  • Energia e Meio Ambiente

    43

    Mas como podemos obter a eficincia energtica?

    A eficincia energtica obtida tanto pela inovao tecnolgica, atravs da

    introduo de novos produtos, mquinas ou tecnologia de menor consumo energtico,

    como por novas formas de gesto do processo produtivo. O desenvolvimento

    tecnolgico tem tornado possvel a introduo de novas tecnologias no mercado.

    Lmpadas e motores mais eficientes, novos eletrodomsticos e sistemas de

    automao, que otimizam a gerao, transporte e distribuio de energia, novos

    dispositivos eletrnicos de administrao da carga pelo lado da demanda e tantos

    outros avanos tecnolgicos que implicam em melhor uso da energia eltrica.

    Figura 44 - Eletrodomsticos com selo PROCEL

    Destaque-se, ainda, o enorme potencial para cogerao, entendido como

    gerao simultnea de potncia eltrica e trmica, pouco explorado em nosso pas.

    Mais adiante falaremos sobre a Cogerao de energia com maiores detalhes.

    Como resultado da emisso de gases de efeito estufa temos:

    Reduo da biodiversidade;

    Alterao do ciclo hidrolgico e da vazo dos rios;

    Alteraes na produtividade de diferentes cultivos;

    Aumento do nvel de oceanos, e

  • Energia e Meio Ambiente

    44

    Aumento da incidncia de doenas, entre outros.

    Figura 45 - Plantao destruda por chuva de

    granizo

    Figura 46 - Vtima das alteraes climticas

    Durante o estudo, O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e o Financiamento

    do Desenvolvimento Sustentvel no Brasil (Motta et al., 2000), mais de 40

    oportunidades de reduo das emisses de gases de efeito estufa GEE foram

    revisadas numa variedade de setores dentro do estudo de caso dos trs pases : Brasil,

    China e ndia . Confira na tabela abaixo:

    Tabela 8 - Oportunidades selecionadas de reduo das emisses de GEE no Brasil, China e ndia (Motta et al., 2000)

    - Gerao de energia convencional:

    - Ciclo combinado de turbinas a gs;

    - Melhoria da tecnologia de gerao de eletricidade a partir do carvo.

    - Mudana de combustvel:

    - Recuperao e uso de metano na explorao do carvo;

    - Cogerao de eletricidade em indstrias qumicas e petroqumicas;

    - Gaseificao de madeira e resduos de celulose;

    - Cogerao de eletricidade baseada em bagao.

  • Energia e Meio Ambiente

    45

    - Aplicaes industriais:

    - Grande variedade de possveis melhoras na eficincia de caldeiras, motores e

    outros equipamentos;

    - Processos modernos de economia de energia nas indstrias de cimento, ferro e

    ao.

    - Uso de fontes renovveis:

    - Ampliao do uso de energia da biomassa;

    - Energia elica;

    - Aplicaes solar-termal e solar-fotovoltaicas;

    - Hidroeletricidade em pequena escala;

    - Bombas de irrigao movidas a energia elica.

    - Opes florestais - Plantaes silvcolas para celulose, lenha e carvo:

    - Manejo sustentvel de florestas em terras pblicas e privadas;

    - Projetos comunitrios agroflorestais.

    Como seria de se esperar, as oportunidades de reduo mais significativas para

    todas as naes foram quelas relacionadas com a gerao de energia tanto no setor

    industrial quanto nos servios industriais de utilidade pblica. Mesmo que o objetivo no

    longo prazo de estabilizar as concentraes de GEE em nveis seguros venha

    finalmente implicar dependncia substancial de fontes de energia renovveis, a

    realidade que muito do aumento em curto prazo de gerao de energia basear-se-

    no uso de combustveis fsseis, especialmente de carvo.

    As projees feitas para a ndia, por volta de 2007, mostram que a demanda de

    carvo aumentou em cerca 60% devido ausncia de novas polticas.

    Na China, usinas termeltricas a carvo iro responder por 60% a 70% da

    capacidade de gerao de eletricidade, mesmo com a capacidade total triplicando ao

    redor de 2020 (Motta et al., 2000).

  • Energia e Meio Ambiente

    46

    Tabela 9 - Comparao das emisses de CO2 durante a gerao de eletricidade com diferentes combustveis (FIESP/CIESP, 2001)

    Combustvel Emisses [kg CO2/kWh] Condies

    Bagao de cana-de-acar

    0,057 - 0,11 Ciclo completo incluindo

    energia indireta dos equipamentos e insumos

    Madeira 0,0465 Ciclo completo incluindo

    energia indireta dos equipamentos e insumos

    leo combustvel 0,87 Somente queima do

    combustvel

    Gs natural 0,38 Somente queima do

    combustvel

    Ser possvel remover o CO2 da atmosfera?

    Uma opo tecnicamente possvel, porm cara, para alcanar redues

    significativas das emisses de gases de efeito estufa extrair o CO2 dos gases de

    exausto da chamin de grandes centrais trmicas com combustveis fsseis, e isolar

    esta parcela de CO2.

    Esta estratgia de descarbonizao dos gases de exausto em grande parte

    cara por causa das despesas associadas com a separao do CO2 dos gases (a

    concentrao mdia de 8 a 15% em volume).

    Uma alternativa muito mais promissora envolve a descarbonizao do

    combustvel: a produo de hidrognio ou de um combustvel rico em hidrognio

    produzido a partir de um combustvel rico em carbono. A vantagem da

    descarbonizao do combustvel em relao descarbonizao dos gases de

    exausto o benefcio econmico direto da venda de eletricidade.

    Voc sabia que no Brasil o setor de transporte responde por volta de 42% do

    total das emisses de CO2? E isto consequncia do fato da matriz energtica estar

    baseada na hidroeletricidade.

  • Energia e Meio Ambiente

    47

    Observe a tabela abaixo:

    Tabela 10 - Comparativo das emisses de CO2 e o percentual correspondente ao setor de transporte (Klabin, 2000)

    Descritor Brasil Japo UE EUA Mxico ndia China Rssia

    kg CO2/US$*PIB (1990

    US$) 0,33 0,46 0,51 0,85 0,51 0,73 0,92 2,24

    CO2 per capita [t

    CO2/hab] 1,81 9,17 8,55 19,88 3,46 0,86 2,51 10,44

    Total CO2 [milhes de t

    CO2] 287 1151 3180 5229 328 803 3007 1548

    Emisses dos meios de

    transporte [milhes de t

    CO2]

    119 252 828 1580 101 112 167 108

    % emisses dos meios

    de transporte 41,5 21,9 26,0 30,2 30,8 13,9 5,6 7,0

    EU- Unio Europia; EUA- Estados Unidos;

    Se comparado com a mdia percentual mundial de emisso de CO2 em meios

    de transporte, nota-se que este o setor que mais deve ser melhorado na matriz

    energtica brasileira.

    Alm do CO2, outro gs estufa cujo teor aumenta constantemente na atmosfera

    o metano (CH4).

    O metano um gs que tem fontes biognicas, tais como os pntanos, os

    resduos animais, as plantaes de arroz, os aterros sanitrios, etc. Das emisses

    totais, 2/3 tm um carter antropognico, ou seja, aquelas provocadas pela ao do

    homem (ROTSMAN et. al., 1992).

  • Energia e Meio Ambiente

    48

    De olho na Atmosfera!

    No de hoje que esta concentrao de gases na atmosfera vem sendo

    observada. Desde 1978, a taxa observada do aumento da concentrao de metano na

    atmosfera, tem variado na faixa de 14 - 17 ppbv (partes por bilho em volume), ou em,

    aproximadamente, 0,9 % ao ano.

    O processo de remoo do CH4 atmosfrico consiste em sua oxidao

    fotoqumica por radicais hidroxlicos na troposfera. Como o efeito estufa causado pelo

    consumo de energia, principalmente quando se queima combustvel fssil, importante

    analisar o peso dos diferentes sistemas de gerao eltrica.

    Sa

    iba

    Mais

    Figura 47- Atmosfera

    Os gases combustveis so gases ou mistura de gases susceptveis de

    queimar em presena de ar ou oxignio; so utilizados para a produo de calor. O

    conjunto dos gases combustveis agrupado em famlias de gs cujas

    caractersticas de combusto, muito prximas umas das outras, permitem a sua

    intercambialidade.

  • Energia e Meio Ambiente

    49

    Nota-se claramente que os pases da Amrica Latina e do Caribe apresentam

    uma capacidade hidreltrica instalada bem superior a outras formas de energia.

    Isso pode ser visto analisando a figura apresentada abaixo:

    Figura 48 - Gerao mundial de energia eltrica por tipo de central utilizada

    Figura 49 - Gerao mundial de energia eltrica em relao ao tipo de central empregada (OECD 2006)

    Amrica Latina e Caribe

    frica

    Oriente Mdio

    Antiga Unio Sovitica

    sia e Austrlia

    Amrica do Norte

    Europa

    Gerao mundial de energia eltrica por tipo de central utilizada

    Hidreltrica Termeltrica Nuclear Outras

  • Energia e Meio Ambiente

    50

    Sabemos que a tendncia que o consumo de energia eltrica aumente. E a

    consequncia disso o aumento da poluio.

    Nos pases em desenvolvimento, a tendncia de aumento no consumo de

    energia eltrica devido ao processo de crescimento econmico. Como a construo de

    novas usinas hidreltricas de grande porte apresenta riscos ambientais, alm do que o

    prazo de concluso maior se comparado a centrais trmicas, a participao da

    gerao de energia por centrais termeltricas tende a aumentar, trazendo consigo um

    aumento nas emisses de CO2 e todos os outros poluentes desta tecnologia de

    gerao. O que pode ser feito ento?

    de vital importncia procurar utilizar, nestes pases, tecnologias mais eficientes

    e limpas, em associao a usos mais racionais de energia a fim de diminuir o efeito

    estufa.

    Fiq

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    Figura 50 - Poluio Figura 51- Tomada

  • Energia e Meio Ambiente

    51

    PASES EM DESENVOLVIMENTO:

    So aqueles nos quais, devido a diversas carncias estruturais, uma parte

    importante de sua populao vive em situao de pobreza, sem ter acesso a

    condies mnimas de alimentao, sade, educao moradia e/ou servios

    bsicos. A definio de pas em desenvolvimento veio substituir a expresso pas

    do Terceiro Mundo.

    Dentro deste grupo encontramos pases como Brasil, Mxico e ndia que

    possuem IDH mdio/alto, com setores econmico, cientfico e industrial

    desenvolvidos. No outro extremo, tambm so considerados pases em

    desenvolvimento pases muito pouco desenvolvidos em termos de gerao de

    dinheiro, desenvolvimento humano, vulnerabilidade econmica e alimentar.

    PASES DESENVOLVIDOS

    Quando nos referimos a pases desenvolvidos falamos sobre pases que

    conseguiram um alto ndice de industrializao, e que desfrutam de um alto

    padro de vida, possvel graas riqueza e tecnologia, esta tem um papel

    fundamental no nvel de desenvolvimento de determinado pas.

    Os pases desenvolvidos so diferentes dos subdesenvolvidos porque: seus

    habitantes possuem uma melhor qualidade de vida; utilizam seus recursos de tal

    forma que sejam suficientes para atender s necessidades do pas; a qualidade

    dos seus produtos manufaturados elevada; tm ordem econmica; os servios

    so bem distribudos no pas e entre as pessoas e, acima de tudo, a populao

    trabalha de forma totalmente eficaz.

    Os pases mais desenvolvidos so principalmente grande parte dos pases

    europeus, Estados Unidos, Canad, Japo, Austrlia e Nova Zelndia.

    Sa

    iba

    Mais

  • Energia e Meio Ambiente

    52

    Voc j ouvir falar do Protocolo de Kyoto?

    Em dezembro de 1997, em Kyoto (Japo), 160 pases alcanaram um acordo

    que limita legalmente as emisses de gases estufa nos pases industrializados. Assim,

    no perodo de 2008 a 2012, a reduo ser em mdia de 5%. Os Estados Unidos

    aceitaram uma reduo de 7%, a Unio Europeia de 8% e o Japo de 6%. Ficou a

    incerteza acerca da quantificao dos "sumidouros" de carbono nas florestas.

    Teoricamente, desejvel outorgar "crditos" pelo carbono acumulado (sequestrado)

    nas florestas, e incluir as emisses de CO2, produto do desmatamento no inventrio de

    emisses. O artigo 3 do Protocolo permite aos pases realizarem ajustes no seu

    inventrio de gases de efeito estufa, considerando as mudanas no uso da terra e

    atividades florestais que tenham acontecido desde 1990.

    Alguns cientistas opinam que no existe suficiente conhecimento do processo de

    remoo do carbono na atmosfera pelas florestas, e sobre os mtodos de realizao do

    inventrio de florestas (EST, 1998).

    Embora os pases participantes tenham concordado em relao necessidade

    de reduo das emisses de gases de efeito estufa, as negociaes em Kyoto foram

    muito difceis. O cientista Brasileiro Jos Goldemberg, que participou da Conferncia,

    considera como causa das dificuldades as seguintes proposies (GOLDEMBERG,

    1997):

    Considerveis interesses econmicos envolvidos, sobretudo dos produtores

    de carvo e petrleo, dentro e fora dos Estados Unidos;

    A posio da Unio Europeia, que pode reduzir mais facilmente suas

    emisses que o Japo e os Estados Unidos;

    A posio do governo Americano, que parece disposto a tomar medidas

    para evitar o efeito estufa, mas fortemente pressionado pelo Senado, que

    pretende que os pases em desenvolvimento sejam submetidos s mesmas

    limitaes que os Estados Unidos;

  • Energia e Meio Ambiente

    53

    A posio do Grupo dos 7 e da China, que desejam estabelecer limites para

    os pases ricos, ficando estes isentos de qualquer limitao, que possa

    impedir seu crescimento econmico.

    O fsico Jos Goldemberg um dos

    principais cientistas brasileiros especializado em

    produo de energia. Foi reitor da Universidade

    de So Paulo, secretrio de meio ambiente do

    governo paulista e ministro da Educao. Em

    2008, recebeu o Prmio Planeta Azul,

    considerado o Nobel do Meio Ambiente.

    Figura 52 - Jos Goldemberg

    O Brasil props em Kyoto a criao de um Fundo de Desenvolvimento Limpo, a

    fim de que os pases desenvolvidos contribuam para a reduo das emisses de gases

    estufa nos pases em desenvolvimento.

    O Protocolo de Kyoto foi aberto para assinatura em 16 de maro de 1998. Foi

    prevista a sua entrada em vigor 90 dias aps a sua ratificao por pelo menos 55

    Partes da Conveno, incluindo os pases desenvolvidos que contabilizaram pelo

    menos 55% das emisses totais de dixido de carbono em 1990 desse grupo de

    pases industrializados. (MCT, 2004)

    Aps um longo perodo de indefinies, a Rssia finalmente formalizou a

    ratificao ao Protocolo de Kyoto no dia 04 de novembro de 2004. A documentao

    oficial de ratificao ao Protocolo foi enviada Conveno Quadro das Naes Unidas

    em Mudana Global do Clima - CQNUMC. A ratificao russa permitiu que o Protocolo

    entrasse em vigor em 16 de fevereiro de 2005. Oficialmente, o protocolo passou a

    Fiq

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  • Energia e Meio Ambiente

    54

    vigorar no prazo de 90 dias aps o recebimento dos documentos pelo Secretrio Geral

    das Naes Unidas, em Nova York.

    Com a entrada da Rssia, mesmo sem a adeso dos EUA (maiores emissores

    mundiais, com 36% das emisses globais de gases de efeito estufa), o Protocolo de

    Kyoto atende aos requisitos necessrios e passa a vigorar, com a ratificao de 125

    pases que juntos emitem 61,6% do total de gases de efeito estufa.

    Tal fato refletiu diretamente no mercado internacional de crditos de carbono,

    provocando um aumento gradual e significativo no preo e no volume dos crditos

    transacionados (expressos em toneladas de CO2 equivalente) na Bolsa do Clima de

    Chicago, a partir da semana do dia 25 de outubro de 2004 (incio do processo de

    ratificao pela Rssia).

    Por outro lado, e de uma forma bastante bsica, um projeto de Mecanismo de

    Desenvolvimento Limpo - MDL uma atividade que diretamente responsvel pela

    diminuio das emisses de um ou mais dos seis gases acordados pelo Protocolo,

    implementado em um pas em desenvolvimento e que atenda aos requisitos impostos

    pela Conveno. Esses projetos so normalmente referenciados pelo nmero de

    toneladas equivalentes de carbono que reduzem, nos quais cada um dos gases

    evitados tem um potencial diferente, avaliados em termos de uma quantidade de

    toneladas de gs carbnico com equivalente potencial de efeito estufa (CO2 eq.). Esta

    converso feita com uso do Potencial de Aquecimento Global, cujos valores podem

    ser vistos na tabela abaixo:

    Tabela 11 - Potencial de aquecimento global de GEE acordados no Protocolo de Quioto

    Gases do Efeito Estufa Origem mais comum GWP [t CO2 eq.]

    Dixido de Carbono (CO2) Queima de combustveis fsseis 1

    Metano (CH4) Minerao, aterros, gado, degradao de matria

    orgnica 21

    xido Nitroso (N2O) Fertilizantes, queima de combustveis fsseis (ex: 310

  • Energia e Meio Ambiente

    55

    transporte)

    Hidrofluor Carbono (HFCs) Processos Industriais (refrigerao/ar condicionado) 11.700 a 140

    Perfluor Carbono (PFCs) Processos Industriais (em subst. aos HFCs) 9.200 a 6.500

    Hexafluoreto de Enxofre (SF6) Fluido Dielctrico, longo tempo de vida, 3.200 anos 23.900

    Qual o objetivo do MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo)?

    Figura 53 Recursos disponveis e gerao de energia

    O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) ou Clean Development

    Mechanism (CDM) tem o objetivo de: buscar a reduo de emisses de gases do efeito

    estufa nos pases em desenvolvimento, na forma de sumidouros, investimentos em

    tecnologias mais limpas, eficincia energtica e fontes alternativas de energia.

    Nesse mecanismo, so essenciais as Redues Certificadas de Emisso

    (RCEs) que confirmem a reduo das emisses e que representem adicionalidade

    que ocorreria na ausncia da atividade certificada de projeto.

    O mecanismo de Implementao Conjunta (ou Joint Implementation - JI) implica

    constituio e transferncia do crdito de emisses de gases do efeito estufa, do pas

    em que o sumidouro ou o projeto ambientalmente otimizado est sendo implementado

  • Energia e Meio Ambiente

    56

    para o pas emissor. Este pode comprar crdito de carbono e, em troca, constituir

    fundos para projetos a serem desenvolvidos em outros pases. Para o CO2, CH4 e N2O,

    foi negociado durante a Conferncia de Kyoto que para o horizonte compreendido entre

    os anos de 2008 e 2012 as emisses sejam reduzidas em 5,2%, na mdia, em relao

    aos nveis de 1990 (FIESP/CIESP, 2001).

    Para ser elegvel a qualificar como uma atividade de JI e receber os crditos de

    emisso, os projetos tm que satisfazer os seguintes critrios:

    O projeto deve ser empreendido entre os pases Anexo 1 do Protocolo de

    Kyoto;

    A atividade do projeto deve ser de um tipo que resulta em uma reduo em

    emisses pelas fontes ou encarecimento da remoo atravs de

    sumidouros;

    O projeto leva a uma reduo ou acrscimo das emisses de GEE que

    adicional a situao correspondente ausncia do projeto;

    A participao de ambas as partes deve ser voluntria e aprovada por cada

    parte;

    O projeto deve ser suplementar a aes j em curso pelos pases para

    reduzir as emisses de gs de efeito estufa.

    No COP 6 (Conferncia das partes 6) os pases do Anexo 1 concordaram em

    abster de usar unidades de reduo de emisso gerado de instalaes nucleares para

    alcanar os seus compromissos, como tambm afirmaram o uso limitado de atividades

    de silvicultura para reduzir emisses.

    O MDL tem dois objetivos principais:

    - diminuir o custo global de reduo de emisses de gases lanados na

    atmosfera e que produzem os gases de efeito estufa e, ao mesmo tempo,

    - tambm apoiar iniciativas que promovam o desenvolvimento sustentvel em

    pases em desenvolvimento.

  • Energia e Meio Ambiente

    57

    Inicialmente, importante relembrar que, no Protocolo de Quioto, a criao do

    instrumento de MDL e suas normas e condies para implementao so definidas no

    Artigo 12, que estabelece que: (CEBDS, 2004)

    O objetivo dos MDL possibilitar que os pases do Anexo 1 cumpram seus

    compromissos, j quantificados, de reduo de emisses e, ao mesmo

    tempo, propiciar que os pases menos industrializados (do no-Anexo 1)

    reduzam emisses e promovam o desenvolvimento sustentvel.

    Todas as atividades de MDL devero obedecer s diretrizes e orientaes

    de um Conselho Executivo, o Executive Board, designado pelos pases

    membros do Protocolo em reunio da COP.

    Os pases do no-Anexo I que desenvolverem projetos de MDL que

    resultem em reduo de emisses quantificadas e certificadas podero

    comercializ-las para os pases do Anexo I, que podero computar esse

    volume como abatimento nas suas quantidades de emisses a serem

    reduzidas.

    A reduo de emisses quantificadas, resultante de projetos de MDL,

    dever ser certificada por entidades operacionais independentes,

    designadas como certificadoras pela reunio da COP, que dever tambm

    definir todos os procedimentos de auditorias de verificaes para assegurar

    a transparncia e a prestao de contas dos projetos.

    Os projetos de MDL e a aquisio das Redues Certificadas de Emisses -

    RCEs podem envolver entidades privadas ou pblicas.

    Esses objetivos simultneos refletem a necessidade de ao coordenada entre

    pases desenvolvidos e em desenvolvimento, que, apesar de posicionamentos

    distintos, dividem o objetivo comum de reduzir o acmulo de destes gases.

    Alguns benefcios para o desenvolvimento sustentvel associados a potenciais

    projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo so apresentados na tabela abaixo:

  • Energia e Meio Ambiente

    58

    Tabela 12 - Benefcios para o desenvolvimento sustentvel associados a potenciais projetos de MDL (Motta et al., 2000)

    Benefcios Ambientais Potenciais Projetos de MDL

    Qualidade do Ar

    Muitas opes alternativas de gerao e cogerao de energia levam a redues substanciais de partculas, CO2 e SO2, fuligem e NOX. Tecnologias renovveis como a elica e a solar eliminam completamente esses poluentes.

    Qualidade da gua

    As fontes de energia solar e elica oferecem ganhos indiscutveis em comparao com alternativas convencionais. O uso da tecnologia do digestor anaerbio em reas industriais poderia simultaneamente tratar a gua servida e fornecer gs natural.

    Disponibilidade de gua A administrao de floresta sustentvel poderia proteger contra a escassez de gua, especialmente se praticada numa rea extensa.

    Conservao do Solo

    O manejo sustentvel de florestas poderia ter um impacto positivo significativo na conservao do solo, especialmente se praticado numa rea extensa. Novas plantaes silvcolas podem reduzir a eroso do solo, dependendo do uso da terra disponvel. Projetos de reflorestamento em bacias hdricas-chave podem impedir assoreamento.

    Lixo Slido Tecnologias alternativas de combusto reduzem ou eliminam resduos slidos, em alguns casos criando subprodutos comercializveis.

    Rudo A substituio de bombas a diesel por bombas movidas a energia elica leva a uma reduo substancial de rudo.

    Preveno/Proteo contra Enchentes

    O reflorestamento em bacias hidrogrficas poderia eliminar ou controlar o risco de enchentes.

    Proteo da Biodiversidade

    O manejo sustentvel de florestas oferece benefcios substanciais comparativamente s prticas atuais de extrao de madeira. A cogerao e as tecnologias renovveis reduzem algumas presses derivadas da minerao.

    O Ciclo de Vida do Projeto de MDL se compe necessariamente das seis etapas

    abaixo descritas, para que possa efetivamente gerar os crditos de carbono esperados:

    (Alves et al., 2006)

    Elaborao do Documento de Concepo do Projeto - DCP (Project Design

    Document - PDD);

    Validao/Aprovao;

  • Energia e Meio Ambiente

    59

    Registro;

    Monitoramento;

    Verificao/Certificao; e

    Emisso e aprovao das RCEs.

    Resumidamente, um projeto pode ser desenvolvido como um projeto de

    MDL, se atender aos seguintes requisitos (Alves et al., 2006):

    Participao voluntria;

    Aprovao do pas no qual essas atividades sero implementadas;

    Estar de acordo com os objetivos de desenvolvimento sustentvel definidos

    pelo pas no qual as atividades do projeto forem desenvolvidas;

    Reduzir as emisses de gases de efeito estufa de forma adicional ao que

    ocorreria sem a execuo do projeto de MDL;

    Contabilizar o eventual aumento de emisses de gases de efeito estufa que

    ocorrerem fora dos limites das atividades do projeto e que sejam

    mensurveis e atribuveis a este;

    Considerao da opinio de todos os atores que sofrero os impactos das

    atividades do projeto (que devem ter voz ativa ao longo do ciclo de vida do

    projeto);

    No levar a impactos colaterais negativos no meio ambiente local;

    Proporcionar benefcios mensurveis, reais e de longo prazo, relacionados

    com a mitigao da mudana do clima;

    Estar relacionado aos gases e setores definidos no Anexo A do Protocolo

    de Quioto ou se referem s atividades de projetos de reflorestamento e

    florestamento

    Os projetos de Biomassa so uma presena significativa entre os projetos de

    MDL, como pode ser visto no grfico abaixo:

  • Energia e Meio Ambiente

    60

    Figura 54 - Grfico de distribuio do projeto de MDL por tipo (Alves et al., 2006)

    Observando a distribuio quantitativa dos projetos de biomassa, nota-se que

    estes equivalem a mais da metade dos de MDL 55% dos que esto sendo

    atualmente desenvolvidos (51 entre 92 projetos). Voc sabia que essas iniciativas

    fazem uso de vrias tecnologias? Desde gaseificao, uso de resduos agrcolas,

    aproveitamento de resduos de serrarias, aumento do potencial de Cogerao em

    usinas de acar e lcool, biodigesto de efluentes, produo de biodiesel (estes

    ltimos esto includos na categoria Outros do grfico) e aproveitamento dos gases de

    aterro (primeiro projeto de MDL registrado, onde os gases de aterro so capturados e

    convertidos em energia em um gerador).

    Figura 55 - Canalizao de gases de aterro

    Figura 56 - Resduos agrcolas

    Figura 57 - Fontes de produo e biodiesel

    Distribuio de Projetos MDL por Tipo /

    Quantidade

    Biomassa

    27%

    Hidro

    31%

    Geotrmica

    2%

    HFCs

    2%

    Gs de Aterro

    24%

    Efic. Distrb.

    Energ.

    4%

    Biogs

    4%

    Elica

    3%

    Outros

    3%

  • Energia e Meio Ambiente

    61

    Estudos de caso

    Para estudos de caso, foram escolhidos dois projetos de CDM ligados ao

    aproveitamento energtico da biomassa; a saber: (Alves et al., 2006).

    Cogerao de bagao de cana-de-acar - Projeto Usina Vale do Rosrio,

    Brasil - Gerao de energia eltrica e vapor de processo (Cogerao)

    atravs da queima do bagao de cana-de-acar, como parte da expanso

    das instalaes da Usina Vale do Rosrio. A capacidade instalada de

    gerao de energia eltrica para venda de 65 MW, responsvel por 180

    GWh anuais de energia. Redues previstas para os primeiros 7 anos de

    projeto: 281.877 ton equiv. de CO2.

    Gerao de energia usando palha de arroz e controle de queima no-

    controlada Projeto Pichit, Tailndia - Projeto de MDL com gerao de

    energia eltrica, usando ciclo de vapor e caldeiras com queima direta de

    palha de arroz, evitando a sua queima ou decomposio a cu aberto

    (prtica usual). O projeto prev a coleta da palha de arroz de 30 unidades

    de beneficiamento, gerao de eletricidade para a rede e ainda

    incorporao das cinzas em uma unidade de produo de cimento na

    Tailndia (o projeto est localizado na provncia da Pichit). Redues

    previstas para os primeiros 7 anos de projeto: 585.000 ton equiv. de CO2.

    A energia e a chuva cida

    Figura 58 - Formao da chuva cida

  • Energia e Meio Ambiente

    62

    Voc sabia que a chuva cida uma das principais consequncias da poluio

    do ar?

    Origens da Chuva cida

    A Revoluo Industrial do sculo XVIII trouxe vrios avanos tecnolgicos e

    mais rapidez na forma de produzir, por outro lado originou uma significativa

    alterao no meio ambiente. As fbricas, com suas mquinas a vapor, queimavam

    toneladas de carvo mineral para gerar energia. Neste contexto, comea a surgir a

    chuva cida. Porm, o termo apareceu somente em 1872, na Inglaterra. O

    climatologista e qumico Robert A. Smith foi o primeiro a pesquisar a chuva cida

    na cidade industrial inglesa de Manchester.

    Atualmente, a chuva cida um dos principais problemas ambientas nos

    pases industrializados. Ela formada a partir de uma grande concentrao de

    poluentes qumicos, que so despejados na atmosfera diariamente. Estes

    poluentes, originados principalmente da queima de combustveis fsseis, formam

    nuvens, neblinas e at mesmo neve.

    A chuva cida composta por diversos cidos como, por exemplo, o xido de

    nitrognio e os dixidos de enxofre, que so resultantes da queima de

    combustveis fsseis (carvo, leo diesel, gasolina entre outros). Quando caem

    em forma de chuva ou neve, estes cidos provocam danos no solo, plantas,

    construes histricas, animais marinhos e terrestres etc. Este tipo de chuva pode

    at mesmo provocar o descontrole de eco