aquecimento global seqüestro de carbono - … · transporte, do comércio e da agricultura,...

UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES INSTITUTO A VEZ DO MESTRE

PÓS-GRADUAÇÃO ―LATU SENSU‖

AQUECIMENTO GLOBAL Seqüestro de Carbono

Marcilene Alves Lombardo Pereira

Rio de Janeiro

2009.

UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES INSTITUTO A VEZ DO MESTRE

PÓS-GRADUAÇÃO ―LATU SENSU‖

AQUECIMENTO GLOBAL Seqüestro de Carbono

Por

Marcilene Alves Lombardo Pereira

Rio de Janeiro

2009.

OBJETIVOS: O presente trabalho tem como objetivo apresentar alguns mecanismos de mitigação do aquecimento global, que estão sendo propostos, estudados e discutidos pela comunidade científica. A tecnologia de captura e armazenamento geológico de carbono, dentre alternativas, é uma das principais para a diminuição da temperatura do planeta.

RESUMO

O aquecimento global está ligado à poluição do ar e além do desmatamento,

o uso do combustível fóssil, que impulsionou o crescimento da indústria, do

transporte, do comércio e da agricultura, torna-se hoje o grande vilão da história,

além de ser inviável. Primeiramente pela sua condição de finito e iminente escassez,

em segundo plano, pelo seu caráter altamente poluente. Hoje ele não é mais visto

como a fonte de energia que moverá o mundo, mas sim, com um dos maiores

emissores de gás poluente e responsável pelo aquecimento global, com isso torna-

se necessário pensar nas conseqüências do uso de combustíveis fósseis e levantar

as questões da mudança do clima, do aumento da temperatura da Terra, o aumento

do nível do mar e dos gases do efeito estufa. Daí a importância das fontes limpas,

renováveis, do desenvolvimento com gás natural, com o álcool, o biodiesel e o

etanol, a energia solar e a eólica, o seqüestro, transporte e armazenamento de

carbono podem e devem ser a solução para um problema que existe e que

necessita de mitigação de todas as formas, mesmo que para isso seja necessário

deixar o carro em casa e fazer uso do transporte coletivo ou bicicleta, regular

constantemente o automóvel para evitar a queima de combustível de forma

desregulada além é claro, do uso obrigatório de catalisador em escapamento de

automóveis, motos e caminhões, além de um sistema de controle de emissão de

gases poluentes nas indústrias.

Palavras-Chave: Aquecimento global, combustível fóssil, energia renovável, poluição, gases poluentes.

METODOLOGIA

Trata-se de uma pesquisa com abordagem qualitativa teórica e tipologia

bibliográfica, pois através dele, é possível avançar no conhecimento já existente

ampliando-se o conhecimento sobre a questão ambiental, suas mudanças climáticas

e as formas de mitigação do problema, apresentadas pela comunidade científica.

SUMÁRIO INTRODUÇÃO................................................................................................................................... 1

OBJETIVO PRINCIPAL...................................................................................................................... 1

OBJETIVO SECUNDÁRIO ................................................................................................................. 1

RELEVÂNCIA CIENTÍFICA E SOCIAL ............................................................................................... 1

ESTRUTURA DO TRABALHO................................................................................................................2

CAPÍTULO I 1. – AQUECIMENTO GLOBAL................................................................................................................3

1.1 - MUDANÇA GLOBAL DO CLIMA.............................................................................................4 1.2. – DIFERENÇA ENTRE TEMPO E CLIMA ............................................................................ 4

1.3 – TEMPERATURA DA TERRRA ........................................................................................... 5

1.4. – AUMENTO DO NÍVEL DO MAR ........................................................................................ 6

1.5 – EFEITO ESTUFA ............................................................................................................... 7

1.5.1 - Gases do Efeito Estufa .......................................................................................... 8

1.6 - DESMATAMENTO ............................................................................................................12

CAPÍTULO II 2. – TÉCNICAS DE MITIGAÇÃO DA MUDANÇA CLIMÁTICA .........................................................14

2.1 - ESTRATÉGIAS DE ENTENDIMENTO - CONFERÊNCIAS NO BRASIL E NO MUNDO......14 2.1.1 - Protocolo de Kioto .................................................................................................17

2.2 - MEDIDAS DE MITIGAÇÃO DE GASES DO EFEITO ESTUFA ...........................................18

2.3 - OUTRAS FONTES DE ENERGIA ......................................................................................20

2.3.1 - Energia Eólica .......................................................................................................20

2.3.2 - Energia Solar ........................................................................................................23

2.3.2.1 - Energia Solar Fotovoltaica ..............................................................................24

2.3.2.2 - Energia Solar Fototérmica ...............................................................................26

2.3.3 - Biomassa ..............................................................................................................29

2.3.3.1 - Cana de açúcar ...............................................................................................31

2.3.3.1.1 - Etanol........................................................................................................33

2.3.3.2 - Mamona, algodão, amendoim, dendê e girassol ..............................................34

2.3.3.2.1 - Biodiesel ...................................................................................................35

2.4 – GERENCIAMENTO DE CO²..............................................................................................37

CAPÍTULO III 3. – SEQUESTRO DE CARBONO........................................................................................................38

3.1 – CAPTURA E/OU SEQÜESTRO DE CARBONO .............................................................. ..39

3.1.1 - Seqüestro de Carbono Geológico .........................................................................41

3.1.1.1 - Seqüestro de Carbono em Aqüífero ................................................................43

3.1.2 - Transporte de Carbono .........................................................................................45

CONCLUSÃO ...................................................................................................................................47

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................................49

ÍNDICE DE FIGURAS...........................................................................................................................53

1 AQUECIMENTO GLOBAL

INTRODUÇÃO

O planeta se aproxima do fim da primeira década do século XXI diante de

um dilema energético. O uso do combustível fóssil, que ao longo do século passado

definiu o mundo como conhecemos hoje, impulsionando o crescimento da indústria,

do transporte, do comércio, criando uma dependência enorme do petróleo e seus

derivados.

A elevação da temperatura média do planeta tem sido um problema

agravante e devemos buscar soluções que mitiguem tal situação. Hoje a poluição

tomou proporções tão grandes que as nações resolveram se unir para tentar conter

o problema do Aquecimento Global. Os gases do efeito estufa são os principais

responsáveis pela mudança climática que o mundo vem atravessando, com isso,

vários estudos têm sido lançados e servem como base para a pesquisa.

OBJETIVO PRINCIPAL O presente trabalho tem por objetivo apontar os principais impactos

ambientais, especificamente os impactos sobre o meio físico, gerados pela poluição

do ar e demonstrar como a tecnologia de captura e armazenamento geológico de

carbono, dentre alternativas, é uma das principais para a diminuição da temperatura

do planeta.

OBJETIVOS SECUNDÁRIOS Relacionar a injeção de CO² com a extração de petróleo

RELEVÂNCIA CIENTÍFICA E SOCIAL O petróleo além de sua importância como fornecedor de energia e matéria-

prima para a manufatura de inúmeros bens de consumo ainda é uma das principais

fontes de energia utilizada pela humanidade.


A tecnologia de armazenamento geológico de CO² é apresentada no

presente trabalho como uma solução de maior retorno social, político e econômico

para a nação.

ESTRUTURA DO TRABALHO Este trabalho procura de uma forma resumida mostrar um pouco da

evolução do CO², nas alterações do clima, na temperatura da terra e aumento do

nível do mar, nos gases do efeito estufa e no desmatamento (capítulo 1), as técnicas

de mitigação utilizadas e outras fontes de energia (capítulo 2). Por fim no capítulo 3,

é abordado o seqüestro e transporte de carbono


CAPÍTULO I

Aquecimento Global "O mundo é um lugar perigoso de se viver, não por causa daqueles que fazem o mal, mas sim por causa daqueles que observam e deixam o mal acontecer." [Albert Einstein]

Há milhares de anos, a Terra tem passado por eras glaciais pontuadas por

períodos de breve aquecimento. Agora o período é de aquecimento global.

Durante esses anos, tem havido uma relação entre os níveis de CO²

atmosférico e a temperatura global média, e tem sido observado nos últimos 200

anos um relativo aumento nos níveis de CO².

Vários esforços de mitigação e adaptação à mudança do clima vêm sendo

desenvolvidos no país, mas ainda não existe uma política nacional para mudança do

clima e um plano nacional para implementá-la. Há, entretanto, alguns elementos

básicos, tanto da política quanto do plano de ação, que deverão ser inevitavelmente

considerados. Esses elementos incluem: Mitigação da mudança do clima, adaptação

aos efeitos da mudança do clima e pesquisas e desenvolvimento de tecnologias que

minimizem os efeitos da mudança do clima, do efeito estufa ou mesmo do

aquecimento global.

Desde a Revolução Industrial, é maior a queima de combustíveis fósseis,

como carvão, petróleo e gás e isso é um dos principais fatores que aumentam a

concentração de gases de efeito estufa na atmosfera. Cerca de 85% do enxofre

(principal responsável pela poluição urbana e pela chuva ácida) lançado na

atmosfera origina-se na queima de carvão e petróleo, assim com 75% das emissões

de carbono (responsável pelo efeito estufa), a temperatura global tem crescido

continuadamente, em torno de 0,2 graus Celsius por década.

De acordo com o economista britânico Nicholas Stern, só no ano de 2000,

as emissões energéticas foram responsáveis por 65% do total de emissões


causadoras do fenômeno. Ele publicou um Relatório a pedido do ministro das

Finanças da Inglaterra, onde aponta alguns dados sobre o aquecimento global e

suas conseqüências (BARROS, 2007, p.83).

O Brasil não é um grande emissor de gás carbônico, mas em razão do

desmatamento de suas florestas, está entre os dez países que mais emitem gás

carbônico na atmosfera.

De acordo com o Balanço Energético Nacional de 2007, no Brasil, 45% da

oferta interna de energia é resultado de fontes renováveis de energia. Uma

participação muito acima do restante do mundo.

1.1 Mudança Global do Clima

Aquecimento global e mudança global do clima não são sinônimos, mas

estão inter-relacionados. À medida que o mundo vai ficando mais quente, isto

provoca uma mudança global do clima entendido como uma mudança no estado do

clima que pode ser identificada, por exemplo, por alterações na média de

parâmetros tais como temperatura, precipitação e vento e, que persistem por um

longo período de tempo.

Quando existe um balanço entre a energia solar incidente e a

energia refletida na forma de calor pela superfície terrestre, o clima se mantém praticamente inalterado. Entretanto, o balanço de energia pode ser alterado de várias formas: (1) pela mudança na quantidade de energia que chega à superfície terrestre; (2) pela mudança na órbita da Terra ou do próprio Sol; (3) pela mudança na quantidade de energia que chega à superfície terrestre e é refletida de volta ao espaço, devido à presença de nuvens onde partículas na atmosfera (também chamada de aerossóis, que resultam de queimadas, por exemplo) e finalmente (4) à alteração na quantidade de energia de maiores comprimentos de onda refletida de volta ao espaço, devido a mudanças na concentração de gases de efeito estufa na atmosfera (Ministério do Meio Ambiente, 2008, p.13).

1.2 Diferença entre Tempo e Clima

Esses dois elementos estão inter-relacionados, uma vez que o clima pode

ser descrito como a média da temperatura, da precipitação e do vento observada ao


longo de um dado período de tempo, que varia de meses a milhões de anos. O

tempo está mudando constantemente, de forma que um dia pode estar quente e

ensolarado e no outro dia, pode ser frio e chuvoso com muito vento.

O clima é diferente, pois não muda tão freqüentemente como o tempo. Para

defini-lo, é necessário considerar a média das variáveis climáticas em um longo

período, para evitar anomalias sazonais. É um erro pensar que qualquer evento

atípico ou extremo é resultado da mudança do clima, como por exemplo, a

ocorrência de um inverno muito frio. É somente quando a média das variáveis

climáticas, num período de tempo e numa determinada região, é calculada, que fica

claro que o Planeta está aquecendo.

Conforme o clima muda, há vários fatores que alteram a quantidade, intensidade, freqüência e tipo de precipitação. Durante o século XX, baseado nas mudanças da temperatura de superfície do mar, estima-se que o vapor d’água na atmosfera aumentou cerca de 5% acima dos oceanos. Devido ao fato de que a precipitação ocorre principalmente de sistemas que se ―alimentam‖ do vapor d’água armazenado na atmosfera, isto, de forma geral, aumentou a intensidade da precipitação e o risco de fortes chuvas. Tanto a teoria básica quanto as simulações de modelos climáticos e a evidência empírica indicam que climas mais quentes, devido ao aumento do vapor d’água na atmosfera, provocam chuvas mais intensas, mesmo quando o total anual de precipitação é levemente reduzido; há chance de eventos ainda mais intensos quando a quantidade total de precipitação aumenta. O clima mais quente, então aumenta tanto o risco de secas - onde não chove – e inundações – onde chove – mas em distintos períodos de tempo e/ou localização. Por exemplo, no verão de 2002, na Europa, houve inundações generalizadas, sendo seguidas, no ano seguinte, por um recorde de ondas de calor e seca. A distribuição e a ocorrência de inundações e secas são também profundamente afetadas pelos eventos El Niño, particularmente na região tropical da America do Sul (Ministério do Meio Ambiente, 2008, p.17).

1.3 A Temperatura da Terra

A temperatura média global de superfície aumentou cerca de 0,74ºC nos

últimos 100 anos, entretanto o aquecimento não foi contínuo nem uniforme em todas

as partes do Planeta. O aquecimento global, particularmente desde 1970, foi maior

na superfície terrestre do que nos oceanos.


O Planeta está aquecendo em resposta às emissões acumuladas de gases

de efeito estufa, crescentes desde a era industrial. As emissões dos últimos anos

não são as causadoras da mudança do clima atual. Isto explica a importância que os

países em desenvolvimento dão à consideração das emissões históricas na análise

da atribuição das responsabilidades de cada país na mudança do clima,

particularmente os países desenvolvidos.

Segundo o Relatório Stern, nos países tropicais, a produção de alimentos tende a diminuir, já que o calor e a escassez de água prejudicarão a agricultura de maneira geral. A agropecuária, setor da economia altamente vulnerável a variações climáticas, também será afetada. Assim, caso nada seja feito e as previsões do caos ambiental e concretize, a economia sofrerá uma enorme mutação: enquanto países em desenvolvimento terão problemas com o cultivo de alimentos, as regiões mais temperadas poderão tornar-se as melhores regiões para o plantio de culturas (BARROS, 2007, p.94).

Quando o aumento da temperatura chega a 2 graus, o nível de pessoas em

risco de fome aumenta e conforme as estimativas do economista britânico Nicolas

Stern, a fome poderá atingir cerca de 50% da população da África e Ásia Ocidental

em 2080 e caso o aumento da temperatura chegar a 4 graus e, se manter constante,

mesmo regiões desenvolvidas com forte fertilização carbônica serão atingidas pela

falta de alimentos.

1.4 Aumento do Nível do Mar

As duas maiores causas do aumento do nível do mar estão relacionadas ao

fato de que a água se expande quando aquecida e ao descongelamento provocado

pelo aquecimento global.

No século XX a elevação do nível global do mar foi lenta, mas projeta-se que

neste século, a taxa de mudança será maior.

Satélites estão disponíveis desde 1990 com cobertura global, indicam que o

nível do mar tem elevado a uma taxa de cerca de 3 mm por ano, significativamente

maior que a média durante a última metade do século passado. O nível do mar não

está elevando uniformemente no mundo, afirma-se que em algumas regiões, estão

diminuindo.


A projeção de aumento do nível do mar e da velocidade com que este

aumento vai ocorrer depende de vários fatores, mas a projeção da elevação média

do nível do mar até 2100 chega a quase 60 cm, podendo ser muito maior,

dependendo do que ocorrerá com as calotas de gelo na Antártica e Groenlândia.

As regiões que sofrem com as secas vão expandir seus territórios de 1% a 30% até o final do século XXI. Em outras regiões, o ar e os oceanos mais quentes irão produzir tempestades mais intensas, particularmente furacões e tufões. A Groenlândia e o oeste da Antártida, por exemplo, podem começar a sofrer derretimentos irreversíveis. O nível máximo do mar também pode chegar ao dobro do que é hoje, num aumento de 5 a 12 metros em diversos países (BARROS, 2007, p. 88).

1.5 Efeito Estufa

Conforme o Relatório Stern, como ficou conhecido o trabalho do economista

britânico Nicolas Stern, as mudanças climáticas têm como causa a concentração de

gases do efeito estufa na atmosfera.

O aquecimento traz também uma grande probabilidade de intensificação do

ciclo da água, reforçando padrões existentes da escassez e crescimento do risco de

secas e inundações.

―Se o aquecimento atingir a marca de 4 a 5 graus Celsius, a elevação dos

mares se concretizará: cidades como Londres, Xangai, Nova York, Tóquio e Hong

Kong poderão sumir do mapa, de acordo com as previsões‖ (BARROS, 2007, p.89).

Em junho de 2007 ocorreu a morte de centenas de pessoas na Índia,

Paquistão e Afeganistão. Na Grécia, as temperaturas já chegaram a 46 graus

Celsius; na cidade texana de Austin vive o ano mais úmido, enquanto no Norte da

Inglaterra e em parte do Texas, chuvas torrenciais.

Além da temperatura mais alta, outras conseqüências do efeito estufa também contribuem para o aparecimento e disseminação de doenças. As enchentes, por exemplo, ao misturarem esgoto e outras fontes patogênicos aos suprimentos de água potável, estimula a contaminação por doenças graves, como o cólera. As secas forçam as populações pobres a coletar água em poças contaminadas. Na década de 1990 a variabilidade do


clima contribuiu para o aparecimento de uma doença nova, uma infecção freqüentemente letal dos pulmões causada pelo antivírus, cujos vetores são roedores. O vírus passa aos humanos através da inalação de partículas oriundas das fezes e secreções dos roedores (PINOTTI, 2007, p. 56).

Para Rafael Pinotti (2007, p. 53), o aumento da temperatura média da

superfície da Terra em pelo menos 0,6ºC nos últimos 120 anos atua diretamente na

sobrevivência de sistemas biológicos.

As barreiras de coral são os ambientes marinhos mais ricos em biodiversidade, abrigando 65% das espécies de peixes. A floresta amazônica, que vem sofrendo com as secas dos fenômenos El Niño cada vez mais freqüente, pode num futuro próximo receber um golpe mortal com queimadas fora de controle num evento particularmente forte. A Taiga, a gigantesca floresta de coníferas da Sibéria, está desaparecendo devido às nevascas intensas que danificam as árvores e aos verões quentes e secos que prejudicam o seu crescimento. (PINOTTI, 2007, p. 54)

O efeito estufa, por si só, não é um problema, é essencial para a vida na

Terra, mas desde o final do século XIX, tem havido um aumento dos níveis de CO²

atmosférico e da temperatura média global.

A atmosfera da Terra é feita, principalmente, de nitrogênio (78%) e de oxigênio (21%). A maior parte do 1% remanescente é argônio. Esses gases são transparentes à luz do sol, que passa por eles e aquece a superfície da Terra. A terra e os oceanos aquecidos, por sua vez, aquecem a atmosfera inferior. Um pouco desse calor é radiado de volta para o espaço. Se essa fosse a história completa, a temperatura média da Terra seria -18° C, em vez dos 15° C que é. O motivo para o aquecimento extra é que há gases na atmosfera que absorvem energia antes que ela seja perdida no espaço e, em seguida, a libera de volta para a atmosfera. Os gases que são responsáveis por esse "efeito estufa" são chamados gases de efeito estufa (http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=3768 acesso em 21/04/2009).

1.5.1 Gases do Efeito Estufa

A atmosfera é composta por 99,9% de nitrogênio, oxigênio e argônio, o

pouco de que restou é formado pelos gases dióxido de carbono – CO², metano –

CH4, óxido nitroso – N² O e clorofluorcarbonos – CFCs (gases do efeito estufa).

http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=3768


Dióxido de carbono - CO² é o gás mais abundante e que resulta de inúmeras

atividades humanas, como o uso de combustíveis fósseis

no transporte e o desmatamento.

Metano - CH4 , resulta de atividades humanas relacionadas a agricultura,

distribuição de gás natural e aterros sanitários.

Oxido nitroso - N² O, cujas emissões resultam do tratamento de dejetos animais

e do uso de fertilizantes.

Halocarbonos – CFCs, os principais regulados pelo Protocolo de Montreal, são os

clorofluorcarbonos, que foram utilizados na produção de

geladeiras, como agentes de refrigeração.

Emissões de gases do efeito estufa ocorrem praticamente em todas as

atividades humanas e setores da economia, por exemplo; na agricultura, através da

preparação da terra para plantio e aplicação de fertilizantes; na pecuária, através do

tratamento de dejetos animais e pela fermentação do gado; transporte, pelo uso de

combustíveis fósseis, como gasolina e gás natural; tratamento dos resíduos sólidos,

pela forma como o lixo é tratado e disposto; florestal, pelo desmatamento e

degradação de florestas; e industrial, pelos processos de produção, como cimento,

alumínio, ferro e aço.

Quando respiramos, pegamos oxigênio do ar e liberamos CO². O CO²

também é liberado em incêndios em florestas e em vulcões. Os humanos liberam

CO² na atmosfera queimando carvão e petróleo, produção de cimento, usinas de

energia que queimam combustíveis fósseis e automóveis. A imagem abaixo mostra

uma situação hipotética na qual o fluxo líquido de CO² para dentro e para fora da

atmosfera é zero. Isto é, os fluxos estão em equilíbrio e não há aumento ou redução

líquida no CO² atmosférico.


FIGURA 1 – Ciclo de Carbono

http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=3788 acessado em 21/04/2009)

Conforme Pinotti (2007, p. 51), estima-se que a quantidade total de carbono

estocado na atmosfera, oceano e continentes esteja na ordem de 42 trilhões de

toneladas.

O metano é produzido naturalmente por bactérias chamadas metanogenos, que se alimentam de material de plantas e de animais em ambientes sem oxigênio. Os metanogenos vivem em água parada em pântanos, onde produzem bolhas de metano chamadas "gás dos pântanos". Os metanogenos também vivem em sistemas digestivos de animais, em que ajudam a transformar grama e outras matérias orgânicas em nutrientes. Os cupins produzem muito metano. Cada cupim produz apenas cerca de meio micrograma por dia, mas há tantos deles no mundo, que juntos, eles produzem cerca de 20 milhões de toneladas por ano (http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=3768 acesso em 21/04/2009).

Algumas atividades agrícolas também produzem metano. O arroz é

normalmente plantado em campos inundados. A água parada que cobre o solo

estimula a metanogênese como em um pântano.

O gado doméstico produz mais metano que animais selvagens. As vacas

produzem cerca de 50 litros de metano por dia e o gado comercial mundial e as

ovelhas produzem cerca de 100 milhões de toneladas por ano.



O N²O é um gás liberado pelo nitrato de amônia, que é amplamente usado

como fertilizante para aumentar o rendimento de uma plantação.

CFCs são compostos de cloro, flúor, hidrogênio e carbono. Eles não ocorrem naturalmente. Os CFCs foram sintetizados pela primeira vez em 1892, mas não havia nenhum uso conhecido para eles na época. Mais tarde eles se provaram úteis como propelentes em latas de aerosol e como refrigerante. Mas isso passou a ser um problema. Quando liberados na atmosfera, os CFCs migram para a estratosfera, onde eles quebram moléculas de ozônio que estão presentes lá. Ozônio é uma forma de oxigênio nas quais três átomos de oxigênio são combinados em uma molécula de O³. Normalmente, o oxigênio livre forma moléculas de O² (http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=3768 acesso em 21/04/2009).

A camada de ozônio reduz a penetração da radiação ultravioleta. Essa

radiação é perigosa para os humanos, provocando câncer de pele e cataratas e

também pode interferir no crescimento e na reprodução de outros organismos. Por

causa disso, o uso da CFCs foi proibido por um tratado internacional de 1987.

Embora os CFCs sejam gases de efeito estufa, eles existem apenas em quantidades

muito pequenas na atmosfera. E agora que foi proibida, essa presença será ainda

mais reduzida.

Os gases de efeito estufa (GEE) diferem na sua capacidade de aquecer a

Terra e no seu tempo de permanência na atmosfera. O Painel Intergovernamental

sobre Mudança do Clima, em 1990, no seu primeiro relatório propôs uma forma para

comparar os diferentes gases de efeito estufa ao dióxido de carbono. Esta medida

foi denominada potencial de aquecimento global (GWP – Global Warming Potencial)

e reflete a contribuição de cada gás de efeito estufa (GEE) para a mudança do clima

ao longo de certo período de tempo.

O Brasil, no contexto internacional é um país especial. De um lado, sua matriz energética é das mais avançadas pela forte participação – de quarenta e quatro por cento – das fontes renováveis no suprimento de eletricidade e combustíveis líquidos. Quase noventa por cento da eletricidade consumida é produzida em hidroelétrica e quase metade do combustível dos automóveis é etanol da cana de açúcar. O programa nacional do biodiesel, iniciado no Governo do Presidente Lula, também reproduz o sucesso do etanol, tendo já consolidado a meta de dois por cento de óleos vegetais no diesel automotivo.

De outro lado, a maior fonte brasileira de emissão de gases de efeito estufa ainda é o desmatamento. Esse desmatamento, que repete a forma de ocupação territorial milenar e importada principalmente da Europa



– onde as sociedades atuais foram formadas na derrubada das florestas originais para dar lugar às terras de agricultura – esgotou suas possibilidades na conversão das matas nativa atlântica e de cerrado em cafezais ou canaviais. Atualmente, na Amazônia, o que predomina na seqüência do desmatamento predatório de latifúndios para atividades econômicas de baixo retorno social (Marina Silva, Ministério do Meio Ambiente, 2008, p. 6)

1.6 Desmatamento

Há séculos os seres humanos queimam florestas para preparar a terra para

a agricultura. Aqui no Brasil, essa cultura vem desde o descobrimento e isso afeta o

equilíbrio de CO² na atmosfera, pois com o desmatamento além da redução do

número de árvores capazes de realizar a fotossíntese e reduzir a emissão de CO ², a

queimada aumenta a emissão do próprio CO²..

O processo de fotossíntese, por exemplo, retira CO² da atmosfera com a ajuda da luz solar, estocando carbono na forma de material orgânico e produzindo oxigênio (O²). A respiração de plantas e animais segue o caminho inverso, oxidando material orgânico e produzindo CO² e calor. O CO² também é retirado da atmosfera para formar bicarbonato (dissolvido na água do mar) e depósitos de carbonatos, que eventualmente são retornados à atmosfera pela ação vulcânica (PINOTTI, 2007, p. 51).

Quanto desmatamento precisa ocorrer na Amazônia para que o clima local

mude? Pelo menos para uma região da floresta, cientistas brasileiros acreditam já

ter uma resposta: 40%.

Substituir esse total de mata nativa por soja ou pasto pode causar aumentos

de temperatura de até 4ºC e uma redução de até 24% nas chuvas durante a estação

seca na porção leste do território amazônico, ou seja, a área em questão são os

estados do Pará, Amapá, Roraima, Maranhão, Tocantins e um pedaço do

Amazonas. Trata-se da metade naturalmente mais seca dos 5 milhões de

quilômetros quadrados da Amazônia Legal. E também uma das mais desmatadas:

de 18% a 20% das florestas ali já cederam lugar à agropecuária, contra 15% da

média amazônica total.


Um estudo feito pelo Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), com

participação de pesquisadores das universidades federais de Minas Gerais e de

Viçosa aponta que, além do aquecimento global, a destruição da floresta também

pode levar à chamada savanização, processo no qual o clima quente e úmido típico

da Amazônia dá lugar a um clima quente e seco característico do cerrado. Nesse

clima, a vegetação densa da floresta tropical não sobrevive e cede lugar à savana.


CAPÍTULO II

Técnicas de Mitigação da Mudança Climática "Tendo em conta as condições de que dispõe e na medida do possível, é a natureza que faz sempre as coisas mais belas e melhores." [Aristóteles]

Para o Brasil, a contribuição mais efetiva para a mitigação da mudança do

clima está relacionada à redução de emissões por desmatamento. Um Plano de

ação para a Prevenção e Controle do Desmatamento na Amazônia Legal foi criado

em 2003 e vem sendo implementado, apresentando resultados importantes nos

últimos 3 anos. Conforme informações do Ministério do Meio Ambiente (2008, p. 41),

a taxa de desmatamento na Amazônia Legal foi reduzida em 59% e é de

fundamental importância entender os vetores do desmatamento, para que ações

diretas sobre eles sejam implementadas, pois nem sempre essas ações são simples

e requerem investimentos contínuos e crescentes a cada ano.

A estratégia mais efetiva para se preparar para os efeitos previstos da

mudança do clima é por meio da adaptação. É necessário reduzir a emissão dos

gases de efeito estufa e incrementar os sumidouros desses gases para reduzir os

impactos da mudança do clima e, conseqüentemente, reduzir a necessidade de

ações de adaptação e seus custos associados.

Do modo como o aquecimento global avança, os estudiosos e especialistas

do clima alertam que dentro de algumas décadas a Terra passará por mudanças

severas.

2.1 Estratégias de entendimento – Conferências no Brasil e no Mundo Em 1972, surge a primeira convenção mundial sobre meio ambiente, na

Suécia – Conferência de Estocolmo. Essa conferência resultou na criação do

Programa de Meio Ambiente das Nações Unidas (conhecido por Pnuma), sediado

em Nairóbi, no Quênia. Pela Declaração de Estocolmo, um meio ambiente sadio e


equilibrado passou a ser reconhecido como um direito fundamental dos indivíduos,

tanto para as gerações presentes quanto para as futuras.

No Brasil, em 1981, é criada a Política Nacional do Meio Ambiente (Lei nº

6.938/81), que estabelece instrumentos de proteção, como o Estudo de Impacto

Ambiental.

Em 1986, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) torna

obrigatória a análise de Impactos Ambientais para atividades específicas.

Já em 1988, é aprovado o capítulo do Meio Ambiente na Constituição

Federal.

Ainda em 1988, a Organização Meteorológica Mundial (WMO) e o Programa

das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma) criam o Painel

Intergovernamental sobre Mudanças Climática (IPCC - Intergovernmental Pannel on

Climate Change) para melhorar o entendimento científico sobre o tema através da

cooperação dos países membros da ONU. Foi a principal referência para as

negociações da Convenção Quadro sobre Mudanças Climáticas, aberta para

assinatura em 1992

Em 1990 a II Conferência Mundial do Clima patrocinada pela OMM e pelo

PNUMA, entre outras organizações internacionais, concluiu pela necessidade de se

estabelecer um tratado internacional sobre o tema. Em de zembro do mesmo ano a

Assembléia Geral da ONU aprova o início das negociações para o tratado, onde

ficou estabelecido o comitê I Intergovernmental Negotiating Committee for a

Fraamework Convention on Climate3 Change (INC/FCCC) – responsável por

produzir o tratado.

O IPCC publica seu primeiro Relatório de Avaliação. Esse relatório concluiu

que as mudanças climáticas representam uma ameaça à humanidade e que as

negociações para a adoção de um tratado deveriam começar o mais rápido possível.


Foi então, que em 1992 foi realizada a uma Convenção na Conferência das

Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, conhecido com o

nome de Cúpula da Terra, realizada no Rio de Janeiro em junho de 1992. A Rio-92

(ou Eco-92) foi responsável pela criação da Convenção-Quadro das Nações Unidas

sobre a Mudança do Clima (cuja sigla em inglês é UNFCCC, de United Nations

Frame Convention for Climate Change), em vigor desde março de 1994.

A meta da UNFCCC é de acordo com seu artigo 2º, ―a estabilização das concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera em um nível que impeça uma interferência antrópica perigosa no sistema climático‖. Desde então, a Convenção vem sendo firmada por outros Estados e ratificada por um crescente número de países (BARROS, 2007, p. 90).

A Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas foi

aberta para assinaturas e assinada por 154 nações (mais a União Européia) no Rio

de Janeiro em 04 de junho de 1992. Foi a maior reunião de chefes de estado, onde

outros acordos internacionais foram adotados, tais como a Declaração do Rio, a

Agenda 21, a Convenção da Biodiversidade e o Princípio das Florestas.

A UNFCCC entrou em vigor em 21 de março de 1994, quando foi ratificada

por 50 signatários e em fevereiro de 1995 a Conferência das Partes, a COP

substituiu o INC como órgão soberano da Convenção. Os signatários da UNFCCC,

tanto países desenvolvidos quanto países em desenvolvimento assumiram uma

série de responsabilidades.

A primeira sessão da Conferência das Partes, a COP 1, realizou-se em

Berlim, Alemanha (1995), onde delegados de 117 países lançaram o Mandato de

Berlim, que propõe a constituição de um protocolo e decisões sobre o

acompanhamento das obrigações da Convenção Quadro das Nações Climáticas,

batizado em 1997 de Protocolo de Kyoto.

De 8 a 19 de junho de 1996 aconteceu a segunda sessão da Conferência

das Partes em Genebra, onde o segundo relatório do IPCC DE 1995 foi publicado


em tempo para a apresentação durante a COP 2 e tornou-se a principal referência

nas negociações que culminaram no Protocolo de Kyoto.

2.1.1 Protocolo de Kyoto O Protocolo de Kyoto é um tratado com compromissos mais rígidos para a

redução da emissão dos gases que provocam o efeito estufa, complementar à

Convenção Quadro. Ele estabelece que os países do Anexo I terão a obrigação

reduzir a quantidade de seis gases do efeito estufa (CO², CH4, N² O, FHCs, PFCs,

SF6) em pelo menos 5%, em relação aos níveis de 1990, no período de 2008 a

2012.

O Protocolo de Kyoto, resultado da Convenção das Nações

Unidas sobre Mudanças Climáticas, realizado no ano de 1997 em Kyoto, no Japão, era o primeiro plano de metas internacional de redução da emissão de gás carbônico e fixava para cada um dos 84 países industrializados signatários (incluindo os países do Leste Europeu) um percentual de redução a ser alcançado até 2012 variando de 0% a 8%, sendo que alguns países, devido a circunstâncias especiais, poderiam até aumentar sua emissão de um dado percentual. O Protocolo entraria em vigor 90 dias após a ratificação de pelo menos 55 países que representassem pelo menos 55% das emissões dos países industrializados em 1990 (PINOTTI,2007, p. 61)

O Protocolo estimula os países a cooperarem entre si através de algumas

ações básicas, tas como:

Reformar os setores de energia e transportes;

Promover o uso de fontes energéticas renováveis; limitar as emissões de

metano no gerenciamento de resíduos e dos sistemas energéticos;

Proteger florestas e outros sumidouros de carbono.

Um conceito importante contido no Protocolo de Kyoto é o MDL –

Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, que foi incorporado ao Protocolo a partir de

uma proposta brasileira de criação de uma espécie de fundo de compensação. Ele

funciona como um mecanismo de cooperação internacional, estimulando o apoio dos

países desenvolvidos – os que mais poluem - a projetos que reduzam as emissões

nos países mais pobres, de modo a contribuir para o desenvolvimento sustentável


dos mesmos. Com isto, os países desenvolvidos podem abater os resultados das

metas de redução de suas próprias emissões. Assim, por exemplo, um país rico

poderia investir no reflorestamento de um país pobre em troca de continuar emitindo

gases do efeito estufa.

Para atingir os parâmetros propostos, O Protocolo criou o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), que permite que os países do Anexo I utilizem as reduções de emissões realizadas em países em desenvolvimento. Assim, os países não incumbidos de atender metas ambientais (Partes Não-Anexo I) ganham com o desenvolvimento sustentável, reduzindo suas emissões; e os países do Anexo I ajudam financeiramente os primeiros a cumprirem seus compromissos de limitação e redução de emissões.

Todos saem ganhando: ao prever um modelo de compensação, MDL contempla, ao mesmo tempo, os interesses de países poluidores e os das nações em desenvolvimento, caso do Brasil. Segundo o MDL, nós em desenvolvimento, investimos na recuperação das áreas naturais degradadas e no melhoramento tecnológico de nossos parques produtivos, realizando projetos que resultem na redução de emissões quantificadas e certificadas, e comercializamos essas certificações para países do Anexo I. Esse volume será correspondente ao abatimento na quantidade de emissões a serem reduzidas (BARROS, 2007, P.90).

A Convenção criou um mecanismo financeiro para fornecer recursos a fundo

perdidos para os países em desenvolvimento, para auxiliar na implementação da

Convenção e tratar da mudança do clima. A operação do mecanismo ficou sob

responsabilidade do Fundo Global para o Meio Ambiente – GEF (Global

Environmental fund), e é sujeita a revisão a cada quatro anos.

O GEF foi estabelecido pelo Banco Mundial, pelo Programa das Nações

Unidas para o Desenvolvimento – PNUD e pelo Programa das Nações Unidas para

o Meio Ambiente – PNUMA, para prover recursos para projetos em países em

desenvolvimento que gerem benefícios ambientais, não apenas na área da mudança

do clima, mas também na biodiversidade, proteção da camada de ozônio e recursos

hídricos transfronteiriços.

2.2 Medidas de Mitigação de gases do efeito estufa

O governo tem apoiado programas de pesquisa e desenvolvimento com

incentivos financeiros ou investimentos diretos para estimular o desenvolvimento e a


utilização de tecnologias inovadoras para a conversão de energia e criação de

mercado para as mesmas.

No setor de transportes, a mitigação de gases de efeito estufa está

relacionada além de combustíveis alternativos, também a processos de manufatura,

como o etanol, que é um combustível renovável e com um ciclo sustentável de

produção.

Automóveis movidos a eletricidade e hidrogênio podem oferecer uma

oportunidade interessante para descarbonizar o sistema de energia no transporte,

mas a sua contribuição depende de todo o ciclo para a geração da eletricidade e do

hidrogênio.

O Ministério do Meio Ambiente destaca algumas propostas como

alternativas para os transportes:

Apoiar a substituição gradual de frota de transporte público e veículo do governo por outros movidos a biocombustíveis e que apresentem maior eficiência energética;

Fomentar formas de transportes não motorizados, como o estímulo ao uso da bicicleta e correspondente implantação de ciclovias em cidades brasileiras;

Promover maior interação com o setor automobilístico no sentido de

incentivar uma maior eficiência energética de veículos automotores;

Promover a disseminação das vantagens do uso de transporte público;

Promover incentivos fiscais para a fabricação e uso de veículos

híbridos, que apresentem menores emissões de gases poluentes; Promover incentivos econômicos para a compra de veículos automotivos e equipamentos que tenham menor consumo de combustível e de energia, inclusive de frotas cativas, transporte coletivo e veículos oficiais;

Acompanhar a elaboração e implementação dos Planos Diretores de

Transporte e Mobilidade Urbana Junto às médias e grandes cidades brasileiras entre outras (Ministério do Meio Ambiente, 2008, p. 67).


2.3 Outras Fontes de Energia

2.3.1 Energia Eólica

A energia produzida pelo vento é um recurso energético natural que pode

ser aproveitado com um investimento reduzido, é especialmente rentável em locais

com muito vento. É considerada a energia mais limpa, disponível em diversos

lugares e em diferentes intensidades e é uma boa alternativa às energias não-

renováveis. É uma abundante fonte de energia renovável, não emite gases, nem é

poluente.

As diferenças de pressão atmosférica causadas pelo aquecimento

diferencial terrestre provocam deslocamento de massas de ar (vento), o vento é

influenciado pelas condições atmosféricas (intensidade e direção) por obstáculos e

condições do solo. O aproveitamento da energia cinética do vento é efetuado

através de turbinas eólicas acopladas a geradores. A este conjunto turbina-gerador é

habitualmente chamado Aero gerador. Existem vários tipos de turbinas eólicas cujas

diferenças incidem essencialmente na direção do eixo de rotação (vertical e

horizontal), forma e número de pás que constituem o rotor.

FIGURA 2 – Desenho esquemático de uma turbina eólica moderna Fonte: CENTRO BRASILEIRO DE ENERGIA EÓLICA – CBEE / UFPE. 2000. Disponível em: www.eolica.com.br. (adaptado)


As fazendas eólicas apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não

emitirem poluentes, não é totalmente desprovida de impactos ambientais, pois elas

além de alteram as paisagens naturais com suas torres e hélices, podem ameaçar

pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Outro impacto negativo das

centrais eólicas é a possibilidade de interferências eletromagnéticas, que podem

causar perturbações nos sistemas de comunicação e transmissão de dados (rádio,

televisão etc.)

Apesar de efeitos negativos, como alterações na paisagem natural, esses

impactos tendem a atrair turistas, gerando renda, emprego, arrecadações e

promovendo o desenvolvimento regional.

Tal como a energia solar a energia eólica é uma energia limpa, a sua

inclusão em áreas ventiladas e em ambientes domésticos pode rapidamente trazer o

retorno do investimento efetuado. Pode funcionar em simultâneo com módulos

energéticos solares. O seu funcionamento não difere substancialmente, a energia

captada por um aero gerador carrega um conjunto de baterias.

FIGURA 3 – As hélices de uma turbina de vento

(http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolicahtml

acesso em 19/05/09)

―A energia eólica pode garantir 10% das necessidades mundiais de

eletricidade até 2020, pode criar 1,7 milhão de novos empregos e reduzir a emissão

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolicahtml%20%0bacesso%20em%2019/05/09





global de dióxido de carbono na atmosfera em mais de 10 bilhões de

toneladas‖.(http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.

html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html acesso em 19/05/09)

A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica pública foi instalada em 1976, na Dinamarca. Atualmente, existem mais de 30 mil turbinas eólicas em operação no mundo. Em 1991, a Associação Européia de Energia Eólica estabeleceu como metas a instalação de 4.000 MW de energia eólica na Europa até o ano 2000 e 11.500 MW até o ano 2005. Essas e outras metas estão sendo cumpridas muito antes do esperado (4.000 MW em 1996, 11.500 MW em 2001). As metas atuais são de 40.000 MW na Europa até 2010. Nos Estados Unidos, o parque eólico existente é da ordem de 4.600 MW instalados e com um crescimento anual em torno de 10%. Estima-se que em 2020 o mundo terá 12% da energia gerada pelo vento, com uma capacidade instalada de mais de 1.200GW (http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf acesso em 19/05/09).

Em 1990, Ceará e em Fernando de Noronha (PE), foram instalados os

primeiros anemógrafos computadorizados e sensores especiais para energia eólica.

Os resultados dessas medições possibilitaram a determinação do potencial eólico

local e a instalação das primeiras turbinas eólicas do Brasil.

Turbinas Eólicas do Arquipélago de Fernando de Noronha-PE: a primeira turbina foi instalada em junho de 1992, a partir do projeto realizado pelo Grupo de Energia Eólica da Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, com financiamento do Folkecenter (um instituto de pesquisas dinamarquês), em parceria com a Companhia Energética de Pernambuco – CELPE. A turbina possui um gerador assíncrono de 75 kW, rotor de 17 m de diâmetro e torre de 23 m de altura Na época em que foi instalada, a geração de eletricidade dessa turbina correspondia a cerca de 10% da energia gerada na Ilha, proporcionando uma economia de aproximadamente 70.000 litros de óleo diesel por ano. A segunda turbina foi instalada em maio de 2000 e entrou em operação em 2001. O projeto foi realizado pelo CBEE, com a colaboração do RISØ National Laboratory da Dinamarca, e financiado pela ANEEL. Juntas, as duas turbinas geram até 25% da eletricidade consumida na ilha. Esses projetos tornaram Fernando de Noronha o maior sistema híbrido eólico-diesel do Brasil (http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf acesso em 20/05/2009)

A capacidade instalada no Brasil é de 20,3 MW, com turbinas eólicas de

médio e grande porte conectadas à rede elétrica. Outras medições foram feitas

também no Paraná, Santa Catarina, Minas Gerais, litoral do Rio de Janeiro e de

Pernambuco e na ilha de Marajó. Entretanto destacam-se na energia eólica a

Alemanha, a Dinamarca e os Estados Unidos, seguidos pela Índia e a Espanha.

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html%20acesso%20em%2019/05/09



http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf




Foi possível perceber, que a geração de energia elétrica por meio de

turbinas eólicas é uma alternativa para diversos níveis de demanda, contribuindo

seguramente para a redução do aquecimento global.

Em 2004, a Petrobras inaugurou e realizou seu primeiro projeto em MDL.

Instalou o Parque Eólico Piloto, no município do litoral potiguar, com potência de 1,8

megawatts (MW), equivalente ao consumo de uma cidade de dez mil habitantes.

O investimento, de R$ 6,8 milhões, permitiu a substituição dos geradores a diesel que alimentavam a elevação e o bombeamento, até o município vizinho de Guamaré, do petróleo dos campos terrestres de Conceição, Salina Cristal, Macau, Serra, e do campo marítimo de Aratum. Por ano, o uso da energia eólica está evitando a emissão de 1.300 toneladas de dióxido de Carbono (CO²) na atmosfera.

O empreendimento, que gera economia anual de R$ 1,4 milhão em energia elétrica e diesel, é o primeiro projeto de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) da Petrobras, registrado em março na Organização das Nações Unidas. Pelo CO² que o parque não emite, a companhia vai ter créditos de carbono para vender a países que não cumprem as metas do Protocolo de Kyoto para a redução dos gases do efeito estufa, que provocam o aquecimento global (CADERNOS PETROBRAS, 2007, p.45).

2.3.2 Energia Solar

Foi em 1839 quando surgiram os primeiro estudos sobre como transformar

energia solar em elétrica. Depende fundamentalmente de uma unidade chamada de

célula fotovoltaica, que converte diretamente a radiação solar em eletricidade

As células fotovoltaicas são constituídas basicamente de materiais

semicondutores. O silício é o material mais empregado e está entre os oito

elementos químicos mais abundantes do planeta ao lado do ferro, do oxigênio,

magnésio, níquel, enxofre, cálcio e alumínio e têm sido explorados para diversas

utilizações. Em busca de um maior equilíbrio ambiental, a ciência vem buscando

materiais alternativos e com maior eficiência energética.

Apesar disso, a geração de energia solar é ainda pequena e um dos

principais motivos é a falta de investimentos em pesquisas para desenvolver

sistemas mais eficientes, que poderiam assegurar o uso eficiente da energia solar.


O sol além de ser fonte de energia, é abundante, permanente e renovável a

cada dia, não polui e nem prejudica o ecossistema. A energia solar é a solução ideal

para áreas distantes e sem rede elétrica, num país extenso como o Brasil e situado

em área tropical. É uma das alternativas mais promissoras para os desafios do novo

milênio.

O Sol irradia anualmente o equivalente a 10.000 vezes a energia consumida pela população mundial neste mesmo período. Para medir a potência é usada uma unidade chamada quilowatt. O Sol produz continuamente 390 sextilhões (390x1021) de quilowatts de potência. Como o Sol emite energia em todas as direções, um pouco desta energia é desprendida, mas mesmo assim, a Terra recebe mais de 1.500 quatrilhões (1,5x1018) de quilowatts-hora de potência por ano (http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/solar.html acesso em 21/05/2009).

A energia solar já é utilizada de forma passiva na arquitetura. Técnicas

sofisticadas de construção buscam o aproveitamento da iluminação natural e do

calor para aquecimento de ambientes, denominado aquecimento solar passivo

decorrente da penetração ou absorção da radiação solar nas edificações, reduzindo-

se, com isso, as necessidades de iluminação e aquecimento.

Quase todas as fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar. Além disso, a radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, por meio de efeitos sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico (http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf Acesso em 21/05/2009).

2.3.2.1 Energia Solar Fotovoltaica

A Energia Solar Fotovoltaica é a energia da conversão direta da luz em

eletricidade. A célula fotovoltaica é a unidade fundamental do processo de

conversão. Os fótons contidos na luz solar são convertidos em energia elétrica, por

meio do uso de células solares.

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/solar.html



http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf


Entre os vários processos de aproveitamento da energia solar, os mais

usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica de energia

elétrica, e mais utilizada, nas regiões Norte e Nordeste, em comunidades isoladas da

rede de energia elétrica.

Entre os materiais mais adequados para a conversão da radiação solar em energia elétrica, os quais são usualmente chamados de células solares ou fotovoltaicas, destaca-se o silício. A eficiência de conversão das células solares é medida pela proporção da radiação solar incidente sobre a superfície da célula que é convertida em energia elétrica. Atualmente, as melhores células apresentam um índice de eficiência de 25%. Para a geração de eletricidade em escala comercial, o principal obstáculo tem sido o custo das células solares. Atualmente os custos de capital variam entre 5 e 15 vezes os custos unitários de uma usina a gás natural que opera com ciclo combinado. Contudo, nos últimos anos tem-se observado redução nos custos de capital. Os valores estão situados na faixa de US$ 200 a US$ 300 por megawatt-hora e entre US$ 3 e US$ 7 mil por quilowatt instalado. A Figura 3.7 ilustra um sistema completo de geração fotovoltaica de energia elétrica (http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf acesso em 21/05/2009).

FIGURA 4 – Ilustração de um sistema de geração fotovoltaica de energia elétrica

O Instituto de Eletrotécnica e Energia (IEE) da USP e o Centro de Pesquisas

em Energia Elétrica (Cepel), da Eletrobrás, no Rio de Janeiro, estão viabilizando

projetos pilotos que utilizam os sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica do

Instituto para pesquisas que estuda a viabilidade econômica do sistema.

Muitos outros projetos de geração fotovoltaica de energia elétrica existem

principalmente voltados para o suprimento de eletricidade em comunidades rurais,

atuando basicamente no sistema de bombeamento de água para o abastecimento

doméstico, iluminação pública, postos de saúde, escolas, e centros comunitários.




2.3.2.2 Energia Solar Fototérmica

É a quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver,

sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo.

Os coletores solares são equipamentos que tem como objetivo específico

captar, armazenar e utilizar a energia solar fototérmica.

Os coletores solares são aquecedores de fluídos (líquidos ou gasosos) e são

classificados em coletores concentradores e coletores planos em função da

existência ou não de dispositivos de concentração da radiação solar.

Os coletores solares planos são utilizados para aquecimento de água em

residências, hospitais, hotéis etc. devido ao conforto proporcionado e à redução do

consumo de energia elétrica.

Coletor solar: A radiação solar pode ser absorvida por coletores

solares, principalmente para aquecimento de água, a temperaturas relativamente baixas (inferiores a 100ºC). O uso dessa tecnologia ocorre predominantemente no setor residencial, mas há demanda significativa e aplicações em outros setores, como edifícios públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis e similares. Esse sistema de aproveitamento térmico da energia solar, também denominado aquecimento solar ativo, envolve o uso de um coletor solar discreto. O coletor é instalado normalmente no teto das residências e edificações. Devido à baixa densidade da energia solar que incide sobre a superfície terrestre, o atendimento de uma única residência pode requerer a instalação de vários metros quadrados de coletores. Para o suprimento de água quente de uma residência típica (três ou quatro moradores), são necessários cerca de 4 m2 de coletor. Um exemplo de coletor solar plano é apresentado na Figura 3.3 (http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf acesso em 21/05/2009).



FIGURA 5 – lustração de um sistema solar de aquecimento de água

Concentrador solar: O aproveitamento da energia solar aplicado a sistemas que requerem temperaturas mais elevadas ocorre por meio de concentradores solares, cuja finalidade é captar a energia solar incidente numa área relativamente grande e concentrá-la numa área muito menor, de modo que a temperatura desta última aumente substancialmente. A superfície refletora (espelho) dos concentradores tem forma parabólica ou esférica, de modo que os raios solares que nela incidem sejam refletidos para uma superfície bem menor, denominada foco, onde se localiza o material a ser aquecido. Os sistemas parabólicos de alta concentração atingem temperaturas bastante elevadas e índices de eficiência que variam de 14% a 22% de aproveitamento da energia solar incidente, podendo ser utilizada para a geração de vapor e, conseqüentemente, de energia elétrica. Contudo, a necessidade de focalizar a luz solar sobre uma pequena área exige algum dispositivo de orientação, acarretando custos adicionais ao sistema, os quais tendem a ser minimizados em sistemas de grande porte. Entre meados e final dos anos 1980, foram instalados nove sistemas parabólicos no sul da Califórnia, EUA, com tamanhos que variam entre 14 MW e 80 MW, totalizando 354 MW de potência instalada (Figura 3.6). Trata-se de sistemas híbridos, que operam com auxílio de gás natural, de modo a atender a demanda em horários de baixa incidência solar. Os custos da eletricidade gerada têm variado entre US$ 90 e US$ 280 por megawatt hora.

Recentes melhoramentos têm sido feitos, visando a reduzir custos e aumentar a eficiência de conversão. Em lugar de pesados espelhos de vidro, têm-se empregado folhas circulares de filme plástico aluminizado(http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf Acesso em 21/05/2009).




FIGURA 6 – Sistema térmico de geração solar de energia elétrica

Na década de 70 com a crise do petróleo o mercado brasileiro de

aquecimento solar teve seu crescimento

Em 1994, com o Programa de Desenvolvimento Energético de Estados e

Municípios (Prodeem) começava uma das principais políticas de incentivo ao

desenvolvimento de fontes alternativas, foi criado para atender localidades isoladas

da rede elétrica convencional.

Mas só em 1995, através do Grupo de Trabalho de Energia Solar (GTES),

foram estabelecidas, dentro do contexto solarimetria, duas propostas de trabalho

que se seguiram com o apoio da instituição: O Atlas Solarimétrico do Brasil

publicado em agosto de 1997 pelo Grupo de Pesquisas em Fontes Alternativas

(FAE/UFPE) e o Atlas de Irradiação Solar do Brasil publicado em outubro de 1998

pelo Laboratório de Energia Solar (Lab Solar/UFSC) e Instituto de Pesquisas

Espaciais (INPE).

Hoje o Brasil utiliza imagens de satélites e está representado por mapas

mensais contendo valores pontuais da radiação global.


Além disso, existe apoio técnico, científico e financeiro recebido de diversos

órgãos e instituições brasileiras (MME, Eletrobrás/CEPEL e universidades, entre

outros), a isenção de impostos que o setor obteve; financiamentos, como o da Caixa

Econômica Federal e outro elemento propulsor dessa tecnologia é a Lei n° 10.295,

de 17 de outubro de 2001, que dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e

Uso Racional de Energia e a promoção da eficiência nas edificações construídas no

País.

A Petrobras utiliza cada vez mais a energiaL fotovoltaica e já tem potência

instalada de 100 KW em painéis fotovoltaicos, mas também trabalha para

desenvolver sistemas híbridos de propulsão automotora à base de fontes renováveis

com o objetivo de reduzir o uso de combustíveis e aumentar a proteção ambiental.

Outro caminho das pesquisas passa pelo transporte. Durante os Jogos Pan-Americanos Rio 2007, a Petrobras transportou convidados num ônibus elétrico em que a geração fotovoltaica foi um dos energéticos. O protótipo do chamado ônibus híbrido solar faz parte de projeto do Centro de Pesquisas (Cenpes) em parceria com a empresa paulista Eletra Industrial (CADERNOS PETROBRAS, p. 39).

2.3.3 Biomassa

O termo biomassa refere-se a toda matéria orgânica proveniente dos reinos

animal e vegetal.

Conforme afirma Bezerra (2003, p. 51), outra maneira de se obter energia de

forma ecologicamente correta seria a utilização da energia de biomas, também

conhecida como conversão bioenergética, onde se pode obter o biogás com o

emprego da biomassa vegetal ou animal, além do lixo urbano.

Considerando-se a utilização da biomassa para fins energéticos, a

classificação desses recursos pode ser feita da seguinte forma:

Recursos florestais naturais ou reflorestamento;


Culturas energéticas envolvendo espécies sacarídeas (cana de açúcar e

beterraba), amiláceas (mandioca, babaçu e milho) e oleaginosas (soja,

girassol, mamona, amendoim);

Fito massa aquática;

Resíduos agropastoris;

Resíduos orgânicos industriais, resíduos urbanos sólidos e líquidos;

E outros tipos de biomassa.

Os recursos florestais constituem a forma mais abundante de biomassa e na

natureza podemos destacar o que classificamos de fontes de energias renováveis e

não renováveis, conforme é demonstrado na próxima figura:

FIGURA 7 – Classificação geral das fontes de energia http://www.comciencia.br/reportagens/2004/12/15.shtml

A utilização da biomassa para fins energéticos (lenha, resíduos agrícolas e

florestais) é tão antiga quanto à própria história da civilização, mas a maioria da

população dos países em desenvolvimento continua utilizando a biomassa como

fonte primária de energia.

http://www.comciencia.br/reportagens/2004/12/15.shtml


2.3.3.1 Cana de açúcar

A cultura da cana de açúcar tem se construído uma das mais tradicionais e

importantes atividades agrícolas do país, com grandes reflexos na economia. Além

do açúcar, a cana vem sendo utilizada como matéria prima para a produção de

álcool para fins energéticos e químicos.

O processo tecnológico compreendia a transformação do álcool hidratado, produto normal das destilarias anexas as usinas de açúcar, em álcool anidro (graduação mínima de 99%), de forma a possibilitar a sua mistura com a gasolina automotiva comum. A intervenção do Estado ocorreu, então, de modo direto. O Instituto do Açúcar e do Álcool foi criado como órgão regulador de atividades econômicas privadas e com agente econômico. Construiu três destilarias centrais, respectivamente no Cabo, PE, Campo, RJ e Rio Branco, MG. A cultura da cana não tinha ainda grande expressão em São Paulo. A adição do álcool na gasolina foi compulsória. (LEITE, 2007, p. 89)

No Brasil, o uso do álcool proveniente da cana como combustível, teve

origem antes da Segunda Guerra Mundial, em três fases:

De 1934 a 1975 – álcool anidro adicionado à gasolina;

De 1976 a 1980 – na primeira fase do Proálcool, quando o álcool hidratado foi

utilizado como substituto da gasolina, modestamente;

De 1981 a 1986 – quando o Proálcool foi intensificado Em 1985, foi fundada a União dos Produtores de Bioenergia (Udop),

entidade que representa as usinas de açúcar, de álcool e os produtores de biodiesel

e que teve um papel importante firmando convênios com instituições de ensino para

estimular as pesquisas em torno do biodiesel.

Nessa última fase, o álcool hidratado era para ser usado como substituto e

não como aditivo à gasolina. Para isso, o Governo lançou mão de uma série de

incentivos e medidas fiscais, como redução de impostos (IPI), como faz hoje, e


redução de alíquotas da Taxa Rodoviária Única (TRU), depois substituída pelo

Imposto sobre Veículos Automotores (IPVA).

Em 1989, o Proálcool foi desativado como programa de benefícios e

incentivos fiscais.

O programa de álcool hidratado resultou em substituição,

temporária de veículos a gasolina por veículos a álcool. Nos dez anos da década de 1980 foram vendidos no País 4.523 mil veículos a álcool (70%) contra 1.907 mil a gasolina. Na frota em circulação, a presença dos carros a álcool continua, no entanto, significativa e demandará vários anos para que desapareça ou se torne insignificante, se a política energética apontar no sentido de minimizar a presença de álcool hidratado, apesar de suas vantagens ambientais (LEITE, 2007, p. 272).

Dez anos após a instituição do programa, continuava a controvérsia sobre a

competitividade entre o álcool como combustível automotivo e as oscilações

mundiais do petróleo e da economia nacional, comparando em ordem de grandeza,

entre preços e custos do petróleo e do álcool durante o Proálcool. Foi então, ao

contrário do que se esperava, o preço do petróleo caiu, com isso, em 1996, para os

usineiros, o preço vigente não deixou margem para prosseguir os investimentos em

novas instalações e pesquisas, tanto na área agrícola, quanto industrial, pois para o

país, o equilíbrio econômico só se daria se o barril de petróleo subisse

substancialmente, o que na época não se podia prever.

O Programa começou a ruir e o preço do açúcar começou a aumentar no

mercado internacional, fazendo com que fosse muito mais vantajoso para os

usineiros produzir açúcar no lugar do álcool.

A falta do álcool combustível nos postos se tornou regular e deixou os donos

dos carros movidos a combustível vegetal sem opções. Essas sucessivas crises de

desabastecimento, aliadas ao maior consumo do carro a álcool e o menor preço da

gasolina, levaram o pró-álcool a descrença geral por parte dos consumidores e das

montadoras de automóveis, chegando ao ponto das montadoras não oferecerem

mais modelos novos movidos a álcool.


Trinta anos após o início do Proálcool, o Brasil vive agora uma nova

expansão dos canaviais com o objetivo de oferecer, em grande escala, o

combustível alternativo. O plantio avança além das áreas tradicionais, do interior

paulista e do Nordeste, e espalha-se pelos cerrados. A nova escalada não é um

movimento comandado pelo governo, como a ocorrida no final da década de 70,

quando o Brasil encontrou no álcool a solução para enfrentar o aumento abrupto dos

preços do petróleo que importava. A corrida para ampliar unidades e construir novas

usinas é movida por decisões da iniciativa privada, convicta de que o álcool terá, a

partir de agora, um papel cada vez mais importante como combustível, no Brasil e

no mundo.

2.3.3.1.1 Etanol

É o ―combustível verde‖, matriz energética mais barata e que a cada dia

conquista mais adeptos. O Brasil está apto a exportar biocombustível e,

principalmente tecnologia para que outros países descubram os benefícios da

energia limpa.

Graças ao efeito aditivo do etanol, o Brasil foi um dos primeiros países a

retirar o chumbo da gasolina, livrando desse poluente o ar das cidades.

Desde o início do Proálcool, o Brasil economizou 1,09 bilhão de barris de

petróleo. De acordo com o Ministério de Minas e Energia, em mais de três décadas,

a utilização do álcool na frota automotiva de passeio evitou a emissão de 644

milhões de toneladas de dióxido de carbono (CO²) na atmosfera – uma contribuição

notável para a redução dos gases do efeito estufa, que aumentam a temperatura da

Terra.

A produção de cana nos últimos anos passou de 255 milhões de toneladas

colhidas em 4,82 milhões de hectares no ano 2000, para 483 milhões de toneladas

colhidas em sete milhões de hectares no ano de 2007, sem, contudo, impactar as

questões ambientais ou mesmo diminuir a produção de outros produtos. Mesmo


após 500 anos de introdução desta cultura no país, ainda temos um dos solos mais

ricos. Ocupamos apenas 1,69% das áreas agricultáveis do nosso país com cana de

açúcar, sendo que metade dessa área está voltada para a produção de açúcar e a

outra metade para a produção de etanol. Se utilizássemos 10% da área agricultável,

conseguiríamos multiplicar por cinco nossa produção atual, sem desmatamento.

Há um desafio de tornar o etanol uma commodity, abrindo mercado em

vários países e ainda permitindo que outros tantos possam produzi-lo, ou seja, um

produto que tem seu preço determinado em bolsa de mercadorias.

O ranking mundial da produção de biocombustíveis vai se alterar muito

devido às novas formas de geração de biocombustíveis. Estão sendo feitos grandes

investimentos para aprimorar as tecnologias, através da quebra da celulose, o que

possibilita a produção de biocombustíveis a partir de folhas. Hoje os Estados Unidos

são os maiores os maiores produtores de etanol, seguidos pelo Brasil.

O Brasil e Estados Unidos estão no mesmo patamar produtivo, respondendo, juntos por mais de 70% do álcool combustível do planeta. Mas ao contrário do norte-americano, o etanol brasileiro tem um número a conquistar. O país conta com domínio tecnológico da produção à base de cana, climas favoráveis, farturas de terras, solos férteis e muita água. Os Estados Unidos tiram o álcool do milho, com custo maior e, já quase não dispõem de áreas para expandir os milharais (CADERNOS PETROBRAS, 2007, p. 28).

Hoje, somente 1/3 do potencial da cana é utilizado para a fabricação de

açúcar ou etanol e, na maioria das usinas, o outro terço é muito mal utilizado, em

caldeiras ultrapassadas, para geração de energia. Vários institutos de pesquisas

estão estudando o aumento energético da cana. O próximo passo será a produção

do etanol celulósico, através das fibras, o que permitiria multiplicarmos a produção

várias vezes, sem, contudo precisar plantar mais cana.

2.3.3.2 Mamona, algodão, amendoim, dendê e girassol


2.3.3.2.1 Biodiesel

Em 2005, o governo federal criou o Programa Nacional de Produção e Uso

do Biodiesel. Uma das iniciativas do programa é o Selo Combustível Social, criado

pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário, onde prevê a isenção de impostos para

empresas de biocombustíveis.

A primeira medida legislativa estabelece que ―fica introduzido o biodiesel na

Matriz Energética Brasileira, sendo fixado em 5% em volume, o percentual mínimo

obrigatório de adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor final

em qualquer parte do território nacional‖. (LEITE, 2007, p. 426)

O valor de aquisição da matéria prima proveniente da agricultura familiar na

região nordeste e no semi-árido está em torno de 50%, sendo no sudeste e sul, um

percentual mínimo de 30% e no norte e no centro-oeste, cerca de 10%.

Com a criação do registro especial de produtores para efeito fiscal,

regulamentou-se a incidência das contribuições para o PIS-PASEP e COFINS, na

venda do produto. Instituiu-se o Selo Social para os produtores que atendam tanto à

localização como ao tipo de agricultura priorizada (Lei nº 11.116/05)

Para o Diretor do Departamento de Agronegócios da Federação das

Indústrias do Estado de São Paulo (FIESP), Roberto Rodrigues, o biocombustível é

uma das melhores alternativas que temos; afinal vêm da agricultura. O

biocombustível seqüestra o gás carbônico e é renovável.

Em 2006 a Petrobras construiu usinas para a preparação do biodiesel.

Também nessa época divulgou-se uma nova tecnologia desenvolvida no Centro de

Pesquisas da Petrobras (Cenpes), visando à obtenção de óleo diesel que utilize

biomassa como uma das matérias–primas em unidades de hidrotratamento das

refinarias de petróleo, baseada na hidrogenação de mistura diesel mineral com óleo

vegetal, sendo denominado H-BIO.


Com a inauguração das usinas de biodiesel de Candeias (BA), Quixadá (CE) e Montes Claros (MG), a Petrobras definitivamente finca sua bandeira no semi-árido brasileiro, contribuindo pra o país com energia renovável e inclusão social. A produção total de 150.000 toneladas de biodiesel/ano e previsão inicial de 70.000 famílias de agricultores beneficiadas com os novos empreendimentos são o primeiro passo de um futuro promissor para a companhia e para o Brasil (REVISTA PETROBRAS, 2008, 12).

Para a produção do H-BIO, basta um pouco de óleo de soja, de mamona ou

outro vegetal oleaginoso, mais o diesel de petróleo e a mistura é bombardeada por

moléculas de hidrogênio e a alta pressão e temperatura elevada, com isso, o

processo químico separa a água e os gases queimados para fornecer energia à

continuidade do refino e com mais algumas reações controladas, pronto, o H-BIO

está feito. A tecnologia é 100% Petrobras.

Ao passar pelo reator das Unidades de Hidrotratamento (HDTs), as moléculas do óleo vegetal e do diesel mineral são quebradas pela hidrogenação, a 300 graus de temperatura, sob pressão de 50 atmosferas. Desse processamento resultam compostos químicos que melhoram a qualidade do produto final, com vantagem para a ignição dos motores. Além de ter maior número de cetano e teor mais baixo de enxofre, o H-BIO tem densidade menor e não gera resíduos a serem mais tarde descartados(CADERNOS PETROBRAS, 2007, p. 32).

A produção do biodiesel H-BIO, ao mesmo tempo em que separa os gases

carbono, monóxido de carbono, metano e propano, que vão para um forno e viram

energia para a realimentação do processo, a hidrogenação reduz o nitrogênio e o

enxofre, principal poluente do diesel, elevando as propriedades parafínicas e

naftênicas do produto, melhorando a sua qualidade energética.

―O H-BIO veio para complementar à fabricação do diesel convencional e,

seguindo o exemplo do biodiesel, para diminuir as exportações (CADERNOS

PETROBRAS, 2007, p. 33).

A tecnologia H-BIO veio para ficar nas refinarias da Petrobras e isso abre

mercado para os pequenos agricultores, sinalizando mais empregos e renda de

norte a sul. O aumento de demanda de óleo de soja e de outros vegetais impulsiona


a ampliação da lavoura e do agronegócio com perspectiva de contratos de

fornecimento em longo prazo.

2.4 Gerenciamento de Carbono Para atender aos compromissos do Protocolo de Kyoto, os países têm o

desafio de adotar políticas e ações que levem a diminuição da emissão dos gases

do efeito estufa (GEE), principalmente do CO², sem impedir seu crescimento

econômico. Neste contexto surge o conceito de gerenciamento de carbono, que

consiste na adoção de diferentes estratégias para a diminuição das emissões

antropogênicas de CO²,quais sejam:

Uso mais eficiente da energia, de forma a reduzir a queima de

combustíveis fósseis;

Implementação de soluções energéticas que façam uso de

combustíveis limpos e energias renováveis, tais como as que já foram

vistas neste capítulo (biomassa, eólica, solar);

Captura e estocagem de CO² emitido (seqüestro de carbono).

A segunda opção parece ser a mais eficaz, porém, em virtude da forte

dependência dos combustíveis fósseis na economia mundial é também a mais difícil

de ser aplicada em curto prazo sem alterar significativamente o desenvolvimento dos

países. A redução do CO² atmosférico pelo seqüestro de carbono surge como uma

opção para permitir a continuidade do uso de combustíveis fósseis durante o

provável longo período de transição para outras fontes de energia.


CAPÍTULO III

Seqüestro de Carbono "Não existe nada absoluto, tudo é relativo. Por isso devemos julgar de acordo com as circunstâncias." [Dalai Lama]

Para a elaboração do 3º capítulo, foi utilizado como material para o estudo, o

que foi apresentado no I Seminário Brasileiro sobre Seqüestro de Carbono e

Mudanças Climáticas, em Natal-RN, e no VI Seminário de Combustíveis da Bahia,

em Salvador, onde algumas empresas e organizações, tais como, Instituto Ecoplan,

Ambiente Brasil, Ecowood, Centro de Pesquisa da Petrobras – CENPES, Pontifícia

Universidade Católica - RS, Pontifícia Universidade Católica - RJ e a Universidade

de Aveiro em Portugal, participaram, sendo possível destacar alguns temas que

serão abordados a seguir:

O seqüestro de carbono pode ser definido como a captura e estocagem

segura de CO² que de outro modo seria emitido para a atmosfera ou permaneceria

nela. Todo o processo (captura, transporte e armazenamento) é conhecido pela sigla

CCS, abreviatura do inglês ―CO² Capture and Storage‖, Captura e Armazenamento

de CO².

As opções utilizadas nos diferentes processos de seqüestro de carbono são

agrupadas em dois tipos de mecanismos principais, denominados ―seqüestro de

carbono indireto‖ e ―seqüestro de carbono direto‖.

No seqüestro de carbono indireto (biológico), o CO² atmosférico é capturado

e fixado estimulando-se a habilidade dos ecossistemas terrestres e marinhos em

absorvê-lo naturalmente e estocá-lo na biomassa, por exemplo, através de

atividades de reflorestamento e de fertilização dos oceanos.

O mecanismo de seqüestro de carbono direto envolve a captura do CO²

oriundo da queima de combustíveis fósseis antes que ele alcance a atmosfera. É

ainda considerada de alto custo, mas é sem dúvida a mais eficiente. Por exemplo: o

http://www.frasesfamosas.com.br/de/dalai-lama.html




CO² pode ser separado dos efluentes gasosos gerados nas termoelétricas, nos

processos industriais, tais como refinarias de petróleo e siderúrgicas, ou durante a

produção de combustíveis descarbonizados (ex.: H2 produzido a partir de gás natural

ou de carvão). O CO² concentrado numa corrente líquida ou gasosa pode ser

transportado e injetado no oceano ou em formações geológicas subterrâneas, tais

como reservatórios de petróleo e gás, aqüíferos salinos e minas de carvão

profundas. Para que o transporte e seqüestro de CO² no processo direto seja

economicamente viável, a captura do carbono precisa ser realizada a partir de uma

corrente relativamente pura deste gás. Os processos mais utilizados para a

separação e enriquecimento de CO² incluem:

Absorção física e química;

Adsorção física e química;

Destilação a baixas temperaturas e

Membranas para separação do gás. O CCS envolve basicamente as seguintes etapas:

Captura do gás diretamente em usinas de energia elétrica de grande

porte e compressão do mesmo (a alta pressão);

Transporte para o local de armazenamento e

Injeção em um sumidouro geológico adequado, onde deverá

permanecer isolado por muito tempo da atmosfera terrestre.

3.1 Captura e/ou Seqüestro de Carbono

A primeira etapa do processo de seqüestro de carbono é a captura do

dióxido de carbono gerado em fontes estacionárias, tais como indústrias, refinarias e

termoelétricas a carvão.


A captura pode ser feita por diferentes processos, cada um deles

relacionado a tecnologias distintas: pós-combustão, pré-combustão, oxi-combustão e

em processos industriais.

Na pós-combustão e nos processos industriais o CO² é extraído dos gases

de exaustão através de técnicas de adsorção, absorção, criogenia ou membrana de

separação.

No processo de pré-combustão o carbono é extraído do combustível antes

de sua queima, sendo produzido um gás composto por monóxido de carbono e

hidrogênio (combustível) e depois reagindo com água para transformação do CO

(monóxido de carbono) em CO² (dióxido de carbono). A oxi-combustão consiste na

queima do combustível com alto teor de oxigênio ao invés de ar, obtendo CO²

praticamente puro como gás de exaustão.

O primeiro projeto comercial de armazenamento de CO² em um aqüífero salino profundo é o de Sleipner, localizado no Mar do Norte, na Noruega. Em linhas gerais, o objetivo é recuperar o gás metano (CH4) que está associado ao CO² . Ambos os gases são captados e, na superfície, separados em um processo físico-químico. O metano segue para geração de energia elétrica e o CO² é reinjetado. Há grande interesse nos dados obtidos dessa experiência captura transporte, armazenagem e monitoramento. Especificamente, é preciso saber como o CO² se move dentro do aqüífero e qual o risco de o CO² escapar do confinamento e voltar à superfície. Outro projeto semelhante está localizado em Weyborn, no Canadá. Este tem especificamente o objetivo de aumentar a recuperação de uma reserva de petróleo na província de Saskatchewan, descoberta em 1954. (http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=4182 acessado em 25/06/09)

O geólogo José Marcelo Ketzer, coordenador do Centro de Excelência em

Pesquisa sobre Armazenamento de Carbono da PUCRS (Cepac), afirma que os

reservatórios geológicos são altamente eficazes para aprisionar fluidos em

profundidade. Do contrário, o forte terremoto que causou o tsumami na Ásia teria

rompido diversos depósitos geológicos naturais.



3.1.1 Seqüestro de Carbono Geológico

O CO² pode ser seqüestrado em formações geológicas subterrâneas por

quatro mecanismos principais:

1. Trapeamento hidrodinamico – consiste no aprisionamento do CO² como gás

supercrítico sob uma camada rochosa de baixa permeabilidade, similarmente ao

modo como o gás natural é aprisionado em reservatórios de gás ou

armazenamento em aqüíferos.

2. Trapeamento por solubilização – consiste na dissolução do CO² em um líquido,

tal como petróleo ou água. Em reservatórios de petróleo o CO² dissolvido diminui

a viscosidade do óleo residual tornando-o mais fluido, sendo este o mecanismo

básico de uma das técnicas, mas comumente empregada na recuperação

avançada de petróleo.

3. Reação química – envolve a reação do CO² com minerais presentes nas

formações geológicas para formar compostos sólidos estáveis, tais como

carbonatos de cálcio, magnésio e ferro.

4. Adsorção física em formações de carvão – O CO² se difunde através dos poros

da estrutura do carvão e é fisicamente adsorvido nele. Este processo é similar

àquele pelo qual o carvão ativado remove impurezas do ar e da água

A opção inicial mais viável de seqüestro de CO² geológico é se valer da

enorme experiência da indústria petrolífera nas técnicas de recuperação avançada

de petróleo conhecida em inglês, como EOR (Enhanced Oil Recovery), ou

Recuperação Aprimorada de Petróleo. Atualmente, cerca de 80% do CO² usado

comercialmente é aplicado em EOR. A tecnologia de injeção de CO² está

comercialmente comprovada e pode ser implementada sem grandes dificuldades.

EOR tem o benefício de seqüestrar CO² enquanto aumenta a produção de campos

petrolíferos ativos. Pode ser que em longo prazo, o volume de CO² seqüestrado

como parte dos projetos de EOR não seja comparativamente grande, mas a valiosa


experiência operacional já adquirida pode beneficiar o seqüestro de carbono em

outros tipos de formação geológica.

O CO² aumenta a produção de petróleo por meio de dois mecanismos

principal. Primeiro o CO² desloca o óleo e a salmoura, que são subseqüentemente

bombeados dos poços de produção. Segundo, o CO² injetado leva a redução de

viscosidade do óleo, fazendo com que ele flutua mais facilmente, o que leva ao

aumento da produção. Normalmente, parte do CO² infetado é extraído junto com

petróleo, mas, na superfície, ele é separado e novamente injetado no reservatório.

Apesar de ser uma idéia relativamente nova no contexto da mitigação do

aquecimento global, a injeção de CO² em reservatórios de petróleo e gás, já vem

sendo praticada há vários anos. O principal propósito dessas injeções é o descarte

de gás ácido – uma mistura de CO², H²S (ácido sulfídrico) e outros subprodutos

gasosos dos processos de exploração e refino de petróleo. A injeção de gás ácido

se tornou uma alternativa à recuperação de enxofre e queima de gás ácido em flare,

particularmente no oeste do Canadá. Segundo os proponentes deste esquema, a

injeção de gás ácido resulta em menor impacto ambiental que as alternativas de

processamento e descarte dos gases de rejeito. Na maioria dos casos, o CO² é o

maior componente do gás ácido, tipicamente até 90% do volume total injetado para

descarte. Para que a injeção de gás ácido tenha sucesso, é necessário dispor de um

reservatório com porosidade adequada, amplamente isolada das zonas de água e

do reservatório produtor, mas não muito distante deste (HERZOG, 2001, p.31).

Dois tipos de campos de gás natural podem ser utilizados para o seqüestro

de CO²: campos desativados e campos com baixa pressão de gás, mas ainda ativos.

Neste segundo tipo, a recuperação de gás pode ser aumentada pela injeção de CO ²,

a qual prolonga a vida produtiva do campo por manter a pressão no reservatório por

um tempo mais longo do que, caso contrário, seria possível.

A Figura a seguir, ilustra este procedimento.


FIGURA 8 – Recuperação Avançada de Petróleo Recuperação aprimorada de petróleo. O CO² é bombeado para o reservatório por meio de um ―poço de injeção‖ e se mistura com o petróleo perfurado, formando uma "zona miscível". Um efeito colateral da recuperação de petróleo aprimorada é que o CO² que foi usado para forçar a extração do petróleo da formação está agora seqüestrado (http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=4148 acesso em 30/06/2009)

3.1.1.1 Seqüestro de Carbono em Aqüífero As formações salinas profundas (aqüíferos salinos), tanto as subterrâneas

quanto aquelas localizadas abaixo do fundo do mar, podem se constituir no maior

potencial para a estocagem de CO². Os aqüíferos salinos, bastante distintos

daqueles reservatórios mais familiares utilizados para o suprimento de água doce,

são os reservatórios fluídos do subsolo mais comuns e disponíveis em grandes

volumes, praticamente, em todos os lugares. Pesquisas estão atualmente em curso

visando conhecer que percentagem dessas formações salinas poderiam ser sítios

adequados para a estocagem de CO². A injeção de CO² em aqüíferos salinos de ser

feita em profundidade superior a 800 m, para que o gás fique numa fase densa

(líquida). Quando injetado nesta profundidade, a densidade do CO² varia de 0,5 a

0,9, sendo menor do que aquela da água salina ambiente. Deste modo, o CO ²

injetado em um aqüífero se dissolve neste meio, sendo este processo influenciado

pela pressão, temperatura e salinidade. A solubilidade do CO² em água decresce por

um fator de 6 quando a temperatura aumenta de 10 para 150 ºC e diminui com o

aumento da salinidade do aqüífero (“salting out”). A taxa de dissolução do CO² na



água depende do tamanho e forma de interface gás-água. A absorção de CO² pela

água pode ser aumentada, além do que pode ser atribuído à solubilidade física, pela

reação do CO² com os minerais presentes na formação hospedeira, formando

compostos sólidos estáveis, tais como carbonatos. Deste modo, o CO² pode vir a

ficar permanentemente aprisionado no reservatório.

FIGURA 9 – Sleipner—Um Projeto de Captura e Armazenamento de Dióxido de Carbono

Para incentivar as empresas a reduzir suas emissões de carbono, o governo norueguês fixou um imposto sobre o carbono equivalente a cerca de US$ 50 por tonelada de CO2 liberada na atmosfera. Para evitar pagar esse imposto, e como um teste de tecnologias alternativas, todo o CO2 extraído desde 1996, quando a produção de gás em Sleipner teve início, tem sido bombeado de volta às profundezas subterrâneas. Ele não é colocado de volta ao lugar de onde veio, pois isso poderia contaminar ainda mais o gás natural. Em vez disso, ele é colocado em uma camada de arenito com 200 metros de espessura chamada de formação de Utsira, cerca de 800 m abaixo do leito do Mar do Norte. A formação de Utsira não contém petróleo ou gás comercial; como a maioria das rochas nas profundezas subterrâneas, ela é preenchida por água salgada. A formação de Utsira tem alta porosidade e permeabilidade, então o CO2 se move rapidamente para as laterais e para cima através da camada rochosa, substituindo a água entre os grãos de areia.( http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=4190 acesso em 04/07/09)

No seqüestro geológico, a segurança operacional é um fator mais

preocupante do que os impactos ambientais. Embora as formações geológicas sob

consideração não estejam, geralmente, localizadas em ecossistemas sensíveis,

algumas se situam próximas à áreas populosas. O CO² não é tóxico nem inflamável,



mas é mais pesado que o ar e pode causar asfixia se presente em altas

concentrações. Todavia, esse gás é manuseado rotineiramente em largas

quantidades de forma segura pelas indústrias. Os longos anos de experiência e de

inovação tecnológica nas operações de separação, transporte e injeção de CO²

suprem as ferramentas e capacitação para o manuseio e controle seguros do CO ²

nesta parte do processo> Porém, a partir do momento em que o CO² entra nos

reservatórios e fica sujeito às forças da natureza, não se dispõe ainda do mesmo

nível de experiência. Para que a tecnologia de seqüestro de carbono em formações

geológicas possa ser aceitável, práticas de segurança devem ser desenvolvidas

para esta segunda etapa do processo.

3.1.2 Transporte de Carbono Tanto a captura quanto o armazenamento tem merecido mais pesquisa e

desenvolvimento do que a etapa de transporte. Alguns itens relevantes desta etapa

são a limitação da umidade do gás com o objetivo de evitar a corrosão, avaliação da

gravidade de uma entrada acidental de gás úmido no duto, potencial corrosivo do

CO² reprocessado a partir da recuperação avançada de óleo (EOR) e especificação

das linhas de óleo e gás já existentes para poderem transportar CO²

As usinas geradoras de energia elétrica produzem CO² com variadas

combinações de impurezas, dependendo da tecnologia usada. A presença de

impurezas tem impacto sobre as propriedades físicas do CO² transportado, afetando,

portanto, itens como desenho da linha de transporte, capacidade dos compressores,

distância para recompressão, além de implicações relacionadas à propagação de

fraturas. Observe-se que a presença de impurezas pode não ser totalmente

indesejável, já que o CO² se dissolve mais prontamente no petróleo quando algumas

impurezas estão presentes. Sulfeto de Hidrogênio (H²S), por exemplo, pode ser

benéfico para ajudar o CO² a se misturar ao petróleo.

Estimativas de custos para construção de rede de tubulação para transporte

de CO² não são abundantes. Por essa razão, os dados geralmente utilizados para

estimar estes custos estão relacionados a linhas de transporte de gás natural, pois


há semelhanças nos dois casos. Ambos os gases são transportados em uma

pressão similar (10 mPa ou superior) e estão supostamente livres de umidade, razão

pela qual o material empregado na tubulação é semelhante

Um modelo para estimar o custo total de construção de uma linha de tubos

propõe a análise em quatro categorias:

1. Materiais: inclui o custo dos tubos, pintura e proteção catódica;

2. Mão de obra: custo de instalação;

3. Direito de posso da terra: valores pagos aos donos das terras através

das quais a linha está sendo instalada;

4. Vários: custo de vigilância, projetos de engenharia, continências,

equipamentos de telecomunicação, transporte, taxas de

licenciamento, custo administrativo e taxas diversas.

Muitos fatores devem ser considerados no projeto de linhas de dutos de

longa distancia, incluindo as características do fluido, a quantidade, o comprimento

da linha, o tipo de terreno através do qual a tubulação será instalada, condições

geológicas do solo, isolamento e proteção catódica.


CONCLUSÃO Os combustíveis fósseis ainda são os responsáveis pelo fornecimento de

mais da metade da energia consumida no mundo. No entanto, além do futuro

esgotamento das fontes naturais do petróleo, o planeta não tem mais capacidade de

absorver os gases provenientes de sua combustão, sem falar nas queimadas e nos

outros gases que formam os gases do efeito estufa, que se formam na atmosfera,

como o metano que é o resultado de atividades humanas relacionadas à agricultura

e distribuição de gás natural e aterros sanitários, ou mesmo, do óxido nitroso, cujas

emissões resultam do tratamento de dejetos de animais

Daí a importância da substituição desses combustíveis, para fontes limpas,

renováveis e que não coloquem em risco a segurança das pessoas.

Com o aumento das pressões ambientais, os governos e organismos

internacionais resolveram aumentar o empenho na solução do problema e criaram

vários compromissos rígidos para a redução da emissão dos gases que provocam o

efeito estufa, estabelecendo que os países tenham a obrigação de reduzir a

quantidade da emissão desses gases em pelo menos 5%, em relação aos níveis de

1990, no período de 2008 a 2012. Há ainda a obrigação de aumentar a geração de

energia solar, eólica e hidroelétrica.

Com o fim da era do petróleo, as grandes empresas petrolíferas buscam

como estratégias, o desenvolvimento de combustíveis alternativos, como o gás

natural, o álcool, o biodiesel, e a célula de hidrogênio.

No Brasil, antes mesmo do efeito estufa e o aquecimento global se

transformarem numa das principais preocupações dos grandes líderes mundiais, o

governo federal e a Petrobras começaram a investir maciçamente em energia limpa,

com os produtos da cana-de-açúcar - o álcool e o bagaço de cana. Com o etanol e

mais recentemente o biodiesel, o Brasil desenvolveu duas das mais bem-sucedidas

alternativas ao combustível fóssil.


Em face ao grave problema do aquecimento global e suas conseqüências

nas mudanças climáticas, o seqüestro de carbono surge como uma estratégia para a

diminuição da concentração do CO² atmosférico visando abrandar o efeito estufa na

Terra. No entanto, por se tratar de uma estratégia mitigatória, não deve ser utilizada

em detrimento das outras mais preventivas e primordiais para a diminuição da

emissão dos gases do efeito estufa.

O seqüestro de carbono se destaca pela amplitude e de seus benefícios

adicionais ao meio ambiente, que vão além da mitigação do CO² atmosférico, bem

como os sociais. Esta opção parece ser a que mais de coaduna com o conceito

amplo de desenvolvimento sustentável.

Percebe-se que os mecanismos de seqüestro de carbono, abordados neste

trabalho, ainda demandam de um grande investimento em pesquisa e

desenvolvimento de novas tecnologias que possam acelerar e aumentar a eficiência

e segurança dos processos, tornando seus custos mais viáveis, bem como prevendo

e apontando soluções para os possíveis impactos ambientais associados.

Tendo em vista a grande extensão territorial do Brasil, é provável que a

opção mais viável e adequada para a contribuição brasileira com a redução global

dos gases do efeito estufa seja o seqüestro de carbono terrestre. Para isto, os

investimentos e incentivos deveriam ser direcionados principalmente para a

recuperação e manutenção das áreas florestais existentes, criação de novas

reservas e estímulo ao desenvolvimento agroflorestal.

Enfocando-se a Petrobras, uma estratégia de seqüestro de carbono que

parece ser bastante atraente é a injeção de CO² em reservatórios de petróleo off

shore, em função da larga experiência da empresa na operação em águas

profundas, da tecnologia disponível e do número de poços existentes. Esta opção

tem a vantagem de ser a mais segura do que a injeção em formações geológicas

terrestres, pois, na eventualidade de vazamentos, a camada oceânica impediria ou

retardaria a fuga do CO² para a atmosfera.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AMBIENTE BRASIL, Energia Eólica. Disponível em

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteu

do=./energia/artigos/eolica.html Acessado em 19/05/2009

AMBIENTE BRASIL, Energia Solar. Disponível em

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteu

do=./energia/solar.html Acessado em 21/05/2009.

ANAEEL, Energia Eólica. Disponível em

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf Acessado em

20/05/2009.

ANAEEL, Energia Solar. Disponível em

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf Acessado em

21/05/2009.

BARROS, Reynaldo. Energia para um novo mundo. 1 ed. Rio de Janeiro:

CREA/RJ, 2007.

BEZERRA, Arnaldo Moura. Energia e Meio Ambiente. Edição 44 nº 43. São Paulo:

Meio Ambiente Industrial, 2003.

BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética, Balanço

Energético Nacional 2007: Ano base 2006: Resultados Preliminares. Disponível

em http://www.mme.gov.br Acesso em maio de 2009.

CADERNOS PETROBRAS nº 8 Ano 7 - Ipsis Gráfica e Editora. Energia – passado,

presente, futuro: dezembro 2007. Rio de Janeiro; 2007.

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html%20Acessado%20em%20em%2019/05/09

http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./energia/index.html&conteudo=./energia/artigos/eolica.html%20Acessado%20em%20em%2019/05/09





http://www.mme.gov.br/


CARIOCA, José Osvaldo Beserra e ARORA, Harbans Lal. Biomassa Fundamentos

e Aplicações Tecnológicas. Fortaleza: UFC- Universidade Federal do Ceará,

Banco do Nordeste do Brasil S. A., 1984.

COM CIÊNCIA, Fontes renováveis de energia para o desenvolvimento

sustentável. Disponível em

http://www.comciencia.br/reportagens/2004/12/15.shtml Acessado em 21/05/2009

CONFERÊNCIA NACIONAL DO MEIO AMBIENTE, III., 2008. Brasília, DF:

Mudanças Climáticas, Centro de Informação, Documentação Ambiental e

Editoração – CID Ambiental, 2008.

HERZORG, H. J. What future for Carbon Capture and Sequestration?,

Environmental Science & Technology, v. 35, nº 7, 148-153, 2001

LAROSA, Marco Antonio e AYRES, Fernando Arduini. Como Produzir uma

Monografia passo a passo... siga o mapa da mina. 7 ed. Rio de Janeiro: 2008.

89p.

LEITE, Antonio Dias. A energia do Brasil. 2 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007.

510p. ISBN 978-85-352-2688-1

PETRO & QUÍMICA nº 297 Ano XXX – Ed. Valente: É possível salvar?: Rio de

Janeiro, 2007.

PINOTTI, Rafael. Os desafios ambientais do século XXI 1 ed. Rio de Janeiro: BR

PETROBRAS, 2007.

REVISTA Petrobras 124 Ano 13 – Gráfica Minister: Nascida para inovar: abril de

2007. Rio de Janeiro, 2007.

http://www.comciencia.br/reportagens/2004/12/15.shtml


REVISTA Petrobras 132 Ano 13 – Gráfica Minister: O Brasil que queremos:

dezembro de 2007. Rio de Janeiro, 2007.

REVISTA Petrobras 135 Ano 14 – Ipsis Gráfica e Editora: Por um planeta mais

saudável: março de 2008. Rio de Janeiro, 2008.

REVISTA Petrobras 137 Ano 14 – Ipsis Gráfica e Editora: O valor da gente: maio de

2008. Rio de Janeiro, 2008.

REVISTA Petrobras 138 Ano 14 – Ipsis Gráfica e Editora: Uma nova era: junho/julho

de 2008. Rio de Janeiro, 2008.

REVISTA Petrobras 139 Ano 14 – Ipsis Gráfica e Editora: O campo renasce: agosto

de 2008. Rio de Janeiro, 2008.

SEMINÁRIO BRASILEIRO sobre I, 2008. Natal, RN: Seqüestro de carbono e

mudanças climáticas. CENPES, Petrobras, 2008.

SEMINÁRIO BRASILEIRO sobre I, 2008. Natal, RN: Mitos e verdades sobre

armazenamento geológico de CO². CENPES, Petrobras, 2008.

SEMINÁRIO DE COMBUSTÍVEIS DA BAHIA VI, 2007. Salvador, BA:

Desenvolvimento tecnológico da Petrobras em seqüestro de carbono para

mitigação das mudanças climáticas. CENPES, Petrobras, 2007.

Schlumberger Excellence in Educational Development. Mudança no Clima Global e

Energia. Disponível em <http://www.seed.slb.com> Acesso em abril de 2009.

SANTOS, Izequias Estevam dos. Métodos e Técnicas de Pesquisa Científica. 3.

Ed. Rio de Janeiro: Impetus, 2001. 296p. ISBN 85-87002-16-3

http://www.seed.slb.com/


STERN, Nicolas. The Economics of Climate Change, 2006, Disponível em http://www.hm-treasury.gov.uk/d/roy.pdf

http://www.hm-treasury.gov.uk/d/roy.pdf


ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 1 – Ciclo de Carbono..................................................................................10 FIGURA 2 - Desenho esquemático de uma turbina eólica moderna ........................20 FIGURA 3 - As hélices de uma turbina de vento.......................................................21 FIGURA 4 - Ilustração de um sistema de geração fotovoltaica de energia Elétrica.......................................................................................................................25 FIGURA 5 - lustração de um sistema solar de aquecimento de água.......................27 FIGURA 6 - Sistema térmico de geração solar de energia elétrica...........................28 FIGURA 7 - Classificação geral das fontes de energia..............................................30 FIGURA 8 - Recuperação Avançada de Petróleo......................................................43 FIGURA 9 - Sleipner—Um Projeto de Captura e Armazenamento de Dióxido de Carbono......................................................................................................................44

aquecimento global seqüestro de carbono - … · transporte, do comércio e da agricultura,...

Documents