Meio Ambiente Ricardo J. Fujii Treinamento – 3, 4 e 5 de novembro de 2004 Araçatuba - SP Novos...

Meio AmbienteMeio AmbienteRicardo J. Fujii

Treinamento – 3, 4 e 5 de novembro de 2004

Araçatuba - SP

Novos Instrumentos de Planejamento Energético Regional visando o Desenvolvimento Sustentável

Meio AmbienteRicardo J. Fujii 2 de 48


Desenvolvimento e Meio Ambiente

Desenvolvimento humano

Industrialização

Impactos ambientais



Energia e Meio Ambiente

• A disponibilidade de energia associada aos fenômenos da motorização e da industrialização tem alterado substancialmente a maneira pela qual as pessoas relacionam-se com o ambiente

• O uso da energia é intenso em países desenvolvidos e cresce rapidamente nos países em desenvolvimento

• A urbanização impõe uma enorme demanda ao ecossistema, uma vez que a maior parte das atividades urbanas da indústria, da comunidade e das residências são baseadas no esvaziamento do capital natural. A construção de moradias, o transporte, as atividades econômicas, e a geração de calor para as residências e eletricidade pressionam o meio ambiente e competem com o espaço ecológico



Desenvolvimento e Meio Ambiente• Efeitos do desenvolvimento

• Desmatamento• Degradação marinha e costeira• Poluição do solo e das águas subterrâneas• Alagamento ou perda de áreas cultiváveis• Aquecimento global• Destruição da camada de ozônio• Efeito estufa e chuva ácida• Poluição do ar e aumento de resíduos sólidos nas

cidades• Esgotamento de recursos naturais não renováveis



Energia e Desenvolvimento Sustentável

Desafio: Conciliar desenvolvimento e preservação ambiental

• Participação conjunta dos países• Barreiras

• Falta de base de dados consistente• Interesses conflitantes entre nações

• Todas as etapas envolvidas no uso final de energia causam impactos ambientais, sejam eles diretos ou indiretos• Indireto: degradação costeira e mares por vazamento de

petróleo• Direto: poluição do ar pela queima de combustíveis fósseis



Relação Energia x Impactos Ambientais

Aquecimento por efeito estufa e mudanças

climáticas

Chuva ácida

Poluição urbana do ar

Poluição do ar em ambientes fechados

Degradação marinha e de áreas costeiras

Queima de combustíveis fósseis

Queima de combustíveis fósseis na produção de energia

Indústria e transporte

Cozimento de alimentos

Produção de petróleo, navegação, mineração



Uso da Energia e Efeito Estufa• EFEITO ESTUFA: aumento

da concentração na atmosfera dos “gases de efeito estufa - GEE”

• Gases capturam parte do IR que a Terra devolve para o espaço, provocando aquecimento

Gases de efeito estufa

N2O

CH4

CFC

CO2



Uso da Energia e Efeito Estufa1995 – IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change): relatório

sobre mudanças climáticas globais

• A concentração dos GEE está sendo aumentada pela atividade humana.

• A temperatura média do ar na superfície terrestre aumentou de 0,3 a 0,6°C nos últimos cem anos.

• Segundo estimativas, a temperatura média global pode aumentar cerca de 1,5ºC a 4,5ºC, se a concentração de CO2 duplicar.

• Este aquecimento pode provocar um aumento de 0,2m a 0,8m no nível do mar; nível histórico tem sido 3 a 10 vezes menores.

• No futuro, taxas de aquecimento estarão entre 0,12ºC e 0,26ºC por década - historicamente a taxa máxima tem sido de 0,1ºC.



Evolução da Concentração

dos GEE



Contribuição dos GEE Para o Aquecimento Global

55%

15%

17%

7%6%

CO2

CH4

CFCs 11 e 12

Outros CFCs

N2O

Fonte: D.A. Lashof e D.A. Tirpak, Policy options for stabilizing Global Climate, Agência de Proteção Ambiental do EUA, Washington DC, EUA 1990



Fontes Antropogênicas Dos Gases GEE

GEE Fontes antropogênicas

1) combustão de combustíveis fósseis;Gás carbônico CO2

2) des matamento/mudanças no uso da terra.

1) espuma plástica para embalagens;

2) refrigerantes (freon etc.. );3) solventes;

Clorofluorcarbono CFC

4) aerosol spray propelentes.

1) cu ltivo de arroz;

2) ruminantes;3) combustão de combustíveis fósseis;4) queima de biomassa;

Metano CH4

5) vazamento de gás natural.

1) fert ilizantes;

2) queima de biomassa;3) conversão da terra para agricultura;

Óxido nitroso N2O

4) combustão de combustíveis fósseis.

Fonte: Conservação de energia - eficiência energética de instalações e equipamentos



GEE e Potencial de Aquecimento Global

PAG ou GWP: Capacidade dos gases em contribuir para o aquecimento global e depende do tempo de vida útil na atmosfera e interações com outros gases e com o vapor d’água



GEE e Potencial de Aquecimento Global

Gás PAGConcentração em

1992

CO2 1 355 ppmv

CH4 21 1714 ppbv

N2O 270 311 ppbv

CFC-11 3400 280 pptv

CFC-12 7100 503 pptv

HCFC-22 1600 105 pptvppmv = partes por milhão por volume; ppbv = partes por bilhão por volume; pptv = partes por trilhão por volume. Fonte: Climate Change, The IPCC Scientific Assessment, Cambridge, UK, Cambridge University Press, 1995.



Aquecimento Global: Impactos



Camada de Ozônio• Situada na estratosfera, entre 15 e 50km de

altitude, ela tem a capacidade de 'filtrar' as radiações ultravioleta solares.

• Efeitos adversos causados pela radiação ultravioleta: aumento da incidência de câncer de pele, redução de safras agrícolas, destruição e inibição do crescimento de espécies vegetais, além de causar danos aos materiais plásticos. Mata o fitoplâncton.

• Destruição da camada se dá principalmente pelas emissões de gases CFCs.



Geração Mundial de Energia Elétrica

Europa

América do Norte

Ásia e Austrália

Antiga UniãoSoviética

Oriente Médio

África

América do Sul eCaribe

Hidrelétrica

Termelétrica

Nuclear

Outras

Fonte: Conservação de energia - eficiência energética de instalações e equipamentos, 2001



Energia E Chuva Ácida (Ph<5,6)• Medições na Grã-Bretanha entre 1840 e 1870 mostravam

concentrações de SO4-2 maiores na chuva em regiões de

povoação mais densa• O fenômeno não está restrito a chuvas• Principais ácidos

• H2SO4

• HNO3

• Formados a partir do SO2 e dos Nox - produtos da queima de combustíveis fósseis

• Podem ser detectados à distâncias de até 1000km do ponto de emissão

• A formação dos ácidos dependem de fatores como as condições climáticas, localização e composição química da atmosfera local.



Emissões Antropogênicas Anuais (milhões de toneladas)

REGIÃO Enxofre (S) Nitrogênio (N) América do Norte 19 7,0 América do Sul 4 0,8 África 2 0,5 Europa 35 8,0 Ásia 18 5,0 Austrália 1 0,5

Fonte: M.K. Tolba e outros (eds.), The World Enviroment 1972-1992, UNEP, Chapman and Hall, London, UK (1992 ).



Chuva Ácida• Afeta principalmente os países desenvolvidos• Problema futuro para países em desenvolvimento• América do Sul: registros de chuvas com pH de

4,7• Brasil

• Cubatão: 300.000 ton de SO2/ano• São Paulo• Paulínia• São José dos Campos• Zona carbonífera – sul de SC: 100.000 ton de

SO2/ano• Vitória (ES): 23.000 ton de SO2/ano



Conseqüências da Chuva Ácida• Acidificação dos lagos

• Diminuição da população de peixes, a diminuição do pH incrementa a solubilidade do alumínio metálico, o que é altamente tóxico para muitas formas de vida aquática a concentrações de 0,1 a 1 mg/l

• Redução de certos grupos de zooplâncton, algas e plantas aquáticas, o que interrompe a cadeia alimentar dos lagos

• Os moluscos não sobrevivem em águas ácidas em decorrência da dissolução do carbonato de cálcio

• Alta mortalidade em anfíbios e falhas no nascimento dos ovos



Conseqüências da Chuva Ácida

• Agricultura – queda de produtividade

• Estruturas e monumentos – redução de vida útil

• Cientistas consideram que uma redução da ordem de 50% nas emissões seria suficiente para deter a acidificação do ambiente



Poluição Urbana do Ar• Principal fonte: queima de combustíveis

fósseis para aquecimento doméstico, transporte, geração de energia, processos industriais e incineração de resíduos sólidos

• Principais poluente• Óxidos de enxofre (SO2)• Óxidos de nitrogênio (NO) (NO2)• Monóxido de carbono (CO)• Matéria particulada suspensa (SPM), inclusive

chumbo• Ozônio (O3)



Poluição Local• 'Smog industrial‘ – “nuvem cinza”• Formado basicamente pelo (SO2) e o material particulado

(MP). Seus picos de poluição ocorrem no inverno, principalmente em dias de inversão térmica. Provém da queima de carvão e de óleo combustível.

• Material Particulado MP: diferentes partículas e de gotas. Os efeitos adversos ao homem e ao meio ambiente podem ser enormes. O maior problema ambiental refere-se às partículas finas que causam sérios problemas respiratórios.

• Smog fotoquímico• Esse tipo de smog é típico de cidades ensolaradas,

quentes, de clima seco. Decorre da emissão de NOx, CO e HC. Esses gases sofrem várias reações na atmosfera por efeito da radiação solar, gerando novos poluentes. Daí o nome 'fotoquímico'. Esse smog é um verdadeiro 'coquetel de poluição'



Fontes e PoluentesFonte Particulados Emissões Gasosas

Caldeiras e fornos industriais

Cinzas e fuligem NOx, SO2, CO, aldeídos, ácidos orgânicos,

3,4-benzopireno Motores de combustão

interna Fuligem

CO, NOx, aldeídos, hidrocarbonetos 3,4-benzopireno

Indústria de refino de petróleo

Pó, fuligem SO2, H2O, NH3, NOx, CO, ácidos, hidrocarbonetos,aldeídos,cetonas

Indústria química Pó, fuligem Dependente do processo (Ex.:SO2, CO,

hidrocarbonetos, solventes ) Metalurgia e química do

coque Pó, óxidos de ferro

SO2, NH3, NOx, CO, compostos de fluor, substâncias orgânicas

Indústria extrativa mineral

Pó Dependente do processo ( Ex.:CO, compostos

de fluor )

Indústria alimentícia Pó NH3, H2S ( multicomponentes de compostos

orgânicos ) Industria de materiais de

construção Pó CO, compostos orgânicos.

Fonte: Conservação de energia – eficiência energética de instalações e equipamentos, 2001



Critérios da OMS Poluente Sintomas

Critério de exposição

SO2

a) Irritação respiratória, falta de ar, função pulmonar prejudicada, doenças do trato respiratório inferior, doenças crônicas do pulmão e fibrose pulmonar. b) Toxidade aumentada em combinação com outros poluentes.

500 g/m3 durante 10 min;

350 g/m3 durante 1 hora.

Matéria particulada respirável

a) Irritação, redução da imunológica, toxidade sistêmica, função pulmonar diminuída e estresse do coração. b) Age em combinação ao SO2, o efeito depende das propriedades biológicas e químicas das partículas individuais.

Não há critérios de efeito na saúde

NOX a) Irritação do olho e do nariz, doença do sistema respiratório, danos ao pulmão e estresse do coração.

400 g/m3 durante 1 hora;

150 g/m3 durante 24 horas.

CO

a) Anóxia crônica. b) Danos ao coração e ao cérebro, percepção alterada, asfixia, ou em doses menores, fraqueza, fadiga dores de cabeça e náusea.

100 mg/m3 durante 15 min.;

60 mg/m3 durante 30 min..

Chumbo a) Doença dos rins e prejuízos neurológicos. b) Afeta mais as crianças.

0,5 - 1,0 g/m3 durante um ano.

Ozônio a) Função pulmonar diminuida, estresse ou falha do coração, efisema, fibrose e envelhecimento do pulmão.

150 - 200 g/m3 durante 1 hora.



Poluição do Ar em Ambientes Fechados

• Tradicional: cozinhar dentro de casa – afeta regiões mais pobres e zona rural

• Ocupacional: exposição prolongada a partículas em suspensão – afeta operários de lavras e indústrias em condições inadequadas de trabalho

• Moderna: presença de particulados, microorganismos e desprendimento de componentes orgânicos voláteis



Poluição do Ar em Ambientes Fechados

• Países em desenvolvimento

• 80% da madeira cortada é lenha• Madeira e biomassa: 40% a 60% das fontes de energia• Famílias gastam cerca de 20% da renda na compra de

madeira e carvão vegetal• De 30% a 40% da população mundial depende da madeira

para cozinhar• OMS: 1,5 bilhão de pessoas vivem em ambientes insalubres

em razão da queima da madeira para cozinhar• A exposição à altos índices de fumaça tem sido relacionada a

infecções respiratórias agudas, especialmente a pneumonia



Diretrizes da OMS

* Índia, Nepal, Nigéria, Quênia, Guatemala e Papua Nova Guiné.

** Concentração associada a um câncer entre 100.000 pessoas após uma exposição por toda uma vida.

Fonte: Organização Mundial da Saúde.

Exposições típicas em alguns países em desenvolvimento*

Poluente Diretrizes de

exposição diárias da OMS

1-20 mg/m3 SPM 0,12 mg/m3 10-50 mg/m3 CO 10 mg/m3

0,1-0,3 mg/m3 NO2 0,15 mg/m3

1-20 g/m3 ** benzo-alfa-

pireno 0,001 g/m3



Desmatamento e Desertificação• Desertificação: degradação da terra em áreas áridas, semi-

áridas e secas subúmidas

• Ameaça mais de 3,6 bilhões de hectares de terra em todo o planeta

• Associada, principalmente, a necessidade de tornar a terra acessível para a agricultura e pastagem, seguida pelo uso comercial da madeira

• A coleta da madeira para a produção de lenha também tem grande importância para o desmatamento

• Produção de carvão mineral também contribui



Distribuição das Terras Áridas

32%

32%

11%

12%

8%5%

Ásia

África

Austrália

América do Norte

América do Sul

Europa



Desmatamento e Aquecimento Global

• Desmatamento: emissão de CO2

• Estima-se que aproximadamente 1/3 das emissões sejam provenientes do desmatamento e das mudanças subseqüentes

• Também contribui para as emissões de N2O e CH4

• Não existem números precisos sobre o desmatamento global

• O desflorestamento intensificou-se a partir do colonialismo europeu

• Estimativas: 2,4 milhões de km2 de florestas foram eliminados entre 1860 e 1978, juntamente com 1,5 milhões de km2 de matas abertas



Degradação Marinha e de Áreas Costeiras

• As descargas nos rios, bacias, nas costas abertas e na atmosfera tem sempre como fim o mar

• Mais de ¾ da poluição marinha é oriunda da terra

• Fontes marinhas de poluição

• Navegação

• Mineração no fundo do oceano

• Produção de petróleo

• Poluição do mar por petróleo

• Fontes naturais

• Poluição atmosférica

• Transporte marítimo

• Resíduos e vazamentos




• Metade do petróleo utilizado no mundo é transportado pelo mar

• Derramamentos causam danos ambientais visíveis, com forte apelo da opinião pública

• Entre 1980 e 1990, derramamentos foram reduzidos em mais de 2/3

FONTE QUANTIDADE

PROVÁVEL (milhões de ton/ano)

Fontes naturais 0,025 a 2,5 Poluição atmosférica 0,05 a 0,5 Transporte Marinho 1,00 a 2,60 Produção costeira 0,04 a 0,06

Resíduos municipais, industriais e vazamentos

0,585 a 3,21

Total 1,7 a 8,8




• Transporte de Petróleo - Alasca – EUA (1989)• Ocorrência: erros de navegação do petroleiro Exxon Valdez

levaram a seu encalhe no recife Bligh. Antes da contenção do derramamento foram despejados 38 mil metros cúbicos de olho cru.

• Conseqüências: cerca de 1300 milhas da costa foram afetadas pelo derramamento, afetando a fauna marítima e costeira, além de prejudicar a pesca na região, um dos pilares da economia local.



Produção de Eletricidade• Cerca de 1/3 do consumo de energia primária tem como

finalidade a produção de eletricidade• Aproximadamente 2 bilhões de pessoas não tem acesso à

eletricidade

Emissões de Óxidos de Enxofre/GW de eletricidade

Emissão de Óxidos de Enxofre

020406080

Carvão Gásnatural

Petróleo Madeira NuclearMil

ton

ela

das

po

r an

o



Óxidos de Nitrogênio

0

10

20

30

Carvão Gásnatural

Petróleo Madeira NuclearMil

ton

ela

das

po

r an

oEmissões de óxidos de nitrogênio/GW de eletricidade



Dióxido de Carbono

0500

100015002000

Car

vão

Gás

natu

ral

Petr

óleo

Mad

eira

Nuc

lear

Mil

ton

ela

das

po

r an

oEmissões de dióxido de carbono/GW de eletricidade



Metano

0

20

40

60

80

Carvão Gásnatural

Petróleo Madeira NuclearTo

ne

lad

as

po

r a

no

Emissões de metano/GW de eletricidade



Monóxido de Carbono

0500

10001500200025003000

Carvão Gásnatural

Petróleo Madeira NuclearTo

ne

lad

as

po

r a

no

Emissões de monóxido de carbono/GW de eletricidade

Fonte:Science Concepts Inc, reducing airborne emission with nuclear eletricity, 1625 K Street, NW, Suite 1125, Washington DC, EUA (1989)



Geração de Eletricidade e Impactos Ambientais

• Usinas a gás natural poluem menos do que as baseadas no carvão, petróleo e madeira

• As usinas nucleares poluem menos que as demais, mas apresentam problemas ambientais graves relacionados à deposição do lixo atômico

Região Quantidade MWeOCDE 346 289 000Europa Oriental 101 72 000Países em desenvolvimento 49 29 000Total 496 380 000



Usinas Hidrelétricas

• Não emitem poluentes associados aos combustíveis fósseis, mas apresentam impactos ambientais

• Alagamento de grande áreas, em razão da construção de grandes represas

• Perda de terras agricultáveis, pastagens, flora e fauna nativa

• Deslocamento de populações

• Indicador de impacto ambiental: relação potência fornecida e área de alagamento

• Quanto menor o indicador, maior será o impacto causado pela usina em questão



Potência produzida por hectare de área inundada de usinas hidrelétricas

brasileiras

2501.050217210451.2001.8006403.9001.5001.8001.200

11.00012.6001.620

1.260

5.000

0

100

200

300

400

500

600

700

Xingu

Segredo Itá

Itaip

u

Belo M

onte

Mach

adinho

Garabi

Itaparic

a

Tucuru

í

Três I

rmãos

Porto P

rimave

ra

Serra d

a Mesa

Camarg

os

Manso

Samuel

Sobradin

ho

Balbin

a

kW/h

ect

are

Potência instalada



Três Gargantas - China• 26 geradores - total de 18,2GW

• Barragem de 2.309m x 185 m

• US$28 bilhões

• Projeto de 17 anos (2009)

• Altura da água: 175 m

• 632 km2 alagados

• 31.000 ha de terras (agricultura)

• 1300 sítios arqueológicos

• Deslocamento de 1,2 milhões

• 1599 indústrias

• Melhoria da navegação

• Aumento na oferta eletricidade

• Controle de vazão



Transporte• O consumo de derivados de petróleo por este setor é

responsável por 1/3 da produção mundial desse insumo

• Frota de veículos aumenta cerca de 15 milhões unidades/ano, e este número dobra a cada vinte anos

• Estimativas: 1bilhão de veículos em 2030

• Impactos ambientais

• Mais de 70% de todas as emissões de CO

• Mais de 40% da emissões de NOx

• Aproximadamente 50% do total de hidrocarbonetos

• Aproximadamente 80% da emissões de benzeno

• Pelo menos 50% das emissões de chumbo



Indústria• Países desenvolvidos: indústria consome de 35% a 40% de toda

a energia utilizada• Indústria é responsável por 20% de toda a poluição lançada na

atmosfera• Principal fonte de emissão de metais pesados tóxicos• Grande uso de CFC nos processos industriais• Proliferação de novas substância químicas: estimavam-se

100.000 substâncias químicas no início da década de 90 com crescimento anual de 1.000 novas substâncias

• Apesar de permanecer como principal fonte de emissão de particulados e de compostos orgânicos voláteis, a indústria conseguiu reduzir consideravelmente as emissões de gases ao longo das últimas décadas



Consumo global de CFC

Atividade Porcentagem do consumo mundial de CFC

Indústria de plástico 25-30%

Uso de solventes 16%

Refrigeração 25%

Fonte:Goldemberg, José, Energia, Meio Ambiente e Desenvolvimento, Edusp, São Paulo, Brasil, 1996.



Macro Setor da Construção Civil• Setor consome grande quantidade de energia em todas as

atividades da cadeia produtiva

• 80% da energia utilizada na contrução de edifícios é consumida na produção e transporte de materias

• Cimento Portland: 2º material mais consumido no mundo

• A produção de 1 ton de Cimento Portland pode consumir entre 60kg e 130kg de óleo combustível e 110kW.h de ee

• Indústria do cimento é responsável por 5% das emissões totais de CO2

• O setor é um dos maiores consumidores dos recursos naturais do planeta



Reduções de Impactos no Setor

• Adotar projetos com soluções para reduzir o consumo de energia na produção dos materiais e construir edificações eficientes, contemplando aspectos do planejamento urbano

• Construir edifícios com boa iluminação e ventilação naturais

• Uso das energias solar e/ou eólica

• Uso de materias reciclados

• Uso de materiais encontrados próximos às áreas de construção

• Métodos construtivos que evitem desperdícios

• Redução do consumo de energia no uso final



Meio Ambiente Sustentável

Fonte: R. Skinner, “Efects of CO2 Reduction Policies on Energy Markets”, em The Economics of Climate Change, Proceedings of an OECD/IEA Conference 1994 OECD, Paris, França (1994).

Instrumento Objetivo Aplicação específica (GEE)

Reduzir as emissões de CO oureduzir o uso energético

Impostos

(sobre o carbono, BTU ousobre uma combinação)

Induzir mudanças no padrão de procura;levantar fundos para pesquisa P&D ou financiamentos para a

eficiência ou renováveis

SubsídiosInduzir mudanças no uso energético ou

fornecer recursos para formas deenergia específicas ou P&D

Eficiência ou investimentos emrenováveis e desenvolvimento

Subsídios de preçosAumentar o uso de combustíveis

"desejados"Aumentar o uso dos combustíveis

não-fósseis

Padrões de desempenhoForçar uma maior eficiência ou a uma

mudança de combustívelDiminuir as emissões

Enfoques de planejamentoregulador

Exig ir consideração do bem social doscombustíveis no planejamento do

fornecimento

Alterar as escolhas do combustívelpara outros menos poluentes e

fornece à eficiên cia uma chancemelhor para competir

Meio Ambiente Ricardo J. Fujii Treinamento – 3, 4 e 5 de novembro de 2004 Araçatuba - SP Novos...

Documents

Transcript of Meio Ambiente Ricardo J. Fujii Treinamento – 3, 4 e 5 de novembro de 2004 Araçatuba - SP Novos...