UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

ÂNGELA MARIA NEIS

SÃO PAULO

2008

ESTUDO DA SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL

NA OBTENÇÃO DE FIBRAS E MANTAS DE SISAL E CURAUÁ

ÂNGELA MARIA NEIS

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da Universidade Paulista – UNIP. Orientadora: Profª. Drª. Sílvia Helena Bonilla Co-Orientadora: Profª. Drª. Cecília M. V. B. de Almeida Área de Concentração: Produção e Meio Ambiente Linha de Pesquisa: Produção Mais Limpa e Ecologia Industrial

SÃO PAULO

2008

ESTUDO DA SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL

NA OBTENÇÃO DE FIBRAS E MANTAS DE SISAL E CURAUÁ

Neis, Ângela Maria Estudo da sustentabilidade ambiental na obtenção de fibras e mantas de sisal e curauá./ Ângela Maria Neis. – São Paulo, 2008. 223 f.:il. Dissertação (mestrado) - Apresentada ao Instituto de Ciências exatas e tecnológicas da Universidade Paulista, São Paulo, 2008. Área de Concentração: Produção e meio ambiente “Orientação: Profª Drª Sílvia Helena Bonilla” “Co-orientação: Profª Drª Cecília M. V. B. de Almeida” 1. Sisal. 2. Curauá. 3. Emergia. 4. Sustentabilidade. 5. Indicadores ambientais em emergia I. Título.

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho, como uma parte da

minha gratidão aos meus pais, Hélio e

Bernadete, pelo apoio incondicional à minha

vida e ao Carlos, meu esposo, pelo amor,

carinho e companheirismo.

AGRADECIMENTOS

À minha orientadora, Profª. Dra. Sílvia Helena Bonilla e à co-orientadora, Profª.

Dra. Cecília M.V.B. de Almeida, pela competente orientação, atenção e incentivo

dispensados.

Agradeço os comentários, sugestões e dicas importantes do Prof. Dr. Biagio F.

Giannetti em todas as etapas do desenvolvimento deste trabalho.

Aos meus colegas de mestrado pela amizade e companheirismo, tornando esta

dissertação um trabalho prazeroso e, sobretudo pela oportunidade de tê-los

conhecido e convivido com eles em momentos tão diversos.

Aos meus professores do Curso de Mestrado em Engenharia de Produção, pelos

conhecimentos passados e dedicação na sua tarefa de formar mestres.

À Pematec, em especial à Alberico Pasquetto Jr. e Amarildo Sena pela essencial

contribuição na obtenção de parte dos dados utilizados neste trabalho, sem os

quais a sua qualidade seria inequivocamente menor.

À Cristovam Sena pela ajuda prestada com a obtenção de dados.

À APAEB, em nome de Luca Allegro, pelas informações cedidas para este

trabalho.

À Odilon Reny pela importante contribuição com dados para o trabalho.

Ao Prof. Dr. Marcos Milan, membro da Banca Examinadora, pela contribuição

para o aprimoramento deste trabalho com preciosas sugestões.

Às minhas amigas, pelo incentivo e pela amizade, seja em momentos de risos,

de chateações e frustrações.

RESUMO O objetivo deste trabalho é utilizar a contabilidade ambiental em emergia para fazer uma avaliação da sustentabilidade ambiental de fibras vegetais. O estudo enfoca o sistema de obtenção de fibras de sisal e de curauá e de mantas agulhadas, que vem demonstrando nos últimos anos uma forte tendência de utilização destes materiais como matéria-prima na produção de diversos produtos em substituição aos materiais não renováveis. No caso do sisal, o processo de obtenção de fibras é caracterizado como agricultura familiar, tomando-se como base a produção em pequenas propriedades (até 10 hectares), localizadas em Valente/BA. Para o curauá, o processo de obtenção de fibras é caracterizado como agricultura industrial com a produção em grande propriedade (240 hectares), localizada em Santarém/PA. Este trabalho avalia os sistemas de produção por meio de indicadores de desempenho em emergia sendo que os indicadores empregados foram a transformidade (Tr), a porcentagem de recursos renováveis (%R), o índice de rendimento em emergia (EYR), o índice de investimento de emergia (EIR), o indicador de sustentabilidade (ESI), o indicador de carga ambiental (ELR), o indicador de intercâmbio de emergia (EER). Além destes indicadores foi calculada também a área suporte indireta que é a área requerida para providenciar recursos naturais suficientes com o objetivo de reduzir o valor do indicador de carga ambiental. Os indicadores em emergia foram comparados para analisar qual sistema é mais sustentável. As conclusões foram: (a) o sistema do curauá emprega 20 vezes mais emergia por hectare que o sistema do sisal; (b) o consumo total de recursos renováveis no sistema do sisal é 2,5 vezes menor que no do curauá; (c) o sistema do sisal é mais eficiente em conversão de energia em comparação com o curauá, sendo que a transformidade da fibra de curauá é 3,9 vezes maior que a do sisal; (d) o sistema do sisal apresenta melhor rendimento em emergia que o curauá, apesar de ambos serem baixos; (e) o indicador de carga ambiental mostra que a carga ambiental do sistema do sisal é cerca de 9 vezes menor em comparação com o curauá; (f) o indicador de sustentabilidade ambiental para o sistema do sisal é 9 vezes maior que para o curauá, logo o sistema do sisal é sustentável por maior tempo; (g) em relação à área suporte, por cada hectare de plantação de sisal ela equivale a quase 2 vezes mais e para o sistema do curauá, por cada hectare de plantação, pouco mais que 37 vezes mais (1,58 ha e 37,5 ha para o sisal e curauá respectivamente); (h) o indicador EER mostra que o Brasil perde ao vender sisal tipo exportação para a China (principal comprador), ou seja, ela recebe 3,2 vezes mais emergia do que paga pelo produto mostrando que a compensação do trabalho da natureza e dos demais recursos empregados no sistema não está acontecendo e no mercado interno, o comprador da fibra bruta, também recebe mais emergia do que paga pelo produto. Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema do sisal apresenta condições mais favoráveis sob o aspecto da sustentabilidade ambiental. No entanto, vale ressaltar que os dois sistemas trazem benefícios sociais e econômicos às regiões onde estão inseridos. Palavras Chave: sisal, curauá, emergia, sustentabilidade, indicadores ambientais.

ABSTRACT

The aim of the present work is to use the emergy environmental accounting in order to evaluate the environmental sustainability of vegetal fibers. The study focuses on the production system which comprises from sisal and curaua fibers until the non-woven mat. The use of vegetal fibers as an alternative raw material for manufacture shows a strong tendency within last years. For sisal, where the fibers production process is characterized by familiar agricultural practices, the study covers the evaluation of little properties (until 10 ha) located in Valente/Bahia State. On the other hand, curaua, fibers are produced from industrial agriculture, characterized by production in large properties (240 ha) in Santarém/PA State. Production systems are evaluated and compared by emergy performance indices, namely, transformity (Tr), perceptual of renewable resources (%R), yield emergy ratio (EIR), emergy investment ratio (EIR), emergy sustainability index (ESI), environmental loading ratio (ELR) and emergy exchange ratio (EER). Also, the indirect support area was calculated which represents the area required to provide enough natural resources for reducing the environmental loading ratio of the system to the surrounding’s level. The main conclusions can be listed as follows: (a) curaua system uses 20 times more emergy per ha than the sisal system; (b) the total consumption of renewable resources for the sisal system is 2.5 times lower than that of curaua system; (c) the sisal system is more efficient regarding energy conversion when compared with curaua, the latter showing a transformity values 3.9 times higher than sisal; (d) values for the emergy yield ratio are low for both systems, even so sisal system presents a better performance than curaua; (e) the environmental loading ratio for sisal is 9 times lower than for curaua; (f) the emergy sustainable index for sisal is 9 times higher than for curaua, indicating that sisal system is sustainable for a longer period of time; (g) the equivalent support area is almost twice the real area of sisal plantation and more than 37 times that of curaua plantation; (h) the emergy exchange ratio shows that Brazil loses when it sells sisal to China. In this case, China receives 3.2 times more emergy that it pays for the product. The same effect is observed when sisal is sold in the internal market since the emergy exchange is unfavorable for the seller. The obtained results enable to conclude that the sisal system present more advantageous conditions in terms of environmental sustainability. However, it is important to point out that both the systems result in social and economic profits for the regions where they are inserted.

Key words: sisal, curaua, emergy, sustainability, environmental indicators.

SUMÁRIO

RESUMO ................................................................................................. 5

ABSTRACT .............................................................................................. 6

1. INTRODUÇÃO ................................................................................... 13

2. OBJETIVO ......................................................................................... 17

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................ 18

3.1 As Fibras Vegetais ...................................................................... 18

3.1.1 Sisal........................................................................................ 18

3.1.2 Curauá ................................................................................... 25

3.1.3 A Utilização das Fibras Vegetais na Indústria ................................ 31

3.2 A Sustentabilidade Ambiental dos Sistemas ................................ 36

3.2.1 Diagrama ternário de emergia.................................................... 43

3.2.2 Área Suporte baseada na emergia .............................................. 45

4. MATERIAL E MÉTODO........................................................................ 47

4.1 Coleta de Dados.......................................................................... 47

4.2 Definição dos Sistemas de Produção de Fibras e Mantas ............. 48

4.3 Contabilidade Ambiental em Emergia.......................................... 50

4.2.1 Etapas para realização do diagnóstico ambiental........................... 51

4.2.2 Transformidade solar e emergia por unidade ................................ 55

4.2.3 Indicadores em emergia............................................................ 57

4.4 Diagrama Ternário de Emergia.................................................... 60

4.5 Cálculo da Área Suporte............................................................... 63

5. RESULTADOS .................................................................................... 65

5.1 Sistemas de Produção................................................................. 65

5.1.1 Sisal........................................................................................ 65

5.1.2 Curauá ................................................................................... 67

5.2 Diagramas de Energia para os Sistemas do Sisal e Curauá .......... 70

5.3 Transformidade ........................................................................... 72

5.4 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Sisal ....................... 74

5.4.1 Avaliação dos processos ............................................................ 75

5.4.2 Avaliação do produto ................................................................ 81

5.4.3 Indicadores em emergia............................................................ 84

5.4.4 Integração entre a avaliação econômica e ambiental ...................... 86

5.5 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Curauá ................... 92

5.5.1 Avaliação dos processos ............................................................ 93

5.5.2 Avaliação do produto ................................................................ 98

5.5.3 Indicadores em emergia.......................................................... 102

5.6 Diagrama Ternário de Emergia para o Sisal e o Curauá .............. 104

5.7 Cálculo da Área Suporte para o Sisal e o Curauá ........................ 110

6. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ....................................................... 115

7. CONCLUSÃO.................................................................................... 126

8. PROPOSTA PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................ 131

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................... 132

ANEXO A.............................................................................................. 140

ANEXO B1 ............................................................................................ 167

ANEXO B2 ............................................................................................ 168

ANEXO C.............................................................................................. 169

ANEXO D1............................................................................................ 204

ANEXO D2............................................................................................ 205

ANEXO E .............................................................................................. 206

ANEXO F .............................................................................................. 211

ANEXO G.............................................................................................. 213

ANEXO H.............................................................................................. 215

ANEXO I............................................................................................... 217

ANEXO J .............................................................................................. 219

ANEXO K.............................................................................................. 221

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Principais países produtores de sisal (Fonte: CONAB – Apresentação elaborada por Júlio dos Santos) ....................................................................... 19

Figura 2: Planta de sisal em Valente/BA ........................................................... 20

Figura 3: Processo de obtenção de fibra de sisal............................................... 24

Figura 4: Plantação de curauá branco e roxo (Foto: PEMATEC) ......................... 26

Figura 5: Processo de obtenção de fibra de curauá ........................................... 29

Figura 6: Classificação das fibras vegetais (adaptado de Young, 1995) ............. 32

Figura 7: (a) Utilidades domésticas fabricadas com utilização de fibras vegetais (peças fabricadas pela empresa COZA);(b) luminária fabricada com papel de curauá (Amazon Paper)...................................................................... 33

Figura 8: (a) Piso do porta-malas do BMW Série 7 (empresa Quadrant Plastic Composites); (b) Painel da porta do Ford Mondeo (empresa Quadrant Plastic Composites); (c) Tampa do porta-malas (Pematec); (d) Estofamentos de bancos (www.automovel.com.br) ..................................................................... 35

Figura 9: Fases referentes ao processo do sistema do sisal............................... 48

Figura 10: Fases referentes ao processo do sistema do curauá ......................... 50

Figura 11: Diagrama de fluxos de energia para um sistema de produção de tomates em estufa (adaptado de Lagerberg e Brown, 1999)............................. 53

Figura 12: Exemplo de aplicação do diagrama (Fonte: Giannetti et al., 2007) ... 61

Figura 13: Exemplo de representação das linhas de recursos e linhas de sustentabilidade (Fonte: Giannetti et al., 2007)................................................ 62

Figura 14: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de mantas de sisal................................................................................................ 65

Figura 15: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de mantas de curauá ............................................................................................ 68

Figura 16: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema agroindustrial da fibra de sisal.......................................................................... 70

Figura 17: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema agroindustrial do curauá .................................................................................. 71

Figura 18: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) e da emergia total para cada etapa do sistema do sisal...................... 78

Figura 19: Representação gráfica da utilização da mão de obra (em % de emergia, em ordem decrescente de contribuição) para cada etapa isoladamente ................................................................................................... 79

Figura 20: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada etapa em relação a emergia total do transporte e em % de emergia ................ 80

Figura 21: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) para o sistema de produção de manta de sisal................................... 83

Figura 22: Diagrama mostrando a troca de emergia solar de uma transação econômica na venda de fibra de sisal (adaptado de Odum, 1996) ..................... 87

Figura 23: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) e da emergia total para cada etapa do sistema do curauá .................. 96

Figura 24: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada etapa em relação a emergia total do transporte e em % de emergia ................ 98

Figura 25: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) para o processo do curauá ...............................................................101

Figura 26: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/ha ano). Os pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os resultados da metodologia tradicional e os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e 12 (curauá) representam os resultados atribuindo-se a parcela de renovável para a mão de obra ........................................................................................106

Figura 27: Representação das linhas de recursos para a manta agulhada de fibra de sisal e fibra de curauá com a metodologia tradicional e atribuindo a parcela de renovável à mão de obra................................................................107

Figura 28: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/kg fibra). Os pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os resultados da metodologia tradicional. Os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e 12 (curauá) referem-se aos resultados atribuindo a parcela de renovável para a mão de obra. .......................................................................................109

Figura 29: Principais características dos sistemas de produção de fibra de sisal e curauá..................................................................................................115

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Área plantada, produtividade e produção de fibra de sisal de 2003 a 2005 no Brasil ........................................................................................................... 21

Tabela 2: Exportações brasileiras de sisal e manufaturados e os principais países de destino no ano de 2006....................................................................................... 21

Tabela 3: Área total plantada, área com mudas plantadas, rendimento e quantidade de mudas plantadas na fazenda da Pematec, de 2003 a 2007................................... 31

Tabela 4: Principais símbolos empregados na construção dos diagramas de fluxos de energia e seu significado ..................................................................................... 52

Tabela 5: Exemplo de uma tabela de contabilidade ambiental em emergia.................. 54

Tabela 6: Valores das transformidades (ou emergia por unidade) utilizados. ............... 56

Tabela 7: PIB per capita referente ao ano de 2001 para o Brasil, estados da Bahia e Pará e aos municípios de Valente e Santarém......................................................... 73

Tabela 8: Cálculo da transformidade da mão de obra para o Brasil ............................ 73

Tabela 9: Dados referentes a análise dos processos para obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A)................................................................................... 75

Tabela 10: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A) ...................... 81

Tabela 11: Indicadores em emergia calculados para a produção de mantas de fibra de sisal ............................................................................................................. 85

Tabela 12: Principais importadores de sisal ‘em bruto’ do Brasil, participação no mercado, quantidade importada e preço médio no ano de 2005 ................................ 87

Tabela 13: Preço recebido (ano base 1995), EER, EMR e preço justo para a fibra de sisal ‘em bruto’ e tipo ‘exportação’ ........................................................................ 88

Tabela 14: Preço recebido (ano base 2005), EMR, EER, e preço justo para a fibra de sisal ‘em bruto’ e tipo ‘exportação’ ........................................................................ 90

Tabela 16: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ do processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no Anexo C) ....................... 99

Tabela 17: Indicadores em emergia calculados para a produção de manta de fibra de curauá .............................................................................................................102

Tabela 18: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados - atribuindo a parcela renovável ao recurso da mão de obra (A) e dados conforme a contabilidade tradicional (B)...................................................................................................105

Tabela 19: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados ......................108

Tabela 20 – Dados utilizados no cálculo da área suporte renovável para os sistemas do sisal e do curauá...........................................................................................110

Tabela 21 – Resumo dos dados utilizados nos cálculos e resultados obtidos para as áreas suporte ...................................................................................................112

Tabela 22 – Resultados obtidos para as áreas SA(ELR) e SA(r) para um veículo (exemplo hipotético)..........................................................................................114

Tabela 23: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de manta de fibra de sisal e de curauá......................................................................116

Tabela 24: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados ...........119

Tabela 25: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados empregando 1 kg de fibra limpa e seca como base de cálculo ..................................121

Tabela 26: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de mantas de fibra de sisal e curauá, utilizando como base de cálculo a produção de 1kg de fibra............................................................................................................123

Tabela H.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................215

Tabela I.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................217

Tabela J.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................219

Tabela K.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................221

LISTA DE SIGLAS

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

APAEB – Associação de Desenvolvimento Sustentável e Solidário da Região

Sisaleira

EMATER/PA – Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Pará

EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento

PROMO – Centro Internacional de Negócios Agropecuários

ANP – Agência Nacional do Petróleo

ARCON – Agência de Regulação e Controle de Serviços Públicos do Estado do

Pará

ADENE – Agência de Desenvolvimento do Nordeste

CRESESB – Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo

Brito

SEAGRI – Secretaria de Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária

13

1. INTRODUÇÃO

O Brasil é um país de dimensões continentais, com um território que

compreende 8,5 milhões de quilômetros quadrados e a área sua agricultável é

uma das maiores do mundo: 64,5 % do território, sendo 26,6 % ocupado por

matas e florestas e apenas 8,9 % são inaproveitáveis (Oliveira, 2002). O país

desponta como um grande produtor de matérias-primas naturais renováveis,

como a cana de açúcar utilizada na produção do etanol, que substitui o petróleo

na geração de energia e as fibras vegetais, tais como o sisal, o curauá, a juta, a

malva, o rami, o coco, dentre outras, que podem substituir as matérias-primas

não renováveis nos processos produtivos.

O cultivo e o beneficiamento dessas matérias-primas, na maioria das vezes,

está relacionado ao desenvolvimento social e econômico de determinadas regiões

do país. Por exemplo, na região sisaleira na Bahia (semiárido), o sisal, junto com

a criação de caprinos, é a única fonte de renda das famílias que lá residem e o

curauá, planta que cresce facilmente na região amazônica, é cultivado na maioria

das vezes em áreas que já haviam sido desmatadas.

Como resultado da crescente demanda por materiais ‘amigáveis ao meio

ambiente’, as fibras vegetais vêm sendo utilizadas em grande escala na indústria

em geral (cosmética, automobilística, construção civil, entre outras). A produção

das fibras vegetais ocupa posição de destaque na estrutura da economia

mundial, ao mesmo tempo em que a sua industrialização constitui um dos

principais setores de atividades industriais e de ocupação do homem. Para a

utilização adequada destas fibras é necessário garantir uma fonte contínua de

fornecimento, assim como promover a agricultura sustentável e a manutenção

de um ecossistema saudável.

Alcançar a situação denominada de desenvolvimento sustentável é um dos

grandes desafios atuais da humanidade e para que uma sociedade seja

ecologicamente sustentável, alguns fatores devem ser observados. Giannetti et

al. (2007) citam que, segundo Herman Daly, ideólogo da Teoria da

Sustentabilidade, há dois princípios básicos a serem atendidos:

14

Os recursos naturais não devem ser consumidos a uma velocidade que

impeça sua recuperação.

A produção de bens não deve gerar resíduos que não possam ser

absorvidos pelo ambiente de forma rápida e eficaz.

Assim, o futuro desenvolvimento da economia está intimamente conectado

com as contribuições alcançadas pelo desenvolvimento sustentável incluindo a

utilização mais eficiente dos recursos, a conservação da energia, a redução dos

impactos negativos destes processos nos seres humanos e no ecossistema

suportando a conservação dos recursos e a reciclagem. Para Souza (2004), a

agricultura sustentável rompe com a noção de desenvolvimento agrícola

associado principalmente ao aumento da produtividade. Seu objetivo maior é a

manutenção da produtividade agrícola com o mínimo possível de impactos

ambientais e com retornos econômico-financeiros adequados à meta de redução

da pobreza, atendendo assim às necessidades sociais das populações rurais.

Lefroy e Rydberg (2003) comentam que tem sido um grande desafio conciliar

o aumento na utilização de fibras vegetais pela indústria levando em conta o uso

racional dos recursos renováveis. Daí a importância do estudo da

sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Rowell et al. (1995) definem a

agricultura sustentável como um balanço entre conservação e utilização de terras

agricultáveis para servir as necessidades social e econômica. Agricultura

sustentável não representa exploração, mas sim é direcionada para o

atendimento de todas as necessidades da geração atual sem comprometer a

habilidade das gerações futuras de atender suas necessidades. Isto abrange uma

produção contínua de fibras, considerando o multiuso da terra e a conservação

do ecossistema.

Os sistemas agrícolas operam na interface entre natureza e economia e

combinam a utilização de recursos naturais e econômicos, tais como trabalho

(humano e animal), capital, máquinas, combustíveis, solo, sementes, água,

nutrientes, adubo e defensivos agrícolas, para produzir alimentos e matéria-

prima. A produção de fibra de sisal e de curauá se enquadra neste tipo de

sistema e, por depender da combinação da utilização dos recursos do meio

15

ambiente e econômico, é necessário contabilizar ambos os recursos em uma

moeda comum para avaliar o uso de recursos na agricultura.

A crescente conscientização de que não é possível o crescimento econômico e

populacional infinito em um planeta de recursos naturais finitos tornou evidente

a necessidade de construção de um novo modelo de desenvolvimento, o qual

deve ser orientado pelas idéias sintetizadas no conceito do desenvolvimento

sustentável. Segundo citação de Ness (2007), a definição fornecida pelo

‘Relatório de Brundtland’ considera que para tornar o desenvolvimento

sustentável é necessário garantir que este responda às necessidades do presente

sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazerem as suas

próprias necessidades.

A indústria, face às pressões pela minimização do impacto ambiental de seus

processos e produtos, vem pesquisando matérias-primas alternativas para

aplicação nos processos e produtos, buscando o equilíbrio entre a excelência em

qualidade e preservação ambiental.

Descobrir alternativas tecnológicas para utilizar fibras vegetais tem sido o

objetivo de muitos pesquisadores nos últimos anos. Estudos mais recentes

apontam para empresas que estão começando a investir em nichos

heterogêneos, ou seja, em produtos com maiores possibilidades de mercado e

que estejam necessariamente voltados para proteção ambiental.

Dentro desse quadro de oportunidades, pode-se citar a indústria

automobilística que desponta como exemplo de um bom consumidor de fibras

vegetais já contando com amplo know-how na aplicação de materiais renováveis

na produção de vários componentes.

Sabendo-se que as indústrias estão cada vez mais buscando as fibras

vegetais como fonte de matéria-prima para a manufatura de seus produtos e que

a produção destas fontes alternativas de materiais são oriundas de sistemas

agrícolas que dependem de recursos naturais renováveis e não renováveis,

torna-se importante dimensionar a sustentabilidade ambiental destes sistemas, o

estresse ambiental resultante bem como a eficiência dos mesmos.

16

Este estudo enfoca o sistema de obtenção de fibras de sisal e de curauá e de

mantas agulhadas, que vem demonstrando nos últimos anos uma forte tendência

de utilização como matéria-prima na produção de diversos produtos em

substituição aos materiais não renováveis. São analisados dois processos

utilizando a contabilidade ambiental em emergia, com cálculo de indicadores

ambientais e de áreas suporte e utilizando a representação gráfica de alguns

resultados com o objetivo de facilitar a visualização. No caso do sisal, o processo

de obtenção de fibras é caracterizado como agricultura familiar, tomando-se

como base a produção em pequenas propriedades (até 10 hectares), localizadas

em Valente/BA. Para o curauá, o processo de obtenção de fibras é caracterizado

como agricultura industrial com a produção em grande propriedade (240

hectares), localizada em Santarém/PA.

17

2. OBJETIVO

O presente trabalho de pesquisa tem como objetivo avaliar a sustentabilidade

ambiental dos sistemas de produção de mantas a partir das fibras de sisal e de

curauá, considerando as etapas de cultivo, beneficiamento das folhas e a

fabricação das mantas agulhadas, com a utilização da contabilidade ambiental

em emergia.

Objetivos específicos:

⋅ Apontar as etapas críticas dos processos que envolvem os maiores fluxos

em emergia;

⋅ Comparar ambos os sistemas em relação à produtividade, aos indicadores

ambientais e áreas suporte e sustentabilidade em geral;

⋅ Quantificar os recursos utilizados e o desempenho ambiental das diversas

etapas que envolvem o transporte nos dois sistemas;

⋅ Gerar informações científicas para destacar alternativas de modelos mais

sustentáveis de produção das fibras vegetais visando auxiliar políticas

públicas;

⋅ Verificar se a metodologia proposta coloca em evidência as diferenças

entre os manejos do cultivo do sisal e do curauá.

18

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A revisão bibliográfica contém três partes. Na primeira, descrevem-se os

sistemas de fibras naturais em estudo, incluindo um breve histórico, informações

gerais sobre as culturas e sobre os processos produtivos. Ainda nesta parte é

evidenciada a importância das fibras vegetais a partir do seu uso como matéria-

prima em diversas aplicações industriais e enfocando questões ambientais como

o descarte e a reciclabilidade.

Na segunda parte discute-se a sustentabilidade ambiental e cita-se a

ferramenta de contabilidade ambiental em emergia utilizada para o estudo da

sustentabilidade ambiental de sistemas.

Na terceira parte apresenta-se o diagrama ternário em emergia que se trata

de uma ferramenta gráfica que auxilia na representação dos resultados da

contabilidade ambiental em emergia e a definição e o emprego da área suporte.

3.1 As Fibras Vegetais

Preocupações ambientais e econômicas estão estimulando a investigação no

desenvolvimento de novos materiais para a indústria em geral. Particularmente

atraentes são os novos materiais que originam-se diretamente de recursos

naturais renováveis, tais como as fibras vegetais que estão abundantemente

disponíveis nas regiões tropicais. Estas fibras têm sido utilizadas durante

centenas de anos para muitas aplicações, como por exemplo, para fabricação de

cordas, camas, sacos, utensílios domésticos, artesanato. Em vista da importância

destes novos materiais, serão descritos a seguir dois sistemas agroindustriais

para a produção de fibras vegetais: o sisal e o curauá.

3.1.1 Sisal

O sisal (Agave sisalana, Perrine) é uma fibra dura originária do México, porém

sua explosão econômica teve lugar em outros países. Possuindo o monopólio das

fibras duras, o México protegia-o severamente, proibindo a saída de mudas de

Agave do país. Apesar disso, algumas mudas de sisal foram transferidas para a

Flórida, nos Estados Unidos. A partir daí, de 1893 a 1896, a Companhia Deustch-

Ost-Afrikanische Gesellchaft conseguiu dar início às plantações na África Oriental

19

Alemã. Em 1913, já era permitida exportação da ordem de 20,8 mil toneladas

(Silva, 2004).

A figura 1 ilustra os principais países produtores de sisal que, no ano de

2006, produziram 241,1 mil toneladas de fibra (CONAB). O Brasil destaca-se

como sendo o maior produtor, participando com 51% da produção mundial,

seguido pela China com 15%, Tanzânia com 12%, Quênia com 11%, Venezuela e

Madagáscar com 4% e os demais produtores com 3% de participação (CONAB).

Figura 1: Principais países produtores de sisal (Fonte: CONAB – Apresentação elaborada por Júlio dos Santos)

O sisal foi trazido do México para o Brasil por volta de 1903 e somente a

partir do final da década de 1930 passou a ser visto como uma alternativa

econômica. A planta (figura 2), foi introduzida nos estados da Paraíba, Bahia e

Rio Grande do Norte, em virtude das condições climáticas propícias, pois o sisal é

uma planta que requer clima quente, grande luminosidade e é adaptada a

regiões semi-áridas por ser altamente resistente a estiagens prolongadas (Alves

e Santiago, 2005).

20

Figura 2: Planta de sisal em Valente/BA

Logo após a Segunda Guerra Mundial, o sisal teve rápida expansão na

Paraíba, em virtude da alta demanda dos mercados interno e externo, tornado

este Estado o principal produtor da fibra. Em 1946, o Brasil tornava-se

exportador dessa fibra e em 1951 assumia a segunda posição no tocante à

produção mundial. Já a Paraíba, apesar do destaque de maior produtor de sisal

do Nordeste, perdeu, na década de 60, essa hegemonia para a Bahia, por conta

dos preços baixos, do desinteresse do produtor e de áreas pouco produtivas

(Silva e Beltrão, 1999).

Entre 1965 e 1974 o Brasil produzia mais de 200 mil toneladas/ano de sisal.

Nas décadas de 1980 e 1990 houve um declínio na produção, reduzindo-se a

patamares inferiores a 150 mil toneladas/ano, devido ao aparecimento das fibras

sintéticas, como o polipropileno, que é produzido a preços mais baixos que o

sisal e com qualidade superior para a maioria dos fins a que se destina a fibra de

sisal (Silva e Beltrão, 1999). No final da década de 1990, a produção passou a

apresentar sinais de recuperação, chegando a 194 mil toneladas no ano de 2000,

segundo dados do IBGE. O Estado da Bahia é, atualmente, o principal produtor

brasileiro de sisal, tendo em 2005 explorado mais de 250 mil hectares e colhido

93,67% de toda a produção brasileira, conforme mostra a tabela 1. O sisal é o

décimo produto da pauta de exportação da Bahia (Alves e Santiago, 2005).

21

Tabela 1: Área plantada, produtividade e produção de fibra de sisal de 2003 a 2005 no Brasil 2003 2004 2005

Áre

a

(ha)

Pro

duti

vid

ade

(kg/ha)

Pro

duçã

o

(t)

Áre

a

(ha)

Pro

duti

vid

ade

(kg/ha)

Pro

duçã

o

(t)

Áre

a

(ha)

Pro

duti

vid

ade

(kg/ha)

Pro

duçã

o

(t)

BRASIL 221.638 843 186.840 233.224 853 198.949 240.019 862 206.896 Bahia 207.294 852 176.614 217.214 861 187.020 224.818 865 194.467

Fonte: IBGE - Produção Agrícola Municipal (2006)

Segundo Alves e Santiago (2005), 75 municípios baianos são produtores de

sisal. Tais municípios, juntos, ocupam uma área de 80,6 mil hectares, abrigam

uma população em torno de 1,5 milhão de habitantes e estão distribuídos nas

microrregiões Nordeste, Piemonte da Diamantina e Paraguaçu. Destes

municípios, 36 são os mais representativos em termos de produção. Na tabela 2

são apresentados os principais importadores de sisal do Brasil por tipo de

produto no ano de 2006.

Tabela 2: Exportações brasileiras de sisal e manufaturados e os principais países de destino no ano de 2006

Tipo de Produto País Quantidade (t) Participação (%)

Sisal beneficiado China 30.903 29,0 Portugal 6.993 6,6 México 4.270 4,0 Cabos, cordas e cordéis Estados Unidos 33.200 31,2 França 1.634 1,5 Alemanha 1.293 1,2 Fios cru, alvejado/branqueado Estados Unidos 10.623 10,0 Holanda 1.505 1,4 Portugal 943 0,9 Tapetes Alemanha 760 0,7 Holanda 693 0,6 Argentina 618 0,6

Fonte: CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento

A denominação ‘região sisaleira’ provém do fato de ser a extração da fibra de

sisal a principal atividade econômica e o setor que mais ocupa mão de obra.

Segundo Oliveira (2002), o tamanho da área de terra pode variar de acordo com

as condições naturais locais. Na área de atuação da APAEB, 67% dos

22

estabelecimentos agrícolas possuem até 10 ha e 18,9% possuem áreas entre 10

e 100 ha (Oliveira, 2002).

O sisal é um vegetal de clima tropical e por isso existem poucos plantios

comerciais fora desse ambiente. Pertence ao gênero Agave, que engloba um

grupo bem definido de plantas de consistência herbácea e escapo floral saliente,

que pode atingir 12 metros de altura ou mais. A denominação Agave dada ao

gênero é derivada de agavos que, em grego, significa admirável, magnífico (Silva

e Beltrão, 1999).

A agave sisalana (sisal) adaptou-se muito bem às regiões semi-áridas do

nordeste do Brasil, onde é quase que exclusivamente cultivada. O sisal se

propaga assexuadamente por meio de filhotes e bulbilhos. Os filhotes ou

rebentões, como normalmente são chamados, são mudas que nascem ao lado

das plantas mãe e se ligam a elas por rizomas. Os bulbilhos são pequenas

plantas que se desenvolvem nos pendões florais, após a queda das flores. Tanto

um como outro são absolutamente iguais à planta-mãe. No entanto, o emprego

de bulbilhos como material de plantio representa grandes vantagens para o

processo de comercialização, pois geralmente eles são plantados do mesmo

tamanho, desenvolvem-se mais rapidamente e atingem a idade de corte mais

cedo que as plantas originadas dos rebentões (Oashi, 1999).

No Brasil, o método adotado é o plantio através de filhotes, transportados

diretamente da planta-mãe para o local definitivo. Os filhotes geralmente são

plantas que possuem um desenvolvimento fraco, dado o sombreamento das

plantas adultas e a invasão do mato no terreno. Possuem ainda tamanhos

variados, o que resulta na produção de fibras não uniformes, comprometendo

sensivelmente a qualidade do produto no mercado internacional (Oashi, 1999).

A maior parte das plantações de sisal no nordeste está concentrada em

regiões semi-áridas, de altitude até 600 m e precipitação pluviométrica média

anual entre 600 e 1.250 mm. O clima ideal para o desenvolvimento da cultura é

o quente, em que a média anual de temperatura esteja entre 20 e 28ºC, com

grande intensidade de luz e chuvas regulares. A umidade excessiva é prejudicial

à cultura, assim como prolongadas estiagens (Silva e Beltrão, 1999).

23

O sisal se adapta bem a solos menos férteis e passa a ter enorme

importância socioeconômica em alguns municípios do Estado da Bahia,

principalmente naqueles onde a opção por outras culturas comerciais é bastante

limitada (Oashi, 1999).

No Nordeste brasileiro a cultura de sisal é tecnicamente simples, pois as

diversas fases da exploração da cultura desenvolvem-se com o mínimo de

tecnologia. Conforme já mencionado, 67% dos estabelecimentos agrícolas de

sisal possuem área igual ou inferior a 10 hectares.

A composição do complexo de produção e desfibramento, bem como suas

funções, são especificadas a seguir (Alves e Santiago, 2005):

� Cortador – colhe as folhas nos campos, cortando-as com foice apropriada;

� Cambiteiro – transporta, com auxílio de burros, as folhas do campo para o

pé da máquina desfibradora;

� Puxador – alimenta as máquinas desfibradoras com as folhas de sisal;

� Banqueiro – recolhe as fibras após o desfibramento, pesando-as ainda

verdes;

� Bagaceiro – abastece os puxadores com folha e retira da máquina os

resíduos provenientes do desfibramento;

Apenas 2% do sisal existente na Bahia estão com idade até 3 anos, 12% está

com idade de 3-8 anos e 86% com idade acima de 8 anos (Silva, 2004). Com

relação à reposição das plantações, praticamente não existe o replantio do sisal.

Maneja-se a cultura deixando-se as plantas sucessoras da planta mãe e assim

mantém-se a lavoura por mais de 50 anos, ou seja, na quarta colheita de uma

planta produtiva deixa-se um filhote que vai suceder esta planta a partir da 7ª

ou 8ª colheita (Odilon, 2007).

A época mais adequada para o plantio é antes do início da estação chuvosa,

aproximadamente de dezembro a fevereiro. O espaçamento mais utilizado é de

2 m x 1 m, com uma população de 5 mil plantas/ha. O ciclo de vida da planta é

de 8 a 10 anos e a planta produz, por ciclo, 180 a 250 folhas (Silva e Beltrão,

1999).

24

A figura 3 ilustra o processo de obtenção da fibra de sisal.

Figura 3: Processo de obtenção de fibra de sisal

A primeira etapa do processo, a colheita do sisal, consiste no corte das

folhas. O primeiro corte pode ser feito aproximadamente aos 36 meses após o

plantio podendo ser colhidas entre 50 a 70 folhas. Cortes subseqüentes podem

ser feitos uma vez ao ano (30 folhas). O corte é feito manualmente com uma

pequena foice ou faca, rente ao tronco. As operações de corte, enfeixamento,

transporte e desfibramento devem ser sincronizadas de modo que as folhas

cortadas sejam beneficiadas no mesmo dia, para evitar o murchamento que

dificulta o desfibramento, e impedir a fermentação e depreciação da fibra (Silva e

Beltrão, 1999).

O transporte das folhas cortadas para o local de desfibramento é feito por

asininos, utilizando-se cangalhas com cambitos (gancho tipo V, de madeira) em

seu dorso onde são colocadas as folhas. O animal pode transportar

aproximadamente 200 folhas por viagem, com massa em torno de 100 a 130 kg.

Um animal e um operário (o cambiteiro) são suficientes para abastecer uma

máquina (Silva, 2004).

As folhas são então desfibradas. O desfibramento trata-se de um processo

pelo qual se elimina a polpa das fibras, mediante uma raspagem mecânica. Esta

é a operação mais complexa e de maior custo, realizada numa máquina

conhecida como ‘Paraibana’ ou ‘motor de agave’. É composta por um rotor de

ferro com cantoneiras, que em movimento, promovem o esmagamento e a

raspagem da folha. O rotor é acionado por um motor diesel, estacionário,

Yanmar ou Tobatta, cuja potência varia de 5 a 9 kW, sendo operado a uma

velocidade de 1.800 a 2.300 rpm. Por sua simplicidade, a máquina apresenta

baixa capacidade operacional, em torno de 150 a 200 kg de fibra seca em um

25

turno de 10 horas/dia. Esta operação, dependendo da região produtora, envolve

duas a quatro pessoas (Silva e Beltrão, 1999).

As fibras são secas por exposição ao sol, durante 8 a 10 horas, até atingir

umidade média de 13,5%, perdendo 46% em massa. A seguir as fibras são

amarradas em pequenos feixes e conduzidas até as batedeiras para a limpeza.

As batedeiras são máquinas dotadas de um tambor rotativo de aproximadamente

0,60 m e de seis lâminas planas de 5 cm de largura, protegidas por uma capa

metálica, que gira no sentido inverso ao das desfibradoras. Nessa operação,

geralmente se perde cerca de 4,5% da massa original da fibra pela eliminação

dos resíduos, em forma de pó e de fibras curtas (bucha). Na batedeira operam

duas pessoas, onde cada operador consegue ‘bater’ 15 toneladas de fibra por

semana (Alves e Santiago, 2005). Após o batimento, as fibras são selecionadas

de acordo com os padrões de classificação estabelecidos pelo Ministério da

Agricultura, Abastecimento e Reforma Agrária e então enfardadas.

3.1.2 Curauá

O curauá, Ananás erectifolius, não tem sua origem claramente determinada.

Muitos afirmam que tenha sido transportado das Guianas e das Antilhas para o

Brasil. Outros afirmam ser o curauá originário da própria região do vale do

Amazonas. A planta é conhecida desde a era pré-colombiana, cultivada por

pequenos produtores e utilizada na fabricação de cordas, sacos, redes e

artesanato (Berger et al., 2001). Produz uma fibra ultra-resistente e longa,

podendo ser utilizada nas indústrias têxtil, cosmética, farmacêutica, automotiva,

calçadista, celulósica, construção civil e informática (Satyanarayana et al.,

2007).

O curauá é uma monocotiledônea pertencente à família das Bromeliáceas, do

gênero Ananás erectifolius. É uma planta rizomatosa, sem raiz pivotante e com

sistema radicular fasciculado e superficial. A frutificação do curauá ocorre

normalmente na idade de um ano, exceto quando a planta é desfolhada, o que

atrasa sua frutificação. Porém, ao frutificar, a planta entra em senescência e

morre. Entre as bainhas das folhas ou diretamente dos rizomas, brotam

rebentos (Leão et al., 2001).

26

A planta do curauá pertence à família do abacaxi. Atualmente o curauá é

cultivado principalmente na comunidade de Lago Grande de Curuaí, município de

Santarém, estado do Pará, onde se concentra a maior produção dessa fibra

ocupando 350 hectares (Satyanarayana et al., 2007). Há também uma fazenda

para produção de fibra de curauá em Santarém que pertence a empresa Pematec

Triangel, com sua produção destinada à fabricação de mantas para utilização na

indústria automobilística.

Atualmente são cultivadas duas espécies de curauá: uma com folhas verdes,

chamada de curauá branco e outra com folhas roxo-avermelhadas, denominada

curauá roxo (figura 4).

Figura 4: Plantação de curauá branco e roxo (Foto: PEMATEC)

As folhas de curauá medem de 1 a 1,5 m de comprimento, 4 a 5 cm de

largura e têm cerca de 5 mm de espessura, rendendo 6% de fibra em base seca.

A resistência a tração é 5 a 9 vezes maior que as fibras de sisal e juta

(Satyanarayana et al., 2007).

A planta de curauá é relativamente pouco exigente, não necessitando de

solos férteis para o seu cultivo. Pode ser plantada em solos arenosos, em

plantios solteiros ou em consórcio com culturas anuais ou perenes e no

aproveitamento de áreas degradadas (Lameira et al., 2003).

27

A melhor época para o plantio não adubado é o período de dezembro até

março. Para o adubado o melhor período é entre outubro e fevereiro. A adubação

torna o cultivo mais caro e não é praticada pela maioria dos agricultores, mesmo

tendo-se conhecimento de que a adubação aumenta o rendimento de fibra seca

por hectare. Resultados obtidos em plantações experimentais apontaram que

para o curauá roxo, com a aplicação de elevadas doses de adubação mineral

(NPKCa), o aumento no rendimento de fibra seca por hectare foi de 306% e para

o curauá branco foi de 239% (Berger et al., 2001).

A produção de fibra de curauá em 1998 era de aproximadamente 7,7

toneladas por ano. Como o curauá é produzido por pequenos agricultores

(agricultura familiar) e os métodos de cultivo e beneficiamento das folhas são

rudimentares, o rendimento de fibra seca por hectare é baixo e representou em

média 370 kg de fibra seca por hectare no ano de 2000 (Berger, 2001). Mesmo

sendo uma planta que cresce facilmente na Amazônia o curauá ainda é pouco

conhecido e estudado, por isso as dificuldades para se encontrar informações

sobre ele. Não se conhece a exata área plantada com curauá no estado do Pará e

estima-se que hoje, no Oeste desse estado, devem existir em torno de 200

hectares em produção (Sena, 2007).

Devido a falta de mudas a expansão do cultivo do curauá vem se

processando lentamente. Houve mudanças no sistema de produção com relação

ao espaçamento, aumentando o número de mudas plantadas por hectare, que

passaram de 4.400 no início dos trabalhos da EMATER com a cultura para as

atuais 25.000 mudas por hectare. Em comparação com o ano de 2002, devem

existir menos hectares plantados, mas um número bem maior de plantas em

produção (Sena, 2007).

O curauá branco tem folhas mais curtas e estreitas que o curauá roxo. O

caule do curauá branco, por sua vez, é mais curto que o do roxo. Segundo

Berger (2001), o curauá branco tem fibras mais claras e fortes. O curauá roxo

cresce mais rápido que o branco e também desenvolve mais massa em folhas e

por isso tem maior rendimento em fibra que o curauá branco.

28

O curauá se adapta melhor em regiões de clima tropical úmido, com uma

precipitação média anual acima de 2.000 mm e uma curta época de estiagem. O

solo deve ser profundo e bem drenado, com pH baixo, entre 4-5. Latossolo

amarelo com uma proporção de argila entre 25% e areia grossa de até 60% são

características bem apropriadas para o curauá. Devido às altas necessidades

nutricionais do curauá, o cultivo em solos fortemente degradados depois do uso

agrícola não é recomendado. A superfície do solo deve ser plana para minimizar

o risco de erosão pelas chuvas. Um plantio em áreas de baixa fertilidade pode

ser feito, mas deve ser observado que, neste caso, a produtividade será muito

baixa (Berger, 2001).

Para propagação da cultura, a multiplicação vegetativa é a mais utilizada,

podendo ser de duas formas (Leão et al., 2001):

1) Com rebentos que nascem na base das plantas que podem ser retirados a

cada três meses e plantados diretamente em outro lugar. Após um ano, o

rebento pode ser replantado como uma planta ‘madura’.

2) Por meio dos filhotes que nascem após a frutificação na base da fruta e ao

redor da coroa.

O cultivo do curauá na agricultura familiar é tecnicamente bastante simples, e

as diversas fases da exploração da cultura desenvolvem-se com o mínimo de

tecnologia. A limpeza do terreno é feita pela ‘broca’ que é a derrubada da

vegetação rasteira e pequenos arbustos presentes no local e a limpeza com fogo.

Na agricultura familiar, cerca de 200 famílias estão envolvidas com o processo de

obtenção de fibras de curauá na região de Santarém (Pematec, 2006). O sistema

de colheita muito utilizado pela agricultura familiar é o ‘seletivo’, ou seja, a

retirada folha a folha, quando estão adultas. O ciclo da planta completa-se aos

36 meses. As máquinas utilizadas para o desfibramento são semelhantes à do

sisal, porém com anteparo para evitar os acidentes com as mãos e braços

(Pematec, 2006).

As fibras produzidas neste sistema são processadas pelos próprios

agricultores, na produção de artesanato, fabricação de cordas, redes para dormir

e redes de pesca ou são vendidas à indústria para a fabricação de mantas.

29

A figura 5 ilustra o processo de obtenção da fibra de curauá, aos moldes da

agricultura familiar.

Figura 5: Processo de obtenção de fibra de curauá

Os tratos culturais essenciais limitam-se ao arranquio manual de ervas

daninhas que no primeiro ano da cultura pode ser repetido até quatro vezes. As

ervas daninhas são deixadas sobre o solo e servem como cobertura morta e para

proteger a terra contra perdas que seriam causadas pela erosão provocada pela

chuva (Berger, 2001).

A colheita pode ser feita em uma única vez, cerca de 24 meses após o plantio

ou em duas colheitas, a primeira quando a planta tem cerca de 18 meses e a

segunda com 24 ou 30 meses. Um sinal de que o curauá está maduro para ser

colhido é quando a ponta das folhas da borda da planta estão secas (Berger,

2001). Na colheita a folha é arrancada da planta não sendo necessário utilizar

ferramenta de corte e por isso somente as folhas mais velhas e maduras são

colhidas. Caso a colheita seja única, a planta é cortada na base e todas as folhas

são colhidas. As partes da planta, tais como as folhas, o tronco, a coroa, os

frutos, que não serão aproveitadas no desfibramento são deixadas na lavoura.

Os brotos, tanto da coroa quanto da borda das plantas, devem ser recolhidos e

plantados em outro local até atingirem o tamanho ideal para replantio na

lavoura. Para o transporte até a máquina de desfibramento as folhas são

arrumadas em feixes de 25 a 40 kg (Berger, 2001).

O desfibramento é realizado com equipamentos do tipo ‘Periquita’, que é

acionado através de um motor diesel de 3 a 5 kW. Estas máquinas são

compostas por um cilindro giratório onde são fixadas nove ‘navalhas’ com o

mesmo espaçamento entre si. O equipamento é coberto com uma capa de metal

para proteção do usuário contra acidentes. Na parte da frente da capa de metal,

há uma abertura por onde a folha é colocada para desfibrar. Este desfibramento

30

consiste na raspagem das folhas para retirada da polpa. A folha é colocada até a

metade, retirada e então a outra metade é colocada na máquina. Após o

desfibramento, a fibra é entregue a uma terceira pessoa e a próxima folha é

entregue pelo ‘entregador de folhas’ para ser desfibrada (Berger, 2001).

Diariamente é possível processar de 30 a 35 kg de fibra seca em uma

máquina, apesar de que existem casos isolados onde é possível alcançar 60 kg

de fibra seca em um dia de trabalho. Este baixo rendimento diário de produção

de fibra seca é a principal desvantagem do equipamento utilizado e esta forma

simples de obter a fibra tem um custo muito alto e não dá conta de atender a

demanda de fibra pela indústria (Berger, 2001).

Após o desfibramento a fibra verde é enfeixada em pequenos volumes de

cerca de 2 kg e é lavada em água corrente ou em tanques para retirada dos

restos de folhas (parênquima). Depois, os feixes de fibra são sacudidos e

estendidos em varais ao ar livre para secar. Após a secagem, a fibra é amarrada

em fardos de 20 a 40 kg (Berger, 2001).

As fibras, após secas, são encaminhadas para o processo de agulhamento.

Resumidamente, o processo de fabricação das mantas é composto por (Pematec,

2006):

� Desfibramento: consiste no corte das fibras vegetais em cerca de 100 mm,

que passam por um equipamento chamado ‘multiabridor’ e são

transportadas pneumaticamente até a prensa de fardos. Nesta etapa é

feita a seleção de modo que as fibras com casca e/ou talos são separadas

mecanicamente.

� Cardagem: depois de cortadas, as fibras são dosadas (pesadas) em

balanças eletrônicas e conduzidas até a carda. Na carda, as fibras são

transformadas em 2 véus, que são posteriormente reunidos e dobrados

em um dobrador de véus.

� Os véus passam por uma agulhadeira para a compactação mecânica.

� O material (manta) é retirado em forma de rolos que são passados em

uma calandra para redução da espessura. Após, é feito o corte das mantas

em medidas especificadas pelos compradores.

� As mantas são prensadas, enfardadas e enviadas para os clientes.

31

A tabela 3 apresenta a evolução na produção de fibra de curauá, desde o ano

de 2003 quando ocorreu a primeira colheita na fazenda da Pematec, localizada

em Santarém/PA.

Tabela 3: Área total plantada, área com mudas plantadas, rendimento e quantidade de mudas plantadas na fazenda da Pematec, de 2003 a 2007

Ano Hectares

plantados com mudas

Área plantada com mudas

(ha acumulados)

Produção em kg de fibra seca/ha

Quantidade de mudas plantadas

2003 50 ---- ---- 1.000.000 2004 80 130 1.800 1.600.000 2005 110 240 1.800 1.800.000 2006 30 270 5.400 1.800.000

2007 (previsão) 20 290 5.400 1.200.000

Fonte: Pematec (2007)

3.1.3 A Utilização das Fibras Vegetais na Indústria

Considerações ambientais e econômicas estão estimulando pesquisadores

no desenvolvimento de novos materiais para a indústria.

Os recursos naturais representam um aspecto dominante na atividade

econômica de qualquer país e por esta razão contribuem substancialmente para

o Produto Interno Bruto (PIB). No caso de países em desenvolvimento e

subdesenvolvidos isto também ajuda no aspecto social junto com

desenvolvimento econômico. Por isso, não é surpreendente observar um

aumento na tendência mundial rumo a novos processos e produtos, não somente

pela prevenção da poluição ambiental (que seria causada dispondo estes

materiais no meio ambiente sem tratamento adequado ou na utilização destes

materiais nos processos), mas também pela geração de empregos,

particularmente nas áreas rurais, contribuindo para melhoria das condições de

vida das pessoas (Satyanarayana et al., 2007).

Ainda segundo Satyanarayana et al. (2007), o Brasil tem grandes

possibilidades de exploração comercial de seus recursos naturais e isto deve ser

feito de acordo com a preocupação de produção sustentável destes recursos,

empregando tecnologias que conduzem a altas taxas de empregos e ao

desenvolvimento da economia nacional.

32

A mais antiga prática de utilização das fibras vegetais constituiu a manufatura

de vestuários. No entanto, existem outras aplicações das fibras, como por

exemplo, as fibras de folhas para cordoalhas, calçados, mantas para reforço de

matrizes poliméricas, as fibras de frutos para carpetes, filtros e estofamentos.

Estas aplicações dependem das características das fibras vegetais após os

processos de beneficiamento a que são submetidas (Faria e Costa, 1998).

A figura 6 mostra as principais categorias das fibras lignocelulósicas

(vegetais). Na Europa, comercialmente, a fibra vegetal mais importante é o

linho e no Brasil o sisal tem a maior importância comercial e, sobretudo social.

Fibras Vegetais(celulósicas)

Fibras Vegetais(celulósicas)

Fibrasdos talosFibras

dos talosFibras

das folhasFibras

das folhasFibras de frutos

e sementes Fibras de frutos

e sementes Fibras de gramíneasFibras de gramíneas

Fibras da madeira

Fibras da madeira

� Linho� Cânhamo� Juta� Malva� Rami � Kenaf

� Sisal� Curauá� Henequen

� Coco� Algodão� Capok (paina) (*)

� Palha (**)� Bagaço de cana� Bambu� Junco

� Pinus� Eucalipto

(*) Fibras da cápsula (interior do fruto da paineira)(**) Palha de trigo, arroz, aveia, cevada, etc

Fibras Vegetais(celulósicas)

Fibras Vegetais(celulósicas)

Fibrasdos talosFibras

dos talosFibras

das folhasFibras

das folhasFibras de frutos

e sementes Fibras de frutos

e sementes Fibras de gramíneasFibras de gramíneas

Fibras da madeira

Fibras da madeira

� Linho� Cânhamo� Juta� Malva� Rami � Kenaf

� Sisal� Curauá� Henequen

� Coco� Algodão� Capok (paina) (*)

� Palha (**)� Bagaço de cana� Bambu� Junco

� Pinus� Eucalipto

(*) Fibras da cápsula (interior do fruto da paineira)(**) Palha de trigo, arroz, aveia, cevada, etc

Figura 6: Classificação das fibras vegetais (adaptado de Young, 1995)

O desenvolvimento de compósitos poliméricos envolvendo o emprego de

fibras vegetais como reforço ou carga em matrizes poliméricas vem crescendo

cada vez mais, em resposta ao apelo pela conservação ambiental, mais

freqüente na indústria de polímeros (Leão et al., 2001). As fibras naturais são

adicionadas aos plásticos visando melhorar suas propriedades térmicas,

mecânicas e, em certas aplicações, reduzir os custos da composição. Além disso,

as fibras vegetais oferecem inúmeras vantagens quando comparadas, por

exemplo, à fibra de vidro, destacando-se: recursos provenientes de fonte

renovável de energia, baixo custo, baixa densidade, ausência de toxicidade e

ciclo quase fechado de CO2 (Leão et al., 2001).

33

A figura 7 ilustra dois exemplos de aplicação de fibras vegetais na indústria

brasileira. Na figura 7(a) apresenta-se a utilização de fibras vegetais para a

produção de artigos de utilidade doméstica e na figura 7(b) o emprego da fibra

de curauá na produção de papel artesanal, que serve, neste caso, de matéria-

prima para confecção de artigos de decoração.

Figura 7: (a) Utilidades domésticas fabricadas com utilização de fibras vegetais (peças fabricadas pela empresa COZA); (b) luminária fabricada com papel de curauá (Amazon Paper)

Para o caso dos compósitos, diversas opções estão disponíveis, com

diferentes processos, composições e agentes ligantes. Termoplásticos podem ser

utilizados para fazer compósitos para componentes não estruturais e as resinas

termofixas são usadas para componentes estruturais. Estes compósitos são

projetados com base nos requisitos de utilização do componente, sob os mais

importantes aspectos, tais como: requisitos técnicos, propriedades mecânicas,

custo, disponibilidade, renovabilidade, reciclabilidade, uso de energia e

preservação ambiental (Leão et al., 1998).

Na indústria automobilística, as fibras naturais e o pó de madeira são talvez

os produtos mais antigos adicionados aos compósitos plásticos. Seu uso data

desde o plástico original, o baquelite, no qual era usado para dar resistência ao

impacto, reduzir custos e controlar o encolhimento. O Trabant da Alemanha

Oriental (1950 – 1990) foi o primeiro veículo produzido com o emprego de fibras

naturais. Ele era equipado com um chassi feito de um compósito de algodão

numa matriz de poliéster (Zah et al., 2007).

Nos anos 90, guiada pelo aumento da pressão perante as questões

ambientais, a indústria automobilística fez significantes avanços no

desenvolvimento de compósitos com fibras vegetais, com a aplicação em peças

34

do interior do veículo. Um número de modelo de veículos, primeiro na Europa e

então na América do Norte, deram destaque à aplicação de termoplásticos

reforçados com fibra natural em painéis de portas, porta-pacotes, porta-malas e

parte traseira dos bancos. Os primeiros compósitos, substituindo as placas de

fibra de madeira, foram uma mistura de linho e sisal em uma matriz de resina

epóxi, primeiramente utilizado nos painéis de porta do veículo Mercedes Classe

E, no início dos anos 90 (Zah et al., 2007).

Até recentemente, fabricantes de automóveis usavam termoplásticos

reforçados com produtos minerais ou fibra de vidro. Atualmente, a indústria

automobilística na Europa está utilizando novamente os compósitos com fibras

vegetais em componentes para o interior dos veículos, como por exemplo,

painéis de portas, revestimentos do porta-malas, painéis de instrumentos, porta-

pacotes, revestimentos de teto, apoios de cabeça e encosto de bancos. E, a

primeira aplicação de fibra natural em componente externo chegou recentemente

no mercado e trata-se da tampa traseira do ônibus Mercedes-Benz Travego, que

é fabricada com compósito de fibra de linho (Zah et al., 2007).

Assim como na Europa, o Brasil também se destaca no uso de fibras vegetais

na indústria automobilística. Há algumas décadas estes materiais vêm sendo

utilizados nos veículos aqui produzidos, como por exemplo, a fibra de coco

utilizada nos estofamentos dos bancos dos veículos Fusca, Kombi e Voyage. Este

material entrou em desuso devido à oferta do poliuretano que é um material

mais barato. Em 1994, a fibra de coco voltou a ser utilizada nos estofamentos

dos bancos dos caminhões Mercedes e que, por sua vez, ainda vem sendo

utilizada em alguns modelos.

A fibra de sisal é utilizada em forma de mantas ou como carga em

compósitos, na produção de peças para acabamento interno de veículos. A fibra

de curauá, caracterizada como a melhor fibra vegetal para aplicações em

compósitos com polipropileno (Leão et al., 2001), por enquanto é utilizada

apenas na linha Fox porque não há produção para atender maior demanda. A

Honda adotou o uso da fibra de juta no porta-pacotes do Fit. O produto era

bastante usado pela indústria automobilística há mais de 20 anos, mas foi

trocado por resinas plásticas, mais baratas e de produção em larga escala.

35

Agora, a juta começa a reconquistar espaço, assim como a malva e o algodão. A

General Motors usa pó de madeira misturado com polipropileno nos painéis das

portas do Corsa.

As figuras a seguir ilustram alguns exemplos de utilização de compósitos com

fibras vegetais em veículos. As figuras 8(a) e 8(b) representam veículos

produzidos no exterior e as figuras 8(c) e 8(d) ilustram componentes e veículos

fabricados no Brasil.

Figura 8: (a) Piso do porta-malas do BMW Série 7 (empresa Quadrant Plastic Composites); (b) Painel da porta do Ford Mondeo (empresa Quadrant Plastic Composites); (c) Tampa do porta-malas (Pematec); (d) Estofamentos de bancos (www.automovel.com.br)

O interesse das empresas em utilizar materiais naturais na produção de

componentes procurando torná-los ambientalmente mais amigáveis está se

tornando uma prática comum, principalmente devido as exigências legais. Na

Europa, por exemplo, existe a Diretiva 2000/53/EC, através da qual os países

membros da Comunidade Européia devem reusar e recuperar os materiais dos

veículos ao final da vida útil em pelo menos 95% em massa até 2015 (Zah et al.,

2007). Daí a importância de considerar também aos aspectos ambientais

associados ao descarte destes componentes após a vida útil. Segundo Zah et al.

(2007), a utilização das fibras vegetais vem aumentando rapidamente no setor

automotivo, com índices de crescimento anual acima de 20%. Os artigos citados

a seguir abordam o aspecto do descarte dos compósitos fabricados com fibras

vegetais.

36

Li et al. (2000) fazem uma revisão dos desenvolvimentos recentes de

aplicação da fibra de sisal em compósitos e concluem que a fibra de sisal é um

reforço eficaz para matrizes poliméricas, borracha, gesso e cimento, propiciando

uma gama de aplicações técnicas, além dos usos tradicionais deste material para

fabricação de cordas, tapetes e mantas. Os autores comentam que os

compósitos reforçados com fibra de sisal têm potencial para serem usados como

materiais estruturais devido ao resultado das suas boas propriedades mecânicas,

ambientais e econômicas, e enfatizam a necessidade de realizar mais estudos

com relação ao descarte destes materiais. Conforme relato dos autores, métodos

de reciclagem (incluindo a queima para geração de energia) destes materiais

compósitos são aspectos importantes a serem considerados, porém ainda há

poucos dados publicados não sendo possível abordar esta questão no artigo.

Jayaraman (2003) escreve em seu artigo que as fibras vegetais possuem

bom potencial para servirem como reforço quando combinadas corretamente

com os polímeros. Estas fibras são relativamente baratas, originam-se de

recursos renováveis e possuem valores favoráveis de resistência e módulo

específico. A renovabilidade das fibras vegetais e a reciclabilidade dos polímeros

termoplásticos fornecem uma qualidade atrativa e ambientalmente amigável aos

materiais termoplásticos compostos reforçados com fibras vegetais. No artigo, o

autor explora a possibilidade de reciclagem dos compósitos de polipropileno

reforçados com fibras vegetais. Para a reciclagem, o material é colocado em um

picador, que corta o material em pequenos pedaços que podem ser alimentados

diretamente na injetora. As fibras adquirem um aspecto ‘queimado’ após a

passagem pelo tambor da injeção e a tendência é de se orientarem na direção

do fluxo de injeção. Observa-se uma melhora na força de tração do material

reciclado em comparação ao material original, porém é necessário estudar o

comportamento das forças de impacto e flexão do material reciclado antes que

qualquer conclusão segura com relação a reciclabilidade possa ser alcançada.

3.2 A Sustentabilidade Ambiental dos Sistemas

No trabalho de Siche e Ortega (2005), os autores fazem uma revisão dos

vários conceitos de sustentabilidade apresentados por diversos autores. Por

exemplo, para Sachs a sustentabilidade constitui-se num conceito dinâmico que

37

leva em conta as necessidades crescentes das populações, num contexto

internacional em constante expansão. A sustentabilidade tem como base cinco

dimensões principais que são a sustentabilidade social, a econômica, a ecológica,

a geográfica e a cultural. A sustentabilidade social está vinculada ao padrão

estável de crescimento, melhor distribuição de renda com redução das diferenças

sociais. Já a sustentabilidade econômica engloba a geração de trabalho de forma

digna, a possibilidade de distribuição de renda, a promoção do desenvolvimento

das potencialidades locais e a diversificação de setores e atividades econômicas.

A dimensão sustentabilidade ecológica está vinculada ao uso efetivo dos recursos

existentes nos diversos ecossistemas com mínima deterioração ambiental. A

sustentabilidade geográfica está ligada à distribuição populacional no planeta,

sendo necessário, para atingí-la, uma configuração rural e urbana mais

equilibrada. A sustentabilidade cultural visa a realização de mudanças em

harmonia com a continuidade cultural vigente. Em um mundo sustentável, a

demanda da natureza pela sociedade está no contrapeso da natureza se

encontrar com essa demanda. Quando as demandas dos recursos ecológicos

excedem aos recursos que a natureza pode continuamente fornecer, se

apresenta o denominado ‘excesso ecológico’.

Siche e Ortega (2005) ainda comentam que a sustentabilidade ambiental está

ligada à preservação ou ao aprimoramento da base de recursos produtivos,

principalmente para as gerações futuras. Localmente, o principal desafio é

melhorar a qualidade de vida, de maneira sustentável, intensificando o uso de

recursos nas áreas rurais. Globalmente, o desafio principal é reduzir a

insustentabilidade do estilo de vida, especialmente nas áreas urbanas dos países

ricos.

Neste trabalho, realizar-se-á uma avaliação da sustentabilidade ambiental de

sistemas agrícola-industriais que operam na interface entre o meio ambiente e a

economia, a qual requer uma ferramenta capaz de considerar tais interações. A

contabilidade ambiental em emergia, desenvolvida por Odum (Odum, 1996)

contabiliza ao mesmo tempo as contribuições da natureza e da economia em

uma métrica comum.

38

Em face da importância das fibras vegetais para aplicação na indústria em

geral e dos vários exemplos citados, é necessário garantir o fornecimento de

matéria-prima. Como a produção das fibras vegetais ocorre num sistema agrícola

que necessita de recursos naturais, dentre outros, para seu desenvolvimento, é

necessário garantir que a produção destas fibras ocorra com a melhor eficiência

possível, minimizando ao máximo o estresse ambiental do sistema, visando,

sobretudo a sustentabilidade do mesmo.

A contabilidade ambiental em emergia é uma ferramenta recente,

desenvolvida ao longo dos últimos 30 anos, que tem se mostrado de grande

utilidade para avaliar as implicações ambientais dos sistemas humanos nos

sistemas que fornecem a sustentação da vida ao planeta (Giannetti et al., 2007).

É uma ferramenta que analisa os sistemas de forma holística e integrada ao meio

ambiente, permitindo o cálculo de indicadores de sustentabilidade (inerentes à

metodologia) que são utilizados no diagnóstico de um sistema e auxiliam a

tomada de decisão.

Esta ferramenta é empregada largamente para avaliação e comparações de

sistemas agrícolas, pois estes sistemas operam na interface entre o meio

ambiente e a economia, utilizando recursos naturais e da economia para produzir

alimentos e matérias-primas vegetais. Na literatura não existem trabalhos sobre

fibras naturais onde a contabilidade em emergia é empregada, embora já tenha

sido utilizada para avaliar a sustentabilidade em sistemas agrícolas.

Cita-se Bastianoni et al. (2001) que comparam seis sistemas agrícolas

empregando a contabilidade ambiental em emergia para obter os indicadores de

sustentabilidade e avaliar a eficiência dos sistemas agrícolas. A fertilidade do solo

e as condições ambientais são fatores primários e essenciais para a eficiência e a

sustentabilidade ambiental dos processos. Os autores estudaram a produção de

várias culturas da região de Chianti (Itália), entre elas uvas viníferas de alta

qualidade e, por meio dos indicadores ambientais, compararam os resultados

com as médias nacionais. Conclui-se no artigo que a região de Chianti tem carga

ambiental menor se comparada com as médias nacionais e ainda emprega maior

porcentagem de recursos renováveis no seu sistema produtivo, tendo o melhor

indicador para sustentabilidade em longo prazo.

39

Ainda exemplificando a aplicação da ferramenta para avaliação de sistemas

agrícolas, Cavallet et al. (2006) estudaram um sistema agrícola integrado,

composto pela produção de grãos, porcos e peixes, em pequenas propriedades

na região Sul do Brasil. Utilizando a contabilidade ambiental e os indicadores em

emergia, os subsistemas foram comparados com o sistema integrado. Para

aperfeiçoar a avaliação, foram empregadas novas abordagens em emergia que

usam fatores parciais de renovabilidade para as entradas de materiais e serviços

do processo. Os resultados indicaram que o sistema integrado de produção é

mais eficiente na conversão da emergia, mais sustentável e menos agressivo ao

meio ambiente em comparação com subsistemas de produção separados. Além

disso, os indicadores mostram que os sistemas de produção integrada são aptos

a reduzir, por meio da reciclagem dos materiais, o uso de recursos externos. A

metodologia empregada provou ser útil no planejamento da fazenda e na

simulação de ações futuras para aperfeiçoar as técnicas de produção e tornar o

meio ambiente mais saudável. Os autores comentam ainda que é preciso fazer

esforços para aperfeiçoar a reciclagem e a integração dos subsistemas e também

minimizar a intensificação na produção de porcos. Para melhorar os indicadores

em emergia e a sustentabilidade dos sistemas avaliados, é preciso tornar-se

menos dependente dos recursos não renováveis. Além disso, sistemas de

produção integrados devem alcançar o balanço correto entre a produção de

porcos e de milho para fechar o ciclo de integração dos materiais dentro do

sistema.

Entretanto, estudos onde a ferramenta de contabilidade ambiental em

emergia é utilizada para avaliação de sistemas que integram a produção agrícola

com processo industrial (como no presente estudo) são ainda pouco comuns.

Cita-se Bastianoni e Marchettini (2000) que utilizaram a contabilidade

ambiental em emergia para analisar quatro sistemas de conversão de biomassa

em etanol: dois sistemas referem-se a produção de cana de açúcar nos Estados

Unidos em diferentes situações ambientais, um sistema considera a produção de

etanol no Brasil e um quarto sistema corresponde à produção de etanol a partir

de uvas na Itália. Os aspectos referentes ao balanço de carbono, a eficiência do

processo e a área necessária para o cultivo foram avaliados para estabelecer a

viabilidade e a sustentabilidade ecológica dos processos de produção do

40

combustível. Para a comparação dos sistemas foram calculados indicadores em

emergia. Como resultados deste estudo têm-se que o bioetanol de cana de

açúcar produzido no Brasil e na Flórida tem uma alta relação de energia da

saída/entrada (4,35 e 3,38 respectivamente). A análise em emergia indicou uma

grande contribuição (>60% do total) para a erosão do solo no caso da Flórida

que significa que o solo provavelmente se tornará um fator limitante,

especialmente por ser um recurso não renovável. Como principal conclusão, os

autores citam que a produção sustentável de biocombustíveis ainda está muito

distante. A biomassa não pode ser a principal fonte de energia em países que

têm um elevado consumo de energia. Os autores comentam ainda que melhores

resultados podem ser obtidos através do desenvolvimento de sistemas

integrados nos quais todas as saídas do processo agrícola são utilizadas.

Cuadra e Rydberg (2006) avaliaram as contribuições ambientais no sistema

de produção, processamento e exportação de café na Nicarágua. Para a

avaliação foram calculados indicadores ambientais para cada etapa de produção.

Os autores observaram que as atividades de processamento e industrialização do

café são mais intensivas, requerendo grande suporte ambiental. Isto se deve à

grande quantidade de recursos oriundos da economia e aos poucos recursos

renováveis de dentro do sistema. O processamento de café tem uma baixa

sustentabilidade a longo prazo, pois grande parte de suas entradas deriva de

recursos não renováveis. O trabalho mostrou que praticamente todos os

compradores se beneficiam ao comprar café verde da Nicarágua. Esse país

exporta mais emergia no café verde vendido do que importa no dinheiro recebido

pelo café, danificando seus recursos naturais locais. Um preço justo a ser pago

pelo café verde deveria ser três vezes o preço atual pago (dependendo do país

comprador). O artigo mostra que a análise em emergia é uma ferramenta

poderosa na avaliação dos requerimentos ambientais diretos e indiretos para um

bem ou serviço e é por isso capaz de avaliar o comércio (compra e venda) de um

modo mais abrangente que o usualmente empregado, pelas medidas econômicas

tradicionais. A adição de valor agregado aos produtos (por exemplo, o café

solúvel) é uma alternativa para efetuar trocas comerciais mais equilibradas, o

que foi indicado mediante a análise em emergia. Desigualdades no comércio

internacional também podem ser detectadas com esta ferramenta de avaliação.

41

A utilização da ferramenta da contabilidade ambiental em emergia para

avaliação de processos industriais onde a interface com a natureza não é direta,

ainda é pouco usual e encontram-se poucos exemplos em literatura.

Cita-se o artigo de Yang et al. (2003) que empregam a contabilidade

ambiental em emergia para avaliar sistemas industriais incluindo os resíduos que

são desconsiderados na contabilidade tradicional em emergia. Nesse artigo, os

autores consideram o impacto dos resíduos na contabilidade em emergia e

apresentam um novo indicador para a sustentabilidade ambiental dos processos.

A justificativa para a apresentação deste novo indicador é que na contabilidade

ambiental em emergia o indicador de sustentabilidade requer informações sobre

os fluxos de recursos em emergia renovável e não renovável. Porém, em

sistemas industriais os recursos que entram são na maioria das vezes não

renováveis, como por exemplo, o carvão e o óleo. Como o tratamento e o reuso

de resíduos são a chave para a avaliação da sustentabilidade do sistema, a

avaliação da sustentabilidade de um sistema industrial deve considerar os

resíduos do processo tendo em vista que a destinação de resíduos requer alto

investimento. Este novo indicador de sustentabilidade (IESI – Índice de

Sustentabilidade Industrial) considera o investimento em emergia e o impacto

ambiental industrial onde é incluído o valor em emergia referente ao

investimento para o tratamento dos resíduos. Quanto maior for o IESI, menor

será o impacto ambiental causado pelos resíduos industriais e,

conseqüentemente, o sistema será mais sustentável. O estudo de caso foi

aplicado a uma indústria de carvão. O resultado mostrou que o indicador de

sustentabilidade (IESI) é quase 3 vezes maior quando se emprega a recuperação

dos resíduos para utilização em novos produtos do que quando é realizado

somente o tratamento dos mesmos. Assim, para o uso dos recursos ser eficiente,

os resíduos do processo devem ser recuperados. O artigo apresenta um método

melhorado de contabilidade ambiental em emergia em sistemas industriais onde

os resíduos são contabilizados.

Seguindo ainda com exemplos do emprego da contabilidade ambiental em

emergia para sistemas industriais, cita-se o trabalho de Faro et al. (2006) que

avaliaram o uso de recursos e a carga ambiental associada ao processo de

produção de parafusos e ao processo de zincagem de parafusos (tratamento

42

superficial). Os indicadores ambientais para o processo e para o produto foram

calculados e os aspectos de renovabilidade da mão de obra e da energia elétrica

empregada no processo, bem como o reuso da água da estação de tratamento

foram discutidos e avaliados. O aço dos parafusos (recurso considerado não

renovável) representa 93% sej/sej da emergia total do produto final e as

contribuições de eletricidade, mão de obra e produtos químicos giram em torno

de 4% sej/sej, 2% sej/sej e 1% sej/sej, respectivamente. O artigo reporta a

necessidade de se pensar em novos indicadores para a avaliação de processos

puramente industriais, onde não há o emprego de recursos renováveis,

impossibilitando o cálculo dos indicadores ELR (carga ambiental) e ESI

(sustentabilidade). Devido a isso, foi usada a fração renovável de alguns

recursos, empregando o critério de atribuir à mão de obra uma fração renovável

equivalente a fração renovável do país no qual esta mão de obra está inserida.

Como principais conclusões deste artigo têm-se que a contabilidade ambiental

em emergia indicou que os parafusos zincados são competitivos no mercado e

que o processo de zincagem deve ser revisto, tanto nos aspectos econômicos

quanto ambientais. O uso de frações renováveis (67% para a energia elétrica e

70% para a mão de obra) limita a comparação do processo com valores

internacionais, mas oferece um novo aspecto para a tomada de decisão, pois

permite avaliar a melhor área geográfica para implantar um processo que não

pode ser modificado ou que não tem alternativa tecnológica para torná-lo mais

amigável ao meio ambiente.

Giannetti et al. (2007) empregaram a contabilidade ambiental em emergia

para avaliar a melhoria da performance ambiental de uma empresa fabricante de

semi-jóias após a implantação do projeto de minimização de resíduos e

intervenções do ‘programa de produção mais limpa’ no processo produtivo. No

artigo são descritas as ações para redução de resíduos e poluição,

implementadas para obter benefícios econômicos e ambientais. Para a avaliação

dos resultados, foram empregados indicadores de performance locais que

evidenciaram as economias financeiras e de material por quilo de peça

produzida. Foi alcançada uma redução de 86% em volume da solução

desengraxante e 36% no consumo de energia elétrica. Dentre os indicadores

empregados no artigo, destaca-se a emergia total (indicador de performance

global) para avaliar a performance ambiental do sistema no âmbito da biosfera.

43

A emergia total das economias obtidas por meio da implantação das ações de

produção mais limpa foi usada como medida quantitativa do suporte ambiental

aos fluxos de energia e de materiais envolvidos no processo de produção das

semijóias, calculada para avaliar o trabalho da natureza ‘economizado’ com a

redução no uso de materiais e energia pela empresa. Os indicadores mostraram

que pequenas mudanças nos processos internos da empresa reduzem os

impactos e beneficiam o meio ambiente. Como principais resultados do trabalho

tem-se que o dinheiro economizado no segundo ano foi da ordem de US$

115.000,00 sendo que 6% são associados ao programa de minimização de

resíduos e 94% devido às intervenções do programa de ‘produção mais limpa’ no

processo de produção. A economia de emergia (trabalho da natureza e humano)

foi de 2.317 E+11 sej/ano, sendo 7,5% devido à minimização de resíduos e

92,5% associado às intervenções do programa de ‘produção mais limpa’. Com

relação ao emdolar (que é a emergia total do sistema dividida pelo PIB) o valor

calculado foi de Em$ 62.801 (com base na economia do Brasil no ano de 1996).

Este resultado mostra que a empresa tem uma desvantagem em emergia

quando compra seus recursos. Isto é, os preços são mais altos que o valor do

conteúdo da emergia dos seus produtos.

Nos trabalhos de Yang et al. (2003), Faro et al. (2006) e Giannetti et al.

(2007) foram empregadas algumas variações dos indicadores ambientais em

emergia para melhor se adaptarem à natureza industrial. Yang et al. (2003)

reforça esta idéia quando cita que a contabilidade ambiental em emergia é usada

freqüentemente para avaliar sistemas ecológicos e raramente em sistemas

industriais. A contabilidade ambiental em emergia tradicional também

desconsidera a geração dos resíduos tendo em vista que em um sistema

ecológico natural não há resíduos e não há poluição, porque todo o resíduo é

assimilado e envolvido pelo meio ambiente. Em sistemas industriais os resíduos

são liberados para o meio ambiente e por isso deveriam fazer parte das

avaliações tendo em vista que recursos da natureza são consumidos para diluir,

abater ou mitigar as emissões no ambiente.

3.2.1 Diagrama ternário de emergia

O diagrama ternário é apresentado como uma ferramenta gráfica para auxiliar

a contabilidade ambiental em emergia e tomada de decisões ambientais

44

baseadas na análise emergética. Esta ferramenta gráfica, desenvolvida por

Giannetti et al. (2006), produz um diagrama triangular eqüilátero com três

componentes, representados pelos fluxos de recursos R (renováveis), N (não

renováveis) e F (economia), cuja soma será sempre 100%. Cada vértice do

triângulo está associado a um fluxo (R, N e F) e os lados do triângulo

representam combinações binárias. Combinações de três fluxos são

representadas por pontos no interior do triângulo e o valor percentual de cada

fluxo é dado pela perpendicular que une o ponto e a lateral oposta ao vértice de

interesse. O uso das propriedades dos triângulos eqüiláteros fornece informações

adicionais sobre a dependência do sistema em um determinado tipo de fluxo (R,

N ou F), sobre a (eco)eficiência do sistema quanto ao uso de reservas e sobre a

eficiência do suporte do ambiente, necessário à operação do sistema. A

ferramenta gráfica permite comparar empresas, produtos, processos e serviços,

avaliar melhorias e acompanhar o desempenho do sistema ao longo do tempo.

Por ser uma ferramenta recente, há poucos trabalhos na literatura que se

valem da representação gráfica dos resultados utilizando o diagrama ternário de

emergia. Cita-se o artigo de Almeida et al. (2007) onde apresentam-se cinco

exemplos de aplicação do diagrama ternário de emergia que foram extraídos da

literatura e selecionados com o objetivo de ilustrar a aplicação da ferramenta.

Para cada exemplo, a partir do triângulo, foram apresentadas as linhas de fluxos

dos recursos, as linhas de sensibilidade, o ponto de simergia e as linhas de

sustentabilidade.

No trabalho de Guarnetti et al. (2007), dados de sistemas agrícolas

retirados da literatura foram organizados com o objetivo de evidenciar a

influência do tipo de cultura e dos critérios de análise sobre a localização dos

pontos no diagrama ternário de emergia. Os autores atentaram para a

importância da influência do critério do analista na contabilidade ambiental e de

conhecer o sistema e a procedência dos recursos ambientais para que não haja

variações significativas no valor do índice de sustentabilidade.

Agostinho et al. (2008) empregaram o diagrama ternário para apresentar os

resultados da avaliação emergética de três pequenas fazendas familiares no

Brasil. Com a representação dos pontos no diagrama, através do tamanho dos

45

mesmos, foi possível apontar qual dos sistemas que emprega mais emergia (o

maior ponto implica em maior consumo de emergia). Também foram

apresentadas as porcentagens de consumo de recursos (R, N e F) e o índice de

sustentabilidade para os sistemas. O diagrama permitiu fazer comparações entre

os sistemas e reforçou a proposta de Giannetti et al. (2006) no emprego da

ferramenta para auxiliar a tomada de decisões ambientais baseadas na análise

emergética.

Um exemplo de aplicação do diagrama ternário para um sistema industrial

pode ser visualizado no trabalho de Faro et al. (2007). Foi utilizado o diagrama

ternário em emergia para representar e facilitar a interpretação dos resultados

da contabilidade ambiental em emergia realizada em um processo de zincagem

de parafusos. A partir da representação dos pontos no diagrama ternário foi

possível observar as variações do índice de sustentabilidade a partir da inclusão

de frações renováveis para a mão de obra e energia elétrica em comparação com

o índice de sustentabilidade do processo onde a fração renovável não foi

aplicada.

3.2.2 Área Suporte baseada na emergia

Brown e Ulgiati (2001) desenvolveram um método para determinar a

capacidade de carga para investimentos econômicos baseado na metodologia da

contabilidade ambiental em emergia.

Os autores afirmam que a capacidade de carga pode ser determinada tendo

como base as necessidades em emergia para uma dada população ou a

intensidade de emergia de um desenvolvimento econômico. A capacidade de

carga de um ambiente é determinada pela habilidade do meio ambiente em

fornecer a emergia requerida. Um ambiente rico pode suportar grandes

populações ou desenvolvimentos econômicos mais intensos. Em termos de

emergia, a capacidade de carga em longo prazo de uma área é limitada pelo

fluxo de emergia renovável que é característica daquela área. A capacidade de

carga pode ser determinada com base nos recursos em emergia renováveis e

através do índice de carga ambiental (ELR), que é razão entre a emergia não

renovável pela emergia renovável. A metodologia de cálculo está descrita no

artigo de Brown e Ulgiati (2001) e um resumo será apresentado no capítulo 4.

46

O método foi ilustrado por Brown e Ulgiati (2001) através do cálculo da área

de suporte ambiental para dois resorts turísticos com características bem

diferentes: um pequeno resort para mergulho, localizado em Papua Nova Guiné

(PNG) e um grande complexo hoteleiro na Baía de Badaras (México). A área

suporte indireta dos resorts, que é a área necessária para fornecer a emergia

renovável suficiente para reduzir o indicador de carga ambiental (ELR) a valores

comparáveis com os da região, é de 34 km² e 35 km² para o PNG resort e hotel

mexicano respectivamente. Como uma relação da área de suporte ambiental em

relação à área do empreendimento, o resort PNG requer cerca de 835 vezes a

área de terra do resort para o suporte ambiental enquanto que o hotel mexicano

requer cerca de 1.800 vezes mais área. A área de suporte renovável é a área

que seria necessária se toda a emergia requerida para a sustentação dos resorts

viesse de recurso renovável: 39 km² para o PNG resort e 150 km² para o hotel

mexicano. Esta área representa uma área máxima teórica da região que poderia

ser necessária para fornecer as necessidades totais em emergia do resort

turístico a partir de entradas de emergia renovável. A relação da área suporte

renovável pela área do resort é cerca de 958 vezes a área de terra do PNG resort

e cerca de 7.882 vezes a área de terra do hotel mexicano.

Ulgiati e Brown (2002) utilizaram o método do cálculo da capacidade de carga

usando o indicador de carga ambiental para determinar a área suporte

necessária para os serviços ambientais (diluição da poluição). São os serviços

livres fornecidos pelo meio ambiente para absorver e dispor os resíduos de um

processo produtivo e são de fundamental importância para se ter um padrão de

produção sustentável.

Desta forma, o cálculo das áreas suporte indireta (SA(ELR)) e renovável (SA(r))

do sistema, tendo como base os resultados da contabilidade ambiental em

emergia, fornece dados complementares para a avaliação da sustentabilidade de

um sistema.

47

4. MATERIAL E MÉTODO

A metodologia tradicional de contabilidade ambiental em emergia será

empregada para avaliar a sustentabilidade ambiental dos sistemas de produção

de mantas de fibra de sisal e de curauá. São sistemas que tem interface com o

meio ambiente e que avançam até a produção das mantas. Os sistemas

avaliados são compostos por processos agrícola-industriais nos quais a matéria-

prima é originada da agricultura (folhas de sisal e de curauá) e o beneficiamento

das folhas e a produção das mantas se dão por meio de um processo industrial.

Nesse capítulo serão descritos os sistemas em estudo, a metodologia e os

indicadores empregados.

4.1 Coleta de Dados

Para a realização do presente trabalho são necessários dados quantitativos

relacionados ao consumo de recursos naturais e de insumos associados às etapas

dos processos produtivos em análise. É necessário conhecer o consumo anual

dos materiais, energia, equipamentos, mão de obra, serviços e a produção do

sistema.

Para o sistema do sisal, os dados foram obtidos na literatura (Alves e

Santiago, 2005; Oashi, 1999; Silva, 2004; Silva e Beltrão, 1999), através de

comunicação particular com funcionários da EMBRAPA e a partir de informações

da APAEB de Valente. Também foram realizadas visitas, em 2001, em unidades

de produção de sisal em Valente/BA (no campo e na Batedeira Comunitária).

Adotou-se como base para os cálculos, a produção de 852 kg de fibra seca/ha

que, segundo dados do IBGE apresentados na tabela 1. Foi a quantidade de fibra

seca produzida em um hectare no ano de 2003, no estado da Bahia.

O sistema do curauá foi desenvolvido com base em dados fornecidos por uma

empresa produtora de fibra de curauá, que é uma fabricante de peças no

mercado automotivo. Esta empresa possui unidades em Santarém/PA, onde foi

desenvolvido o Projeto Curauá e em São Bernardo do Campo/SP, onde são

fabricadas as peças para a indústria. Adotou-se como base para os cálculos a

produção de 5.400 kg de fibra seca/ha que, segundo dados da empresa, foi a

48

quantidade de fibra produzida em um hectare no ano de 2006. Como a fazenda

de produção de curauá se localiza em Santarém/PA, os demais dados utilizados

neste trabalho têm como referência este município. Além das informações

obtidas com esta empresa, também foram pesquisados dados em literatura e foi

realizada uma visita, no ano de 2001, em campos de produção familiar de

curauá, no município de Óbidos/PA (região do Lago Grande de Curuaí).

4.2 Definição dos Sistemas de Produção de Fibras e Mantas

SISAL

As entradas para o sistema do sisal foram dimensionadas baseando-se em

uma pequena propriedade, que representa uma propriedade típica, a partir de

dados que são médias. Assumiu-se como base para os cálculos a quantidade de

fibra de sisal produzida em um hectare, no estado da Bahia e as demais entradas

foram dimensionadas (com base em dados da literatura e visitas ao local) para

obter dados coerentes com os da Bahia. Os resultados do dimensionamento são

mostrados em RESULTADOS (capítulo 5).

O sistema de produção de fibra de sisal e mantas pode ser subdividido em

três fases, conforme ilustrado na figura 9.

Figura 9: Fases referentes ao processo do sistema do sisal

A primeira fase ocorre no campo, que compreende a colheita das folhas, o

desfibramento e a secagem. As folhas de sisal são transportadas por jumentos

até o local do desfibramento. A segunda fase, onde a fibra de sisal é limpa e

selecionada, acontece em unidades fabris denominadas de ‘Batedeiras’,

49

geralmente localizada nas cidades. A terceira fase refere-se à produção das

mantas.

O transporte da fibra e da manta foi considerado no sistema e calculado a

partir de estimativas de consumo de combustível, tipo de veículo utilizado e

distâncias entre a origem e o destino. Contabilizou-se o trecho de ida e de

retorno do veículo bem como a mão de obra envolvida no transporte.

Para quantificar as entradas da segunda fase do processo, foram utilizados os

dados fornecidos pela Batedeira Comunitária da APAEB e também informações

disponíveis na literatura (vide Anexo A).

Não foi possível obter dados do processo de agulhamento de mantas de sisal

em São Paulo, onde se encontra o fornecedor de mantas agulhadas de sisal. Por

isso, para esta etapa, usaram-se os dados do processo de agulhamento das

mantas de curauá, pois os processos são semelhantes, diferenciando-se na

tecnologia do processo e na utilização de equipamentos mais modernos para o

agulhamento do curauá. Segundo informações obtidas do fabricante de mantas

de curauá, não há perdas no processo de agulhamento.

CURAUÁ

As entradas para o sistema do curauá foram dimensionadas baseando-se na

produção em grande escala para fins industriais (agricultura industrial). Os

cálculos foram baseados na quantidade de fibra de curauá produzida em um

hectare na Fazenda Curauá e as demais entradas foram dimensionadas com base

nos dados fornecidos pela empresa produtora de curauá, localizada na cidade de

Santarém/PA. Os resultados do dimensionamento são mostrados em RESULTADOS

(capítulo 5).

O sistema de produção de fibra de curauá e mantas, assim como para o sisal,

pode ser subdividido em três fases (figura 10).

50

Figura 10: Fases referentes ao processo do sistema do curauá

A primeira fase do processo, representado pelo cultivo e pela colheita das

folhas ocorre no campo. No sistema do curauá, as entradas associadas ao

desenvolvimento do material de plantio (‘mudas’) foram consideradas no

sistema. Na segunda fase, a folha do curauá é desfibrada, a fibra é lavada e

secada em estufas. Este processo acontece em uma unidade fabril, diferente do

processo do sisal, que ocorre no campo. Na terceira fase do processo é produzida

a manta de curauá.

O transporte das folhas e da manta foi considerado no sistema e calculado a

partir de estimativas de consumo de combustível, tipo de veículo utilizado e

distâncias entre a origem e o destino. Contabilizou-se o trecho de ida e de

retorno do veículo bem como a mão de obra envolvida no transporte. No

processo do curauá o desfibramento e a produção das mantas ocorre no mesmo

local e por isso que na figura 10, na 2ª fase, o transporte não aparece.

4.3 Contabilidade Ambiental em Emergia

A contabilidade ambiental em emergia (escrita com M), conforme afirma

Odum (1996), tem se mostrado de grande utilidade para avaliar as implicações

ambientais dos sistemas humanos nos sistemas que fornecem a sustentação da

vida no planeta. A contabilidade em emergia é uma ferramenta fundamentada na

termodinâmica de sistemas abertos e na teoria de sistemas. O objetivo desta

ferramenta é contabilizar, em uma ‘moeda’ comum, a produção de um produto

ou a geração de um serviço. Contabilizam-se, além dos recursos pagos, os

recursos não pagos pela economia que são fornecidos pelo meio ambiente. Estes

51

últimos são conhecidos como recursos livres, fornecidos pela ecosfera, e não são

considerados nos balanços tradicionais. O sistema econômico é considerado

como um sistema termodinâmico aberto contido num ecossistema, a biosfera,

com o qual troca energia e matéria (Giannetti et al, 2007).

A contabilidade ambiental em emergia é capaz de contabilizar as

contribuições tanto da natureza quanto da economia numa mesma base

(equivalente de energia solar, sej), permitindo avaliações significativas no

sistema. São quantificados os recursos renováveis, não-renováveis e vindos da

economia que são empregados no sistema. Conhecer estes fluxos é de

fundamental importância, pois é através deles que se entende o comportamento

do sistema e a sua relação com o meio ambiente. A partir desta contabilidade

surgem indicadores de sustentabilidade inerentes à ferramenta (Odum, 1996),

com o objetivo de quantificar alguns aspectos considerados fundamentais, tais

como a eficiência no uso dos recursos, a produtividade, a carga ambiental e a

sustentabilidade global. Estes indicadores, por sua vez, auxiliam na tomada de

decisão por processos e/ou produtos visando a sustentabilidade ambiental, pois,

conforme já mencionado, permitem avaliar a relação dos sistemas em estudo

com o meio ambiente.

A emergia é definida como sendo a energia disponível de um determinado

tipo, previamente requerida, direta ou indiretamente, para obter um bem ou um

serviço. A emergia não é energia, é uma contabilização de todo trabalho

empregado num determinado processo, incluindo o trabalho humano e o da

natureza. Por este motivo, a grafia da palavra com M é atribuída ao significado

de memória de energia (disponível) empregada.

4.2.1 Etapas para realização do diagnóstico ambiental

A primeira etapa compreende a descrição e a investigação dos sistemas de

produção em estudo e suas interfaces (características da região, área que os

sistemas ocupam, fontes de energia e recursos utilizados para o funcionamento

dos sistemas, produtividade, dentre outros). Nesta fase também são

quantificados os recursos envolvidos nos sistemas (balanço de massa e energia)

e os dados são normalizados.

52

A etapa seguinte consiste na representação dos sistemas na forma de

diagrama de fluxos de energia. Para a construção destes diagramas existe uma

metodologia já determinada, onde cada elemento é representado com um

símbolo específico. Os símbolos empregados e desenvolvidos por Odum (1996) e

seus significados estão representados na tabela 4.

Tabela 4: Principais símbolos empregados na construção dos diagramas de fluxos de energia e seu significado

SSÍÍMMBBOOLLOOSS DDEESSCCRRIIÇÇÃÃOO

Fonte: indica os recursos externos que fornecem energia ao sistema. Na nomeclatura específica, os fluxos de recursos renováveis são representados pela letra R, os não-renováveis pela letra N e os provenientes da economia pela letra F.

Produtor: é uma unidade que coleta e transforma energia de baixa qualidade sob a interação de um fluxo de energia de alta qualidade.

Estoque/Depósito: este símbolo representa um depósito de energia armazenada dentro do sistema.

Caixa: símbolo de uso múltiplo que pode ser usado para representar uma unidade de consumo e produção dentro de um sistema maior.

Fluxo de Energia: as setas representam os fluxos de energia, cuja vazão é proporcional ao volume do estoque ou à intensidade da fonte que o produz.

Sumidouro de Energia: o sistema usa a energia potencial para produzir trabalho. O custo desta transformação é a degradação da energia, que abandona o sistema como energia de baixa qualidade.

O diagrama de fluxos de energia, exemplificado através da figura 11, é usado

tanto para organizar e integrar as partes que constituem o sistema em estudo,

quanto para conhecer as interações entre os fluxos e inventariar todos os

recursos (energéticos, materiais e serviços humanos) que são necessários no

processo.

53

Figura 11: Diagrama de fluxos de energia para um sistema de produção de tomates em estufa (adaptado de Lagerberg e Brown, 1999)

Os fluxos de recursos renováveis são representados pela letra R, os não-

renováveis pela letra N, os provenientes da economia pela letra F e o fluxo

resultante do processo pela letra Y, na nomenclatura específica. Na álgebra em

emergia (que é uma álgebra de memorização e não de conservação) o valor de Y

é dado pela soma dos fluxos de entrada (Y = F + N + R).

Todos os fluxos que cruzam as fronteiras do sistema são fontes de recursos

externas ao sistema. No diagrama foram representadas três fontes de recursos

renováveis (energia do vento, da chuva e solar) fornecidos pela natureza. Foram

considerados três recursos oriundos da economia: o trabalho humano, a energia

elétrica e o combustível. A água está representada com o símbolo do estoque e,

neste estudo, os analistas consideram que a água de irrigação é um recurso não

renovável na contabilidade em emergia do sistema (Lagerberg e Brown, 1999).

A produção dos tomates é representada pelo símbolo do produtor.

Concluída a etapa de representação dos sistemas, inicia-se a construção das

tabelas que permitem a organização das entradas. Na tabela 5 exemplifica-se

um modelo de tabela de fluxos de energia. Os dados numéricos necessários para

a construção das tabelas provêm de medidas, cálculos ou da literatura, conforme

a disponibilidade dos mesmos.

54

Cada fluxo considerado recebe uma linha na tabela. Fluxos de energia,

materiais e serviços já calculados em termos de suas unidades convencionais são

convertidos em fluxos de emergia quando multiplicados pelos fatores de

intensidade em emergia (transformidade quando expressos em sej/J). Em

termos práticos, a transformidade serve para calcular a emergia de um recurso,

mediante a multiplicação da energia disponível do recurso por sua

transformidade.

Tabela 5: Exemplo de uma tabela de contabilidade ambiental em emergia

Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6 Coluna 7

Item Recurso/

tipo Unidade

Fluxo de energia/

(unidade/ano)

Emergia por unidade/

(sej/unidade)

Emergia solar/

(sej/ano)

% de emergia

total

Nas colunas da tabela 5 os dados são representados da seguinte forma: na

Coluna 1 indica-se o número da linha onde são listados os itens avaliados. Na

Coluna 2 o nome do item é escrito e também a classificação dos recursos,

segundo a sua natureza, nas categorias renovável (R), não renovável (N) e fonte

oriunda da economia (F). Na Coluna 3 é expressa a unidade do recurso, por

exemplo, gramas, joules ou a unidade de moeda. Na Coluna 4, são

representadas as quantidades de cada item. Cabe salientar que a unidade destas

quantidades refere-se a um período de tempo, geralmente um ano, pois a

contabilidade em emergia é uma ferramenta que avalia um processo em um

determinado período de tempo. Na Coluna 5 são colocados os valores dos fatores

de intensidade em emergia (transformidade quando expressados em sej/J).

Estes dados estão, na maioria das vezes, disponíveis na literatura, calculados

previamente por outros pesquisadores. Os valores das transformidades utilizadas

neste trabalho são apresentados na tabela 6. Na Coluna 6 dispõem-se os valores

de emergia solar (sej/unidade de tempo). Para cada item o valor de emergia é

calculado multiplicando os dados das colunas 4 e 5. Na Coluna 7 são

apresentadas as porcentagens dos recursos avaliados com relação a emergia

total. Os valores percentuais em emergia identificam quais são os recursos mais

importantes para o sistema em estudo. A soma dos valores desta coluna deve

representar 100% sej/sej.

55

Neste trabalho, a partir das informações contidas no diagrama, foram

elaboradas duas tabelas: uma com o objetivo de avaliar cada etapa do processo

isoladamente, objetivando identificar qual etapa teria uma maior contribuição na

avaliação da sustentabilidade do sistema e outra tabela para avaliar a

contabilidade ambiental em emergia do produto resultante de cada etapa do

processo. Nesta última tabela as etapas foram agrupadas com o objetivo de

evidenciar os três produtos comercializáveis, com base na fibra. A primeira etapa

agrupada (A) refere-se à folha colhida; na segunda etapa (B) tem-se como

produto a fibra limpa e na terceira (C), a manta.

Os recursos referentes à infra-estrutura (materiais de construção) e os

recursos associados à operação (serviços humanos, eletricidade, maquinário),

são divididos pela vida útil das instalações.

Após a conclusão da etapa de elaboração e interpretação da tabela são

calculados os indicadores de sustentabilidade.

4.2.2 Transformidade solar e emergia por unidade

A contabilidade ambiental em emergia considera tanto os recursos naturais

como os econômicos e, em função disso, diferentes métricas estão envolvidas.

Nesse sentido, Odum (1996) criou o conceito de transformidade para avaliar

diferentes recursos e processos em uma métrica comum.

A transformidade é definida como a quantidade de energia solar empregada

direta e/ou indiretamente na obtenção de um joule de determinado produto, bem

ou serviço, sendo sua unidade expressa em sej/J. É o valor que mede a extensão

da convergência dos materiais e o fluxo em emergia no processo e provê

informação sobre a sua eficiência. Desta forma, se um produto provém de

diferentes processos, aquele que apresentar a menor transformidade será

produzido de forma mais eficiente. Quanto maior o valor da transformidade,

maior foi o trabalho para obter o produto e, portanto, maior a sua qualidade

(Odum, 1996). É calculdada segundo a equação 1.

EY

EFNR

Tr =++= (1), onde:

56

Y - é a emergia

E - é a energia dos produtos.

A transformidade ou emergia por unidade fornece uma medida da

concentração de emergia e pode ser considerada como um indicador de

qualidade. Os valores da transformidade dependem do material e da enegia

utilizados nas diversas etapas de obtenção do produto ou serviço e, por este

motivo, variam de acordo com a matéria-prima selecionada, com o tipo de

energia empregado e com a eficiência do sistema produtivo. A tabela 6 relaciona

os valores das transformidades e emergia por unidade, empregadas neste

trabalho.

Tabela 6: Valores das transformidades (ou emergia por unidade) utilizados.

Item Emergia/unidade

[sej/unid.] Referência Observação

Sol, J 1 Por definição

Energia Cinética do Vento, J 1,50E+03 Odum, 1996

Energia Química da Chuva, J 1,82E+04 Odum, 1996 (p.309)

Energia Geopotencial da Chuva, J

1,05E+04 Odum, 1996 (p.309)

Madeira, J 4,40E+04 Buranakarn, 1998 (p.140) apud

Odum, 1996

Diesel e Lubrificante, J 6,60E+04 Odum, 1996 (p.308)

Erosão do Solo, J 7,40E+04 Odum, 1996 (p.310)

Evaporação (secagem), g 1,45E+05 Buenfil, 2001 (p.64)

Evaporação de áreas de terra incluindo a transpiração das

plantas.

Água, g 2,25E+05 Buenfil, 2001 (p.224) Groundwater, Sand &

gravel aquifer

Eletricidade, J 2,69E+05 Brandt-Williams, 2002 apud Ortega et al., 2006 (p.209)

Pedra (brita), g 9,75E+05 Largerberg e Brown, 1999 (p.429) apud Odum, 1996

Foi utilizada a transformidade de pedras graníticas.

Mão de obra, J (SISAL) 3,40E+06 Calculado (deste trabalho) Item 4.3

Mão de obra, J (CURAUÁ) 4,50E+06 Calculado (deste trabalho) Item 4.3

Cal, g 6,70E+06 Buranakarn, 1998 (p.139) apud

Odum et al., 1995

Utilizada a transformidade do

‘limestone’.

Outros (agregados), g 1,00E+09 Buranakarn, 1998 (p.139) apud

Odum et al., 1995

Areia, g 1,00E+09 Buranakarn, 1998 (p.139)

apud Odum, 1996 Tabela A-1

Blocos de concreto, kg 1,35 E+09 Buranakarn, 1998 (p.140) apud

Haukoos, 1995 Sem serviços

Concreto, g 1,44E+09 Buranakarn, 1998 (p.142) Sem serviços, Tabela

3-2

57

Continuação da tabela 6

Item Emergia/unidade

[sej/unid.] Referência Observação

Aço, g 1,78E+09 Buranakarn, 1998 (p.140) apud Odum, 1996

Tabela A-2, sem serviços.

Arame Galvanizado, g 1,78E+09 Buranakarn, 1998 (p.140) apud

Odum, 1996

Cimento, g 1,97E+09 Buranakarn, 1998 (p.142) Sem serviços, Tabela

3-1

Ferro, g 2,65E+09 Buranakarn, 1998 (p.142) Sem serviços, Tabela

C-3

Tijolo, g 2,19E+09 Buranakarn, 1998 (p.142) Sem serviços, Tabela

3-3

Plástico, g 3,15E+09 Buranakarn, 1998 (p.187) Tabela C-8

Motor, g 4,10E+09 Buranakarn, 1998 (p.142) Tabela A-2, sem

serviços.

Borracha, g 4,30E+09 Ulgiati et al., 1994 apud Odum

e Odum, 1983

Plástico (PEAD), g 5,72E+09 Buranakarn, 1998 (p.143) Sem serviços, Tabela

C-10

Caminhão, g 6,70E+09 Ulgiati et al., 1994 apud Brown

e Arding, 1991 Máquinas e

equipamentos

Alumínio, g 1,27E+10 Buranakarn, 1998 (p.143) Sem serviços, Tabela

3-6

4.2.3 Indicadores em emergia

Da contabilidade ambiental em emergia surgem indicadores de

sustentabilidade inerentes à ferramenta, com o objetivo de quantificar os

aspectos já indicados como fundamentais nos objetivos propostos pelo sistema,

ou seja, eficiência no uso dos recursos, produtividade, carga ambiental e

sustentabilidade global. A seguir, são definidos apenas os indicadores

empregados neste estudo.

� Indicador de investimento em emergia (EIR)

O indicador de investimento em emergia EIR (sigla proveniente de Emergy

Investment Ratio) é calculado a partir da razão entre o fluxo de emergia vindo

da economia (F) e os valores dos fluxos do ambiente, sejam eles renováveis ou

não renováveis, conforme a equação 2. Este indicador, que confronta as frações

pagas e as livres vindas do ambiente, permite reconhecer as alternativas mais

competitivas.

)( NR

FEIR

+= (2)

58

� Indicador de rendimento em emergia EYR

O indicador de rendimento em emergia EYR (Emergy Yield Ratio) é calculado

a partir da emergia do produto, dividida pela emergia dos recursos vindos da

economia (vide equação 3). Este indicador é útil para comparar um processo e

suas alternativas, já que valores maiores indicam um retorno superior por

unidade de emergia investida. O valor mínimo é a unidade que ocorre quando a

contribuição da natureza é nula (R+N = 0). A diferença do valor unitário mede a

contribuição do meio ambiente.

F

YEYR = (3)

� Indicador de carga ambiental (ELR)

O indicador de carga ambiental ELR (Environmental Load Ratio) permite

distinguir as frações derivadas da economia e as não renováveis, da porção

renovável. Ele indica a pressão que o processo de produção exerce no meio

ambiente e é calculado utilizando a equação 4. É importante ter em mente que,

com uma perspectiva de longo prazo, a economia do planeta depende, para sua

sobrevivência, não só das fontes renováveis, mas também de um ambiente sadio

que permita dar suporte às funções necessárias para a vida. Nesta direção, o

emprego do ELR mostra-se de grande utilidade.

R

FNELR

)( += (4)

� Índice de sustentabilidade em emergia (ESI ou SI)

O índice de sustentabilidade ESI (Emergy Sustainability Index), definido por

Ulgiati e Brown (1998), é conceituado como a razão entre os indicadores de

rendimento em emergia (EYR) e de carga ambiental (ELR), chaves no processo

em direção ao desenvolvimento sustentável. O conceito de sustentabilidade está

atrelado à maximização do rendimento e a minimização da carga ambiental, ou

seja, o máximo de aproveitamento do investimento com um mínimo de estresse

dos recursos locais. É calculado dividindo-se a equação 2 pela 3, resultando na

equação 5.

59

ELR

EYRESI = (5)

O índice de sustentabilidade pode ser interpretado da seguinte forma,

segundo Brown e Ulgiati (2002):

· SI < 1 é indicativo de produtos ou processos que não são sustentáveis;

· SI > 1 indica produtos ou processos que dão contribuições sustentáveis

à economia;

· 1< SI < 5 indica sustentabilidade a médio prazo;

· SI > 5 indica sustentabilidade a longo prazo.

� Percentual de energia renovável (%R)

É a parcela de emergia total processada de um determinado sistema que

provém de fontes de recursos renováveis, calculado pela utilização da equação 6.

Processos que contém um alto valor percentual de renováveis podem ser

sustentáveis.

100% ×=Y

RR (6)

Os indicadores em emergia podem ser utilizados também para estudar as

relações entre a emergia, o dinheiro e a economia. A emergia flui em uma

direção enquanto o dinheiro flui em direção oposta. Por exemplo, num sistema

agrícola, onde são produzidos carne e hortaliças, os produtos fluem para as

cidades e em troca o agricultor obtém dinheiro, que regressa à fazenda. O

agricultor usa o dinheiro recebido para comprar combustível, maquinários e

fertilizante. O sistema econômico de uma região ou de um país se caracteriza

pelos fluxos de emergia, materiais e serviços que se pagam com dinheiro. Para

avaliar a relação entre a economia e a emergia, serão utilizados os indicadores

de relação entre emergia e dinheiro (EMR) e o indicador de troca de emergia

(EER).

� Relação Emergia/Dinheiro (EMR)

A prosperidade total de uma nação é usualmente medida usando o PIB

(Produto Interno Bruto). Este índice econômico mede os fluxos monetários da

economia. Entretanto, este índice não dimensiona quanto custa a base de

recursos ou a prosperidade real que há em um país. A emergia total usada por

60

uma nação inclui os processos globais necessários para gerar os recursos

utilizados por uma nação, ou melhor, o potencial que é possível utilizar (Cuadra e

Rydberg, 2006).

A emergia total anual usada por um país mede sua prosperidade anual. Em

diferentes países, dinheiro compra quantidades diferentes de prosperidade real,

mesmo quando as moedas são comparadas em uma base de moeda

internacional. A quantidade de prosperidade real que o dinheiro circulante

compra é indicado pela razão entre a emergia e o dinheiro (EMR – Emergy

Money Ratio) (Odum, 1996).

Este indicador considera a emergia que fornece suporte à economia de um

país e permite comparações entre países. É calculado pela relação de toda a

emergia que suporta a economia de um país pelo PIB do mesmo país. Um fluxo

monetário pode ser convertido em fluxo de emergia, multiplicando-o pelo EMR.

� Indicador de Intercâmbio de Emergia (EER)

É o indicador de troca de emergia (Emergy Exchange Ratio) em uma

transação comercial (compra ou venda). Quando um bem é vendido e dinheiro é

recebido em troca, ambos os fluxos são convertidos em unidades de emergia. O

índice de troca de emergia entre dois diferentes países é calculado com a relação

entre seus EMRs. No comércio entre duas nações, o país com o menor EMR

ganha em emergia sobre aquelas nações com EMR mais elevado. Quanto menor

o EMR de um país, o dinheiro compra mais emergia no exterior do que no

mercado interno (Cuadra e Rydberg, 2006). Por exemplo, para calcular o EER do

sisal utiliza-se a equação 7.

(7)

4.4 Diagrama Ternário de Emergia

A ferramenta gráfica denominada ‘diagrama ternário de emergia’ é composta

por um triângulo eqüilátero com três variáveis associadas a porcentagens. Cada

( ))

( )( )EMR

dadeTransformipagoDinheiro

energiadeFluxodinheirodoEmergia

sisaldoEmergia ×=(

61

um dos eixos do diagrama corresponde a uma das fontes de recursos renováveis

(R), não-renováveis (N) e pagos (F). A soma destes recursos será sempre 100%

(sej/sej) e considerando esta propriedade, os fluxos podem variar de 0 a 100%

(sej/sej).

Cada vértice do triângulo está associado a um fluxo (R, N e F) e os lados do

triângulo representam combinações binárias. Combinações de três fluxos são

representadas por pontos no interior do triângulo e o valor percentual de cada

fluxo é dado pela perpendicular que une o ponto e a lateral oposta ao vértice de

interesse. As propriedades do diagrama triangular são mostradas na figura 12.

Uma descrição detalhada desta ferramenta gráfica pode ser encontrada em

Giannetti et al. (2006), Giannetti et al. (2007) e Almeida et al. (2007). Algumas

propriedades serão explicadas, pois serão aplicadas neste trabalho.

O uso das propriedades fornece informações adicionais sobre a dependência

do sistema em um determinado tipo de fluxo (R, N ou F). A ferramenta gráfica

permite comparar os sistemas em estudo, avaliar melhorias e acompanhar a

performance do sistema ao longo do tempo. Tomando a figura 12 como

exemplo, a representação de dois sistemas hipotéticos 2 e 3 no diagrama

permite a imediata visualização dos resultados e facilita a comparação. Nota-se

que os processos 2 e 3 utilizam a mesma proporção de recursos renováveis,

mas que a sustentabilidade (ESI) do sistema 2 é superior à do sistema 3

(Giannetti et al., 2007).

Figura 12: Exemplo de aplicação do diagrama (Fonte: Giannetti et al., 2007)

62

Linhas de fontes de recursos: os pontos que representam um sistema são o

resultado da combinação dos fluxos R, N e F, que pode ser exemplificado na

figura 12 com os pontos 2 e 3. A proporção de cada fluxo de emergia é dada pela

distância entre o ponto e o lado do triângulo oposto ao vértice que representa

100% de cada fluxo. Na figura 13 os sistemas 1, 2, 3, 4, 6 e 8 são apresentados

juntamente com as linhas de recursos R = 0,2, R = 0,6, N = 0,05 e F = 0,2. É

fácil notar que os sistemas 1, 3 e 8 usam a mesma porcentagem de recursos

locais não renováveis, pois estão na mesma linha paralela ao lado RF (%N = 5%

sej/sej) do triângulo.

Figura 13: Exemplo de representação das linhas de recursos e linhas de sustentabilidade (Fonte: Giannetti et al., 2007)

Linhas de sustentabilidade: a ferramenta permite a apresentação de linhas

em valor fixo de ESI, conforme apresentadas na figura 13. Essas linhas partem

do vértice N e cruzam o lado oposto do vértice, permitindo assim dividir o

diagrama em áreas específicas de sustentabilidade, sendo possível comparar

produtos e processos. O processo 3 (figura 13) apresenta uma contribuição para

a sustentabilidade em médio prazo, já que está localizado entre as linhas de

ESI=1 e ESI=5 (Brown e Ulgiati, 1997), enquanto o processo 8, localizado

abaixo da linha ESI=1, não poderá sustentar-se em operação por longo prazo.

Da mesma forma, observa-se que os processos 6 e 8 empregam a mesma

proporção de recursos renováveis (%R=20 sej/sej), mas que o processo 6

contribui mais para a sustentabilidade do setor, já que utiliza menor quantidade

de recursos da economia e encontra-se na região 1 < ESI < 5.

63

4.5 Cálculo da Área Suporte

A capacidade de carga de um ambiente é determinada pela habilidade do

ambiente em suprir a emergia requerida para um processo ou serviço. De acordo

com Brown e Ulgiati (2001), há duas maneiras de determinar a capacidade de

carga. Se partirmos do pressuposto de que todas as exigências ambientais são

provenientes de recursos renováveis, a ‘área indireta’ calculada ou área de

suporte renovável (SA (r)) irá servir como um prognóstico de sustentabilidade

em longo prazo (Ulgiati e Brown, 2001). Ela representa a área necessária para

fornecer a emergia total requerida para sustentar o desenvolvimento econômico,

desde que todas as entradas sejam renováveis. Por outro lado, uma segunda

abordagem permite prever a sustentabilidade em curto prazo e focaliza a

aptidão do desenvolvimento dentro de um sistema ambiental e a economia local

(Brown e Ulgiati, 2001). Trata-se de um indicador para medir a capacidade de

alteração dos padrões locais: cultural, econômico e ambiental.

Combinadas, as duas maneiras de cálculo fornecem limites inferiores e

superiores, respectivamente, à capacidade de carga de ambientes locais para

desenvolvimentos econômicos. No primeiro caso, a capacidade de carga em

emergia renovável assume que todos os recursos que sustentam um

empreendimento econômico precisam vir de uma base de recursos locais

renováveis. No segundo caso, o indicador de carga ambiental é usado para

determinar o quanto o ambiente local está nivelado com um empreendimento

econômico sob as condições correntes e sugere que um novo desenvolvimento

deve manter uma intensidade similar de modo a não alterar os padrões culturais,

econômicos e ambientais.

Cálculo da área suporte renovável

Os índices de capacidade de carga são expressos em função da área

necessária para suportar uma atividade econômica e esta área é denominada

‘área suporte’. A área suporte renovável é resultado da divisão da emergia total

de um processo pela densidade de empower renovável de uma região na qual o

processo está localizado, conforme a equação 8.

SA (r) = (F+N) / Empd (r) (8)

64

Onde,

SA (r) = área suporte renovável

Empd (r) = densidade de empower renovável

F = recursos da economia

N = recursos não renováveis

Cálculo da área suporte utilizando o ELR

Quase todos os processos produtivos da humanidade envolvem a interação

das emergias não renováveis com as emergias renováveis de um ambiente e,

como resultado, o meio ambiente é ‘carregado’. Para determinar a área suporte

necessária para que um desenvolvimento proposto continue competitivo sob as

condições atuais, primeiro o ELR da região é calculado (vide equação 3) e então

uma simples proporção equivalente é construída (equação 9).

ELR (r) = ELR (d.) (9)

Onde:

ELR (r) = indicador de carga ambiental da região,

ELR (d.) = indicador de carga ambiental do desenvolvimento = (F+N) / R*.

R* na equação 9 é a quantidade de emergia renovável necessária para

igualar o ELR do desenvolvimento àquele da região. A equação é resolvida

conforme segue:

R* = (F+N) / ELR(r) (10)

Uma vez que a quantidade R* é conhecida, a área suporte que corresponde à

área requerida para balancear o desenvolvimento proposto com o indicador de

carga ambiental da região (SA(ELR) é calculada conforme a equação 11.

SA(ELR) = R* / Empd(r) (11)

65

5. RESULTADOS

5.1 Sistemas de Produção

5.1.1 Sisal

A cultura do sisal existe no Brasil desde a década de 40, quando foi trazido do

México. Desde sua implantação no Brasil, o processo de extração da fibra é

exatamente o mesmo. Não houve nenhum avanço tecnológico nesta área e, em

função disso, a produtividade brasileira é muito baixa, em detrimento de outros

países produtores, que desenvolveram tecnologias mais avançadas e,

atualmente, possuem uma produtividade quatro vezes maior do que a

produtividade brasileira.

A figura 14 ilustra o processo de obtenção da fibra de sisal e da manta e as

principais entradas e saídas do sistema, considerando a produtividade por área.

Os demais dados inerentes ao processo podem ser encontrados nas tabelas de

fluxos de emergia (tabelas 10 e 11) e também no Anexo A.

Cultivo e colheitadas folhas

21.300 kg folhas/ha ano(35.500 folhas/ha ano)

Desfibramento

Secagem

20.056 kg resíduos, onde:� 55% = suco� 33% = mucilagem úmida (após seca, reduz seu peso em cerca de 8 vezes)� 2% = bucha

1.244 kg fibra verde/ha ano

Batedeira

852 kg fibra seca/ha ano(4% em massa da folha)

8 horas de exposição ao sol392 kg de suco evaporado

Agulhamento

814 kg fibra limpa

3% pó = 26 kg1,5% bucha = 12 kg

814 kg de manta de sisal

455 kWh/ha ano

3,16 kWh/ha ano

20 litros diesel/ha ano

Saídas

Entradas

Cultivo e colheitadas folhas

21.300 kg folhas/ha ano(35.500 folhas/ha ano)

Desfibramento

Secagem

20.056 kg resíduos, onde:� 55% = suco� 33% = mucilagem úmida (após seca, reduz seu peso em cerca de 8 vezes)� 2% = bucha

1.244 kg fibra verde/ha ano

Batedeira

852 kg fibra seca/ha ano(4% em massa da folha)

8 horas de exposição ao sol392 kg de suco evaporado

Agulhamento

814 kg fibra limpa

3% pó = 26 kg1,5% bucha = 12 kg

814 kg de manta de sisal

455 kWh/ha ano

3,16 kWh/ha ano

20 litros diesel/ha ano

Saídas

Entradas

Saídas

Entradas

Figura 14: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de mantas de sisal

66

O processo tem início com a colheita das folhas. O primeiro corte das folhas é

realizado aos 36 meses após o plantio, podendo ser colhidas entre 50 e 70 folhas

e nos cortes subseqüentes são retiradas cerca de 30 folhas. O ciclo da planta

dura em média de 8 a 10 anos e produz em média 180 a 250 folhas. Um

trabalhador consegue cortar e enfeixar 2.500 folhas por dia. Para produzir 852

kg de fibra seca por hectare, são necessárias três pessoas trabalhando durante

cinco dias. Ou seja, colhem-se 35.500 folhas de sisal por hectare, que equivalem

a 21.300 kg de folhas. O transporte das folhas de sisal até o local do

desfibramento é feito através de jumentos. Cada um transporta cerca de 200

folhas por viagem. Um animal e um cambiteiro (trabalhador que guia o jumento)

são suficientes para abastecer uma máquina no período de 10 horas (jornada de

trabalho nos campos de sisal).

As folhas são desfibradas através de raspagem mecânica em máquinas

conhecidas como ‘motor de agave’ ou ‘Paraibana’. Estas máquinas funcionam a

óleo diesel, consumindo 20 litros para processar as 35.500 folhas por hectare.

Nesta operação, para produzir 852 kg de fibra seca por hectare, é ocupada a

mão de obra de quatro pessoas, durante cinco dias de trabalho. Somente 4% em

massa da folha de sisal resulta em fibra seca e o restante é resíduo. Desta

forma, nesta etapa do processo são produzidos 1.244 kg de fibra verde e

gerados 20.056 kg de resíduos dos quais 55%, em massa, é suco, 33%, em

massa, é mucilagem úmida (que, após seca, reduz sua massa em cerca de oito

vezes) e 2%, em massa, é bucha. A mucilagem é utilizada como adubo nas

plantações de sisal e, também, como alimentação para os animais.

A fibra verde é estendida em varais para secar ao sol. Fica em exposição por 8

horas e perde 46% em massa, resultando em 852 kg de fibra seca. Nesta etapa

do processo ocupa-se a mão de obra de uma pessoa. A fibra seca é transportada

em caminhões, para galpões fechados, situados em geral na zona urbana dos

municípios, onde estão localizadas as máquinas denominadas de batedeiras. Nas

batedeiras ocorre a etapa de batimento das fibras (limpeza) para remoção do pó

que as envolve. Cada batedeira ocupa dois homens e a produtividade é de 15

toneladas/homem/semana. No presente trabalho foram utilizados os dados da

Batedeira Comunitária da APAEB, localizada em Valente/BA. As batedeiras

funcionam a energia elétrica e para ‘bater’ os 852 kg de fibra seca por hectare

67

são consumidos 3,16 kWh de energia elétrica. As perdas nesta etapa do processo

são de 4,5% da massa original da fibra, sendo que 3% em massa é pó e 1,5%

em massa é bucha (fibras curtas). O pó pode ser aproveitado como adubo

orgânico e até mesmo em misturas para ração animal e a bucha para fabricação

de celulose, em estofados e na confecção de mantas. Desta etapa do processo

resultam 814 kg de fibra seca e limpa.

A fibra limpa é transportada por caminhão até a fábrica que produz a manta

de sisal. Em São Paulo existe uma empresa que produzia mantas de fibra de

sisal, porém não foi possível conseguir dados para a realização deste trabalho.

Desta forma, assumiram-se os dados da produção das mantas de curauá da

empresa localizada em Santarém/PA, como sendo os mesmos para a produção

de mantas de sisal. É um processo industrial complexo que utiliza equipamentos

de última geração. Para produzir 814 kg de manta de sisal (referente a um

hectare) são consumidos 455 kWh de energia elétrica e é empregada a mão de

obra de 62 pessoas num período de 0,13 dias. A manta é transportada para São

Paulo até a empresa que produz peças para a indústria.

Não foram considerados os recursos envolvidos no preparo do solo e no

plantio do sisal, pois, conforme mencionado no item 2.1.1, maneja-se a cultura

deixando na lavoura as plantas sucessoras da planta mãe (filhotes). Desta

forma, a primeira etapa do processo é a colheita das folhas. Para suprir a

produção de fibra seca para um hectare são necessários 21.300 kg de folhas. O

transporte das folhas até o desfibramento é feito através de jumentos que

transportam cerca de 200 folhas por viagem. O jumento não foi considerado na

contabilidade, pois admitiu-se que ele está inserido no sistema em estudo, em

função de que para a sua manutenção não são envolvidos recursos externos ao

sistema. Os jumentos se alimentam da vegetação existente nas lavouras de

sisal.

5.1.2 Curauá

A figura 15 ilustra o processo de obtenção da fibra de curauá e da manta e as

principais entradas e saídas do sistema considerando a produtividade por área.

Demais dados inerentes ao processo podem ser encontrados nas tabelas de

fluxos de emergia (tabelas 16 e 17) e também no Anexo C.

68

Cultivo e colheitadas folhas

90.000 kg folhas/ha ano(1.800.000 folhas/ha ano)

Desfibramentoe Lavagem

Secagem

83.628 kg resíduos, onde:� 30% = celulose (fibrilas)� 70% = líquido (“suco”)

6.372 kg fibra verde/ha ano

12 horas em estufa972 kg de suco

evaporado

Agulhamento

5.400 kg fibra seca/ha ano(6% em massa)

5.400 kg de manta de curauá

3.150 kWh/ha ano

239 kWh/ha ano180.000 litros água/ha ano

Saídas

Entradas

70 litros diesel/ha ano

23% de umidade 5% de umidade

Cultivo e colheitadas folhas

90.000 kg folhas/ha ano(1.800.000 folhas/ha ano)

Desfibramentoe Lavagem

Secagem

83.628 kg resíduos, onde:� 30% = celulose (fibrilas)� 70% = líquido (“suco”)

6.372 kg fibra verde/ha ano

12 horas em estufa972 kg de suco

evaporado

Agulhamento

5.400 kg fibra seca/ha ano(6% em massa)

5.400 kg de manta de curauá

3.150 kWh/ha ano

239 kWh/ha ano180.000 litros água/ha ano

Saídas

Entradas

Saídas

Entradas

70 litros diesel/ha ano

23% de umidade 5% de umidade

Figura 15: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de mantas de curauá

Em relação ao cultivo, a fazenda onde o curauá é cultivado possui 340

hectares, sendo que 240 são cultiváveis. Devido ao tipo de manejo adotado na

colheita da planta, o curauá torna-se uma cultura anual, devendo ser replantado

para garantir a produção do ano seguinte, diferente do sistema do sisal onde

praticamente não ocorre o replantio. Devido a isto, o material de plantio bem

como os recursos envolvidos no preparo do solo foram considerados na

contabilidade.

Para o preparo do solo é utilizado um trator que consome 70 litros de

diesel/ha. Durante o ciclo de vida da planta (12 meses), cada planta pode gerar

dois rebentos (ou ‘mudas’). São cultivadas 60.000 plantas por hectare e em

2006 foram plantados 30 hectares com mudas. A adubação é feita com

cobertura de mucilagem que são as sobras do desfibramento. Na fazenda é

empregada a mão de obra de 79 pessoas, sendo 17 para a colheita das folhas,

33 nas atividades de plantio e manutenção da fazenda e 29 pessoas destinadas à

colheita e seleção das mudas.

69

A primeira etapa do processo consiste na colheita das folhas de curauá

através do sistema de arranquio, onde é retirada toda a planta do solo. A planta

de curauá produz cerca de 30 folhas durante o ciclo de vida e uma folha pesa em

média 0,05 kg, resultando em 90.000 kg de folhas por hectare. Após a colheita,

as folhas são acondicionadas em sacos plásticos e transportadas por caminhão

até a unidade de desfibramento, percorrendo uma distância de 20 km (ida e

volta). Em cada viagem são transportados 165 sacos com 30 kg de folhas em

cada.

A etapa seguinte consiste no desfibramento das folhas através de raspagem

mecânica em equipamentos chamados de ‘Máquina Desfibradora de Curauá’ que

processam até 6 folhas simultaneamente. Na unidade de desfibramento há cinco

desfibradoras que funcionam com energia elétrica. Nesta atividade é empregada

a mão de obra de 16 pessoas e são consumidos 59 kWh para processar os

90.000 kg de folhas/ha. Do desfibramento resultam 6.372 kg de fibra verde/ha

e 83.628 kg de resíduo, pois somente 6% em massa da folha resultam em fibra

seca. Este resíduo (mucilagem) é aproveitado como adubo nas plantações de

curauá e pode ser utilizado também como alimento para animais. A fibra verde é

lavada manualmente em tanques com água para retirar as sobras de folhas.

Para lavar os 6.372 kg de fibra verde/ha emprega-se 180.000 litros de água.

Após a lavagem, a fibra é centrifugada para retirar o excesso de água e então é

levada para secagem em estufa. As fibras são secas com o calor do sol em

estufas onde ficam por 12 horas e perdem cerca de 18% em massa, resultando

em 5.400 kg de fibra seca por hectare. Para a lavagem das fibras e secagem é

utilizada a mão de obra de 6 pessoas.

O processo segue com a etapa de fabricação das mantas agulhadas, onde se

emprega a mão de obra de 62 pessoas. Os equipamentos instalados são de

última geração resultando em produtos de alta qualidade e, segundo declaração

da empresa, nesta etapa do processo não há perdas. São consumidos nesta

etapa 3.150 kWh de energia elétrica para produzir 5.400 kg de mantas por

hectare.

As mantas são carregadas em carretas na fábrica em Santarém/PA e seguem

até o porto. As carretas são embarcadas em balsas e transportadas via fluvial até

70

Belém/PA. São 952 km e a viagem dura 40 horas. De Belém, as carretas seguem

até São Paulo, percorrendo cerca de 3.000 km.

Na contabilidade foram considerados a balsa, o caminhão, o consumo de óleo

diesel e a mão de obra utilizada no transporte, considerando também o trajeto

de retorno.

5.2 Diagramas de Energia para os Sistemas do Sisal e Curauá

A figura 16 mostra o diagrama agregado de energia para o sistema de

produção de mantas agulhadas de sisal, considerando a colheita das folhas, o

desfibramento, a limpeza e a produção das mantas. Todos os fluxos que cruzam

a fronteira do sistema são fontes de recursos externas ao sistema. Os recursos

que entram no sistema estão organizados no diagrama da seguinte forma: à

esquerda estão os recursos renováveis fornecidos pela natureza e partindo da

esquerda para a direita, os pagos, que por sua vez estão ordenados de acordo

com o valor da transformidade correspondente, partindo do menor para o maior

valor. O fluxo de saída do sistema são as mantas de sisal.

Figura 16: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema agroindustrial da fibra de sisal

71

No lado direito do diagrama estão representadas as entradas gratuitas

fornecidas pelo meio ambiente, como, por exemplo, o sol que é utilizado pelas

plantas (cultivo) e na secagem da fibra. Do cultivo do sisal tem-se as folhas

como produto resultante e os filhotes, que são utilizados para a propagação da

cultura. O uso do solo foi considerado como recurso local não-renovável, sendo

indicado pelo símbolo reservatório, que se encontra dentro dos limites da

fronteira do sistema. As demais entradas são representadas pelos recursos

vindos da economia: equipamentos, mão de obra, energia elétrica e óleo diesel.

Estes fluxos são alocados às etapas dos processos conforme ilustrado no

diagrama. Por exemplo, na etapa da limpeza da fibra e transporte, utiliza-se

energia elétrica, mão de obra, óleo diesel e equipamentos e tem-se a geração de

resíduos que retornam ao sistema (solo).

A figura 17 mostra o diagrama agregado de energia para o sistema de

produção de mantas agulhadas de curauá, considerando o ciclo completo da

produção, desde o cultivo da planta, o desfibramento, a limpeza até a produção

das mantas e seu transporte até São Paulo (onde são produzidos os

componentes). O fluxo de saída do sistema são as mantas de curauá na porta da

fábrica, para a fabricação de componentes automotivos.

Sol

Chuvas

Mão deobra

EnergiaElétrica

Máquinas e Equip.

Beneficiamentoda Fibra

Transporte

ÓleoDiesel

Ventos

Cultivo do Curauá

Folhas decurauá

Materialparaplantio

Água

Solo

Resíduos

Produçãodas Mantas

Transporte Mantasde curauá

Plástico

Figura 17: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema agroindustrial do curauá

72

Assim como para o sistema do sisal, os recursos gratuitos fornecidos pelo

meio ambiente estão localizados à direita do diagrama e são basicamente os

recursos utilizados no desenvolvimento da plantação, no cultivo das mudas e na

secagem das fibras. Os recursos não renováveis utilizados no sistema são

representados pelo solo e pela água. As entradas pagas mais representativas

para o sistema estão representadas, ordenadas da esquerda para a direita, de

acordo com a grandeza da transformidade (da maior para menor).

Cabe salientar que no diagrama de energia estão representadas somente as

principais entradas, ou seja, os recursos mais representativos em emergia para

os sistemas em estudo.

5.3 Transformidade

Através da aplicação das transformidades a cada fluxo representado no

diagrama agregado de energia, geram-se os fluxos em emergia, que,

organizados, fornecem os respectivos balanços de emergia (ver tabelas 9, 11, 16

e 17). Existem tabelas de transformidade que recompilam os valores calculados

por diversos pesquisadores, porém, freqüentemente, durante a elaboração das

avaliações emergéticas, defronta-se com a ausência de dados de transformidade

específicos e, nesse caso, utilizam-se os valores de transformidade de recursos,

produtos ou serviços que mais se aproximam da situação sob análise ou o valor

da transformidade é calculado.

Neste trabalho foi determinado o valor da transformidade das folhas, da fibra

e das mantas de sisal e de curauá. Para definir a transformidade da folha, da

fibra e da manta de sisal, fez-se necessário transformar a unidade funcional

massa (g) em poder calorífico (J), já que a unidade da transformidade é sej/J.

Determinou-se a quantidade de matéria seca da folha e da fibra para então ser

multiplicada pelo poder calorífico da madeira. Foi escolhido o poder calorífico da

madeira devido ao fato do sisal ter porcentagem de celulose semelhante à da

madeira: 70,26% (Silva e Beltrão, 1999). O poder calorífico da madeira (matéria

seca) é de 3,6 kcal/g (Odum, 1996). Os cálculos estão detalhados no Anexo B.1.

73

Para definir a transformidade da folha, da fibra e da manta de curauá foi

empregada a mesma metodologia aplicada para o sisal. Neste caso utilizou-se

também o poder calorífico da madeira devido ao fato do curauá ter porcentagem

de celulose semelhante ao da madeira: 73,6 % em massa (ABPOL, 2007). Estes

cálculos estão detalhados no Anexo D.1.

Cálculo da transformidade para mão de obra Intuitivamente, percebe-se que a emergia que sustenta o país não está

igualmente distribuída no Brasil. O valor per capita, calculado pela maioria dos

autores, supõe que a emergia per capita está igualmente distribuída. Segundo

Odum (1996), há uma relação entre emergia de um país e o PIB (Produto

Interno Bruto), sendo possível, a partir dos valores do PIB para o Brasil e as

cidades de Valente/BA e Santarém/PA, calcular esta relação já que o PIB e a

emergia são proporcionais. A tabela 7 traz os valores do PIB para o ano de

2001.

Tabela 7: PIB per capita referente ao ano de 2001 para o Brasil, estados da Bahia e Pará e aos municípios de Valente e Santarém.

PIB per capita / (R$) BRASIL 6.896 BAHIA 3.936

Valente 2.687 PARÁ 3.393

Santarém 1.970 Fonte: IBGE (2007)

A transformidade da mão de obra do Brasil para o ano de 2000 foi calculada

conforme demonstrado na tabela 8.

Tabela 8: Cálculo da transformidade da mão de obra para o Brasil Nota Item Quantidade Unidade

1 Emergia solar total no Brasil, 2000 7,21 E+24 sej/ano 2 População total no Brasil, 2000 1,71 E+08 pessoas 3 Emergia solar por pessoa por ano, 2000 4,22 E+16 sej/ano pessoa 4 Energia metabolismo diário (3.000 kcal/pessoa) 1,26 E+07 J/dia pessoa

5 Energia total consumida em 285 dias laboráveis (sábado e domingo não estão incluídos – Ulgiati et al., 1994) 3,58 E+09 J/ano pessoa

6 Transformidade da mão de obra (item 3 / item 5) 1,18 E+07 sej/J Fontes de dados: Item 1 – calculado a partir dos dados do EMR do Brasil (Romanelli, 2007) Item 2 – IBGE

74

Com os dados da tabela 7 foi possível calcular as relações entre o

PIB/habitante do Brasil e o PIB/habitante das cidades de Valente/BA (sistema do

sisal) e de Santarém/PA (sistema do curauá).

Para determinar a relação da emergia por habitante, foram realizados os

seguintes cálculos:

1) Relação entre PIB/hab (Brasil) com o PIB/hab de Valente/BA:

6.896 / 2.867 = 2,6

2) Relação entre PIB/hab (Brasil) com o PIB/hab de Santarém/PA:

6.896 / 1.970 = 3,5

A partir dos valores acima calculados, assume-se que a transformidade da

mão de obra para o sistema do sisal (Valente/BA) é 2,6 vezes menor que a

transformidade da mão de obra do Brasil, com o valor de 4,5 E+06 sej/J (item

6 da tabela 8 dividido por 2,6). E, para o sistema do curauá (Santarém/PA), a

transformidade da mão de obra é 3,5 vezes menor, com valor de 3,4 E+06

sej/J (item 6 da tabela 8 dividido por 3,5). Estes são os valores que serão

utilizados neste trabalho.

5.4 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Sisal

Concluídas as etapas de descrição do sistema, levantamento de dados e a

representação do sistema na forma de diagramas agregados de energia, passa-

se a construção das tabelas da contabilidade em emergia. A partir das

informações contidas no diagrama, foram elaboradas duas tabelas: uma (tabelas

9 e 15 para o sisal e curauá respectivamente) para avaliar os processos e outra

(tabelas 10 e 16, sisal e curauá respectivamente) com o objetivo de avaliar o

produto resultante de cada etapa do processo.

Na etapa de cultivo, colheita e transporte da folha, para evitar a dupla

contagem dos recursos renováveis, os itens 1, 2 e 3 (sol, energia cinética do

vento e energia potencial da chuva, respectivamente) não foram contabilizados

na soma da emergia total pois tratam-se de recursos provenientes de uma

mesma fonte global de energia. Na etapa referente a limpeza das fibras

(batedeira), que tem como produto final a fibra limpa, foram incluídos os

75

recursos associados à infra-estrutura e os valores foram calculados com base na

área (1.300 m²) do galpão da Batedeira Comunitária de Valente (BA), que teve

sua operação iniciada há 22 anos. Os dados relacionados à mão de obra utilizada

na construção foram baseados em informações do IBGE, onde consta que para

construir 1m² de parede (alvenaria) é necessário 0,5999 h de mão de obra de

pedreiro e 0,6599 h de mão de obra de servente. Os valores dos materiais de

construção e mão de obra foram depreciados pela vida útil de 25 anos (Tabela II

- CONAB) e alocados pela fração de horas/ha ano necessárias para processar os

852 kg de fibra. Justifica-se esta alocação pelo fato de que na Batedeira

Comunitária de Valente são processados mensalmente, em média, 250 toneladas

de sisal.

5.4.1 Avaliação dos processos

Na tabela 9 estão representados os dados referentes à contabilidade

ambiental em emergia das mantas produzidas a partir da fibra de sisal, onde

avalia-se cada etapa do processo separadamente. Neste caso, objetiva-se o valor

total da emergia e a porcentagem de cada tipo de fração para cada etapa de

forma independente das etapas anteriores e posteriores do processo.

Tabela 9: Dados referentes a análise dos processos para obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A) Item Descrição Unid. Valor /

(unid./ha ano) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia /

(sej/ha ano) % Emergia /

(sej/sej)

(a) Cultivo e colheita das folhas Renováveis (R1)

1 Sol J 4,98E+13 1,00E+00 4,98E+13 - 2 Energia Cinética do Vento J 4,83E+10 1,50E+03 7,25E+13 -

3 Energia Geopotencial da Chuva

J 4,70E+08 1,05E+04 4,94E+12 -

4 Energia Química da Chuva J 3,95E+10 1,82E+04 7,19E+14

45,5

Não-Renováveis (N1) 5 Erosão do Solo J 1,81E+08 7,40E+04 1,34E+13 < 1

Pagos (F1) 6 Mão de obra J 1,88E+08 4,50E+06 8,46E+14 53,6 Processo (P1) 7 Cultivo e colheita g 2,13E+07 7,41E+07 1,58E+15 100

J 2,86E+10 5,52E+04 (b) Transporte das folhas

Pagos (F2) 8 Mão de obra J 6,28E+07 4,50E+06 2,83E+14 100 Processo (P2) 9 Transporte das folhas g 2,13E+07 1,33E+07 2,83E+14 100 J 2,86E+10 9,88E+03

(c) Desfibramento Pagos (F3)

76

Continuação da tabela 9 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia / (sej/sej)

10 Diesel J 2,62E+08 6,60E+04 1,73E+13 1,5 11 Lubrificante J 6,39E+06 6,60E+04 4,22E+11 < 1 12 Mão de Obra J 2,51E+08 4,50E+06 1,13E+15 98,3 13 Ferro g 1,74E+02 2,65E+09 4,61E+11 < 1 14 Motor g 2,45E+02 6,70E+09 1,64E+12 < 1 Processo (P3)

15 Desfibramento g 1,24E+06 9,24E+08 1,15E+15 100 J 1,28E+10 8,98E+04

(d) Secagem Renováveis (R4)

16 Evaporação g 3,92E+05 1,45E+05 5,68E+10 < 1

Pagos (F4) 17 Mão de obra J 6,28E+07 4,50E+06 2,83E+14 97,0 18 Arame galvanizado g 4,93E+03 1,78E+09 8,78E+12 3,0 Processo (P4)

19 Secagem g 8,52E+05 3,42E+08 2,91E+14 100 J 1,28E+10 2,28E+04

(e) Transporte Pagos (F5)

20 Diesel J 7,80E+07 6,60E+04 5,15E+12 89,3 21 Mão de obra J 7,24E+04 4,50E+06 3,26E+11 5,7 22 Caminhão g 4,37E+01 6,70E+09 2,93E+11 5,1 Processo (P5)

23 Transporte da fibra seca g 8,52E+05 6,11E+07 5,77E+12 100 J 1,28E+10 4,07E+03

(f) Limpeza das fibras (Batedeira) Pagos (F6)

24 Madeira J 2,29E+06 4,40E+03 1,01E+10 < 1 25 Água g 1,18E+03 2,25E+05 2,66E+08 < 1 26 Eletricidade J 1,14E+07 2,69E+05 3,07E+12 34,4

(f) Limpeza das fibras (Batedeira) Mão de obra (operação) J 7,03E+05 4,50E+06 3,16E+12 35,0 Mão de obra (implantação) J 1,23E+03 4,50E+06 5,54E+09 < 1 27

Mão de obra (total) J 7,04E+05 4,50E+06 3,17E+12 35,0 28 Cal g 2,35E+02 6,70E+06 1,57E+09 < 1 29 Areia g 9,99E+02 1,00E+09 9,99E+11 11,2 30 Concreto g 4,42E+02 1,44E+09 6,36E+11 7,1 31 Aço g 3,77E+02 1,78E+09 6,70E+11 7,5 32 Cimento g 6,90E+01 1,97E+09 1,36E+11 1,5 33 Tijolo g 1,47E+02 2,19E+09 3,22E+11 3,6 34 Motor g 8,76E+00 4,10E+09 3,59E+10 < 1 Processo (P6)

35 Batimento (limpeza) g 8,14E+05 1,11E+07 9,05E+12 100 J 1,23E+10 7,36E+02

(g) Transporte da fibra (Valente/BA até São Carlos/SP) Pagos (F7)

36 Diesel J 8,90E+08 6,60E+04 5,87E+13 89,0 37 Mão de obra J 4,20E+05 4,50E+06 1,89E+12 2,9 38 Caminhão g 2,50E+02 6,70E+09 1,67E+12 2,5 39 Aço g 1,01E+03 1,78E+09 1,80E+12 2,7 40 Borracha (pneus) g 1,67E+02 4,30E+09 7,18E+11 1,1 41 Alumínio g 9,55E+01 1,27E+10 1,21E+12 1,8 Processo (P7)

42 Transporte da fibra limpa g 8,14E+05 8,11E+07 6,60E+13 100 J 1,23E+10 5,37E+03

77

Continuação da tabela 9 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia / (sej/sej)

(h) Produção das mantas (agulhamento) Pagos (F8)

43 Água g 5,03E+02 2,25E+05 1,13E+08 < 1 44 Eletricidade J 1,64E+09 2,69E+05 4,40E+14 43,4 45 Brita g 5,43E+03 9,75E+05 5,29E+09 < 1

Mão de obra (operação) J 1,05E+08 4,50E+06 4,73E+14 46,5 Mão de obra (implantação)

J 6,23E+05 4,50E+06 2,80E+12 < 1 46

Mão de obra (total) J 1,06E+08 4,50E+06 4,75E+14 46,8 47 Cal g 7,57E+01 6,70E+06 5,07E+08 < 1 48 Areia g 2,63E+03 1,00E+09 2,63E+12 < 1 49 Blocos de Concreto g 6,14E+02 1,54E+09 9,46E+11 < 1 50 Aço g 5,28E+04 1,78E+09 9,40E+13 9,3 51 Cimento g 9,95E+02 1,97E+09 1,96E+12 <1 Processo (P8)

52 Agulhamento g 8,14E+05 1,25E+09 1,02E+15 100 J 1,23E+10 8,26E+04

(i) Transporte das mantas (São Carlos/SP até São Paulo/SP) Pagos (F9)

53 Diesel J 1,13E+08 6,60E+04 7,46E+12 88,9 54 Mão de obra J 5,36E+04 4,50E+06 2,41E+11 2,9 55 Caminhão g 3,20E+01 6,70E+09 2,14E+11 2,6 56 Aço g 1,29E+02 1,78E+09 2,29E+11 2,7 57 Borracha (pneus) g 2,13E+01 4,30E+09 9,16E+10 1,1 58 Alumínio g 1,19E+01 1,27E+10 1,51E+11 1,8 Processo (P9)

59 Transporte da manta g 8,14E+05 1,03E+07 8,39E+12 100 J 1,23E+10 6,82E+02

Nota: Item 43 – a água no processo de agulhamento do sisal foi considerada como recurso da economia (F), pois na cidade de São Carlos/SP é comprada da rede de abastecimento da cidade.

O gráfico da figura 18 mostra a contribuição dos recursos mais

representativos em emergia para cada etapa do processo de produção das

mantas de fibra de sisal e a emergia total (tabela 9), focando as etapas dos

processos separadamente.

78

Diesel/ Veículo

Mão de obraEletricidade

Diesel / Veículo

Eletricidade / Mão de obra

Diesel

Mão de obra

Mão de obra

Mão de obra

Chuva Mão de obra

0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000

Empower / (10 11 sej/ha ano)

(a) Cultivo e colheita das folhas

(b) Transporte

(c) Desfibramento

(d) Secagem

(e) Transporte

(f) Batedeira

(g) Transporte

(h) Agulhamento

(i) Transporte Emergia Total

Figura 18: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) e da emergia total para cada etapa do sistema do sisal

Observa-se que há consumo representativo de recursos renováveis somente

na etapa de cultivo, sendo referente à energia química da chuva, contribuindo

com 45,5% em emergia nessa etapa (tabela 9). O consumo do recurso renovável

(sol) na evaporação é muito pequeno e por isso não está representado no

gráfico. Nas etapas de transporte a maior contribuição em emergia refere-se ao

consumo de óleo diesel.

A presença intensiva de mão de obra praticamente em todas as etapas do

processo é representada no gráfico da figura 19 que mostra a porcentagem em

emergia da mão de obra empregada em cada etapa, a partir dos dados da tabela

9. Os dados estão ordenados em ordem decrescente de porcentagem de

contribuição.

79

0,0% 20,0% 40,0% 60,0% 80,0% 100,0%

Transporte da fibralimpa

Transporte da manta

Limpeza (Batedeira)

Agulhamento

Cultivo e colheita dasfolhas

Secagem

Desfibramento

Transporte das folhas

Figura 19: Representação gráfica da utilização da mão de obra (em % de emergia, em ordem decrescente de contribuição) para cada etapa isoladamente

No gráfico da figura 19, considera-se como 100% o fluxo de emergia total

para cada etapa do processo. As etapas onde a mão de obra é o recurso que

mais contribui com o total da emergia do processo é no transporte das folhas

com valor de 100%, no desfibramento com 98,3% no total da emergia desta

etapa e na secagem da fibra com contribuição de 97,0%.

O gráfico da figura 20 representa as contribuições em emergia para as fases

do transporte, em porcentagem, tendo em conta que a soma de todas as

contribuições relativas ao transporte é 100%. As contribuições referentes ao

transporte são o diesel, o caminhão e a carreta (alumínio, borracha e aço) e

totalizam 7,77 E+13 sej/ha ano.

Para o transporte da fibra do ‘campo’ até a ‘batedeira’ foi considerado um

veículo plataforma (‘pritsch’), sendo que o implemento (carroceria) não foi

contabilizado. A massa dos veículos foi depreciada pela vida útil de 20.000 h e

considerou-se a quantidade de horas de utilização dos veículos para percorrer a

quilometragem dedicada a cada etapa do transporte e a quantidade de fibra

produzida em um hectare no período de um ano, conforme cálculos no Anexo A.

Para o transporte da fibra limpa até a empresa que faz o agulhamento foi

80

considerado um veículo trator (‘cavalo mecânico’) e o implemento (carreta)

também foi considerado nas tabelas da contabilidade. O transporte da manta

agulhada também é realizado por carretas. A massa do implemento foi

depreciada pela vida útil de 5.000 h e em função da quantidade de fibra

produzida em um hectare no período de um ano.

9,6%

75,5%

6,6%

0,3%

2,1%

0,4%

0,6%

4,8%

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000

(i) Transporte damanta agulhada

(g)Transporte dafibra limpa

(e) Transporte dafibra do "campo"

Empower / (1010 sej/ha ano)

CarretaCaminhãoDiesel

Figura 20: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada etapa em relação a emergia total do transporte e em % de emergia

Em relação às etapas de transporte, os dados da tabela 9, representados no

gráfico da figura 20, permitem observar que a maior contribuição em emergia

para o transporte está associada ao consumo de óleo diesel e não ao veículo nem

ao implemento, sendo que a emergia total do transporte é de 7,77E+13 sej/ha

ano. A maior contribuição em emergia deste recurso aparece no transporte da

fibra limpa que corresponde a etapa (g) na tabela, por ser a maior distância

percorrida. Cabe ressaltar que foram considerados os trechos de retorno do

veículo e que as emissões não foram consideradas na presente contabilidade

ambiental em emergia. O caminhão foi inserido nas tabelas de dados como

‘máquina e equipamento’. Observa-se que o caminhão contribui com a menor

parcela em porcentagem de emergia nas etapas de transporte, representando

0,4% no transporte da fibra do ‘campo’, 4,8% no transporte da fibra limpa e

0,6% no transporte da manta.

81

5.4.2 Avaliação do produto

Na tabela 10 estão representados os dados referentes à contabilidade

ambiental em emergia das mantas produzidas a partir da fibra de sisal, onde se

avalia o produto resultante de cada ‘etapa agrupada’ do processo.

Tabela 10: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A)

Item Descrição Unid.

Valor /

(unid./ha ano)

Emergia/unid. /

(sej/unid.)

Emergia /

(sej/ha ano)

% Emergia i /

(sej/sej)

% Emergia T /

(sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1) 1 Sol J 4,98E+13 1,00E+00 4,98E+13 - - 2 Energia cinética do

vento J 4,83E+10 1,50E+03 7,25E+13 - -

3 Energia geopotencial da chuva J 4,70E+08 1,05E+04 4,94E+12

-

-

4 Energia química da chuva

J 3,95E+10 1,82E+04 7,19E+14 38,6 16,8

Não-Renováveis (N1) 5 Erosão do solo J 1,81E+08 7,40E+04 1,34E+13 < 1 < 1 Pagos (F1)

Mão de obra (operação) J 1,88E+08 4,50E+06 8,46E+14 45,5 19,7

Mão de obra (transporte)

J 6,28E+07 4,50E+06 2,83E+14 15,2 6,6 6

Mão de obra (total) J 2,51E+08 4,50E+06 1,13E+15 60,6 26,3 Sub total 1,86E+15 100 43,4 Produto (Y1) 7 Folhas de sisal g 2,13E+07 8,74E+07

J 2,86E+10 6,51E+04 (B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte Renováveis (R2) 8 Evaporação g 3,92E+05 1,45E+05 5,68E+10 < 1 < 1 Pagos (F2) 9 Madeira J 2,29E+06 4,40E+03 1,01E+10 < 1 < 1 10 Diesel J 1,23E+09 6,60E+04 8,12E+13 5,33 1,9 11 Lubrificante J 6,39E+06 6,60E+04 4,22E+11 < 1 < 1 12 Água g 1,18E+03 2,25E+05 2,66E+08 < 1 < 1 13 Eletricidade J 1,14E+07 2,69E+05 3,07E+12 <1 <1

Mão de obra (operação)

J 3,15E+08 4,50E+06 1,42E+15 93,1 33,0

Mão de obra (implantação)

J 1,23E+03 4,50E+06 5,53E+09 < 1 < 1

Mão de obra (transporte)

J 4,92E+05 4,50E+06 2,21E+12 < 1 < 1

14

Mão de obra (total) J 3,15E+08 4,50E+06 1,42E+15 93,1 33,0 15 Cal g 2,35E+02 6,70E+06 1,57E+09 < 1 < 1 16 Areia g 9,99E+02 1,00E+09 9,99E+11 < 1 < 1 17 Concreto g 4,42E+02 1,44E+09 6,36E+11 < 1 < 1 18 Aço g 6,61E+03 1,78E+09 1,18E+13 < 1 < 1 19 Cimento g 6,90E+01 1,97E+09 1,36E+11 < 1 < 1 20 Tijolo g 1,47E+02 2,19E+09 3,22E+11 < 1 < 1 21 Ferro g 1,74E+02 2,65E+09 4,61E+11 < 1 < 1

82

Continuação da tabela 10 Item Descrição Unid.

Valor /

(unid./ha ano)

Emergia/unid. /

(sej/unid.)

Emergia /

(sej/ha ano)

% Emergia i /

(sej/sej)

% Emergia T /

(sej/sej)

22 Motor g 2,54E+02 4,10E+09 1,04E+12 < 1 < 1 23 Borracha g 1,67E+02 4,30E+09 7,18E+11 < 1 < 1 24 Caminhão g 2,93E+02 6,70E+09 1,97E+12 < 1 < 1 25 Alumínio g 9,55E+01 1,27E+10 1,21E+12 < 1 < 1 Subtotal 1,52E+15 100 Total parcial 3,38E+15 35,4 Produto (Y2)

26 Fibra de sisal limpa g 8,14E+05 4,16E+09 J 1,28E+10 2,64E+05 (C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte Pagos (F3) Infra-estrutura 27 Diesel J 1,04E+09 6,60E+04 6,86E+13 7,6 1,6 28 Água g 5,03E+02 2,25E+05 1,13E+08 < 1 < 1 29 Eletricidade J 1,64E+09 2,69E+05 2,62E+14 28,9 6,1 30 Brita g 5,43E+03 9,75E+05 5,29E+09 < 1 < 1

Mão de obra (operação) J 1,05E+08 4,50E+06 4,73E+14 52,1 11,0

Mão de obra (implantação)

J 6,23E+05 4,50E+06 2,80E+12 < 1 < 1

Mão de obra (transporte) J 5,36E+04 4,50E+06 2,41E+11 < 1 < 1

31

Mão de obra (total) J 1,06E+08 4,50E+06 4,76E+14 52,4 11,1 32 Cal J 7,57E+01 6,70E+06 5,07E+08 < 1 < 1 33 Areia g 2,63E+03 1,00E+09 5,94E+12 < 1 < 1 34 Blocos de concreto g 6,14E+02 1,54E+09 9,46E+11 < 1 < 1 35 Aço g 5,30E+04 1,78E+09 9,43E+13 10,4 2,2 36 Borracha g 2,13E+01 4,30E+09 9,16E+10 < 1 < 1 37 Caminhão g 3,20E+01 6,70E+09 2,14E+11 < 1 < 1 38 Cimento g 9,95E+02 1,97E+09 1,96E+12 < 1 < 1 39 Alumínio g 1,19E+01 1,27E+10 1,51E+11 < 1 < 1 Subtotal 9,07E+14 100 21,1 Total geral 4,29E+15 100

Produto (Y3) 40 Mantas de sisal g 8,14E+05 5,27E+09 J 1,23E+10 3,49E+05 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação à emergia da etapa (referente a uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação à emergia total

A cultura do sisal é um fator de sobrevivência para a população rural,

exigindo grande volume de mão de obra, fato este que pode ser comprovado

pela maior contribuição deste recurso em todas as etapas da tabela 10. Na etapa

agrupada (A), que tem como produto a folha de sisal, este recurso participa com

26,3 % em emergia, para a etapa agrupada (B), onde tem-se a fibra limpa, a

contribuição é de 33,0 % no total da emergia e na etapa agrupada (C), que tem

como produto resultante a manta agulhada, a contribuição da mão de obra no

total da emergia é de 11,1%. Ressalta-se, neste caso, que a maior participação

da mão de obra nas etapas agrupadas (A), (B) e (C) é referente a operação,

83

conforme pode ser observado na tabela 10. Cabe ainda comentar que a mão de

obra nestes processos não é empregada somente no trabalho agrícola e de

beneficiamento da fibra, mas também no transporte, infra-estrutura e serviços

de apoio, o que reforça a importância do sisal na região do semi-árido baiano.

O Empower por hectare (densidade de fluxo emergético), representado no

gráfico da figura 21, é o indicador relacionado ao conceito de potência. É definido

como o total de emergia dirigido a um processo, dividido pela área do sistema (1

hectare) num determinado período de tempo (Odum, 1996). Este gráfico mostra

a contribuição dos recursos mais representativos em emergia para as ‘etapas

agrupadas’ do processo (A), (B) e (C), ou seja, as etapas que produzem os

sucessivos produtos do processo considerando ainda o transporte em todas elas.

O fluxo em emergia correspondente aos recursos não renováveis se mantém

constante no decorrer do processo, como pode ser observado na tabela 10, e é

proveniente da erosão do solo. Para esse cálculo foi admitida a taxa de erosão

média do país (0,4 t/ha ano). Este recurso não foi representado no gráfico

porque corresponde uma pequena parcela da emergia total.

ChuvaEletricidade

Mão deobra

Mão deobra

Mão de obra

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

(A)Folha colhida (B) Fibra limpa e seca (C) Manta agulhada Emergia Total

Em

po

wer

/ (

10

11 s

ej/

ha a

no

)

Figura 21: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) para o sistema de produção de manta de sisal

84

Avaliando as etapas agrupadas do processo, observa-se que há consumo de

recursos renováveis na etapa de cultivo (A) referente a energia química da

chuva. Este recurso contribui com quase 39% em emergia nessa etapa e

representa 16,8% no total do processo. A evaporação, na etapa (B), representa

menos de 1% em emergia no total do processo.

Todas as etapas agrupadas do processo exigem presença ativa de mão de

obra, fato que pode ser comprovado pela importante contribuição em emergia

deste recurso. A emergia deste recurso na etapa agrupada (A) é de 1,13 E+15

sej/ha ano, incluindo a mão de obra do transporte e operação, na (B) é de 1,42

E+15 sej/ha ano (mão de obra referente a operação, implantação e transporte) e

na (C) é de 4,76 E+14 sej/ha ano (mão de obra da operação, implantação e

transporte), segundo é ilustrado no gráfico da figura 21.

Na segunda etapa agrupada do processo, etapa (B), onde ocorre o

‘batimento’ das fibras (limpeza), a contribuição em emergia associada ao

consumo de eletricidade não é significativa, representando menos de 1% dos

recursos pagos empregados nesta etapa e, da mesma forma, menos de 1% da

emergia total.

Na terceira etapa agrupada do processo, etapa (C), que corresponde à

fabricação das mantas (agulhamento) e transporte, uma significativa

contribuição de emergia está associada ao consumo de eletricidade,

representando 28,9% dos recursos pagos, empregados nesta etapa e 6,1% do

total da emergia. Ainda referente aos recursos pagos, nesta etapa do processo

os equipamentos, representados pelo aço (item 35 da tabela 10), também

representam uma contribuição significativa de energia, totalizando 10,4% dos

recursos pagos e 2,2% do total da emergia.

5.4.3 Indicadores em emergia

Na tabela 11 estão representados os indicadores calculados para as ‘etapas

agrupadas’ do processo para a obtenção das mantas de fibra de sisal,

considerando a metodologia proposta por Odum (1996) e Ulgiati e Brown (1998).

85

Tabela 11: Indicadores em emergia calculados para a produção de mantas de fibra de sisal

Indicadores (A) Folha colhida

(B) Fibra limpa e seca

(C) Manta agulhada

EYR 1,65 1,28 1,21 EIR 1,54 3,62 4,86 ELR 1,59 3,70 4,97 SI 1,04 0,34 0,24 % R 38,6 21,3 16,8 Transformidade 65.100 sej/J 264.000 sej/J 349.000 sej/J

Observa-se que o indicador de sustentabilidade (SI) somente apresenta

valores compatíveis com sustentabilidade em médio prazo na etapa do cultivo e

colheita (SI = 1,04). É somente nesta primeira etapa que os recursos renováveis

representam uma parcela significativa. A diminuição desse indicador ocorre na

etapa de desfibramento, e, como foi mencionado, o peso do recurso mão de obra

oriunda da economia é o responsável. Mesmo a mão de obra sendo um recurso

F, poderia se considerar uma parcela intrínseca de R, por exemplo, com foco na

microeconomia rural, visto que a mão de obra sustenta-se com grande parte de

recursos da natureza.

A mesma influência relativa ao uso intensivo de mão de obra a partir da

segunda etapa e da ausência de entrada de novos recursos renováveis observa-

se no aumento do EIR, de 1,54 na etapa de cultivo e colheita para 3,62 e 4,86,

nas etapas de desfibramento e agulhamento, respectivamente. O ELR também

apresenta a mesma tendência a aumentar no decorrer das etapas, indicando

aumento de estresse ambiental ou de avanço tecnológico. Este indicador baliza

os serviços ambientais no sistema e mostra o balanço entre os investimentos

locais renováveis e não renováveis e, apresentando o sistema um aumento na

utilização de recursos da economia (F), a tendência é de aumentar o ELR no

decorrer das etapas do processo, sendo que os recursos renováveis e não

renováveis permanecem constantes.

O EYR reflete a habilidade do processo de utilizar recursos locais, não

diferenciando se são renováveis ou não. Observa-se pequena variação no valor

deste indicador no decorrer das etapas do processo, decorrente do aumento na

utilização dos recursos pagos.

86

Com relação ao indicador %R, a utilização de recursos renováveis no

processo em relação a emergia total empregada, reduz o valor deste indicador

em 40%, reflexo do emprego de recursos renováveis somente nas etapas de

cultivo do sisal e secagem da fibra. A redução do valor deste indicador nas

etapas do desfibramento e agulhamento é decorrente do aumento na utilização

dos recursos pagos (F).

O valor da transformidade calculada para a fibra de sisal é 264.000 sej/J e

para a manta de sisal é de 349.000 sej/J. A partir dos valores da tabela 11,

observa-se que a transformidade aumenta 4 vezes na segunda etapa, resultado

do aumento de insumos combinado ao baixo rendimento de fibra seca por folha

(4%). De (B) para (C) o aumento da transformidade é de 1,3 vezes, resultado

também do aumento de insumos, tendo em vista que entra e sai a mesma

quantidade de material de sisal (814 kg de fibra seca).

5.4.4 Integração entre a avaliação econômica e ambiental

O dinheiro mede o que as pessoas desejam pagar pelos produtos e serviços

enquanto a emergia mede a real prosperidade. A real prosperidade inclui o

alimento, os minerais, os combustíveis, a informação, a arte, a biodiversidade,

etc, e pode ser medida cientificamente usando a contabilidade ambiental em

emergia. Por prosperidade potencial entendem-se os recursos naturais, locais e

importados, que dão suporte ao país. O dinheiro paga o trabalho humano e não o

trabalho da natureza (Cuadra e Rydberg, 2006).

O indicador EMR (relação emergia/dinheiro), que mostra o poder de compra

de um país, é calculado pela divisão entre o fluxo total de emergia que suporta a

economia de um país pelo seu PIB (soma das riquezas produzidas pelo país).

O EER é a relação entre a emergia recebida (emergia em produto) e a

emergia vendida em uma troca (figura 22). Desta maneira é possível avaliar se o

retorno financeiro na exportação da fibra de sisal, por exemplo, paga os recursos

investidos para produzi-la.

87

Figura 22: Diagrama mostrando a troca de emergia solar de uma transação econômica na venda de fibra de sisal (adaptado de Odum, 1996)

Segundo dados do PROMO, os principais importadores de sisal ‘em bruto’ do

Brasil são China, México, Portugal, Hong Kong e Cuba, sendo que praticamente

100% da fibra é produzida no estado da Bahia. A tabela 12 mostra a importância

de cada um destes países no comércio do sisal.

Tabela 12: Principais importadores de sisal ‘em bruto’ do Brasil, participação no mercado, quantidade importada e preço médio no ano de 2005

Países Participação (%) Quantidade (ton) Preço médio (US$/kg)

China 41,1 23.393 0,54 México 18,2 10.195 0,57 Portugal 17,1 9.118 0,57 Hong Kong 3,42 1.888 0,57 Cuba 2,60 1.442 0,74

Fonte: PROMO (2007)

Em 1995, o preço pago ao produtor pela compra do sisal ‘em bruto’ era de R$

0,32/kg (CONAB, 2007), equivalente a 0,33 US$/kg, tendo como base a cotação

média do dólar de R$ 0,97 (Banco Central do Brasil, 2007).

Na tabela 13 estão apresentados os valores calculados para os indicadores

EMR e EER, tendo como base o ano de 1995. Para o cálculo do EER, admitiu-se

que a fibra exportada é limpa e selecionada (sisal tipo ‘exportação’), enquanto a

fibra comprada do produtor é sem a limpeza (fibra do campo, não passa pelo

processo da batedeira) denominada fibra de sisal ‘em bruto’.

88

Tabela 13: Preço recebido (ano base 1995), EER, EMR e preço justo para a fibra de sisal ‘em bruto’ e tipo ‘exportação’

Preço a EMR b EER c Preço justo d Mercado local

0,32 R$/kg 2,77 E+12 sej/R$ 23,2 7,4 R$/kg Brasil

0,33 US$/kg 2,98 E+12 sej/US$ 20,9 6,9 US$/kg Mercado internacional China 0,58 US$/kg 6,78 E+12 sej/US$ 5,4 3,1 US$/kg Portugal 0,58 US$/kg 1,93 E+12 sej/US$ 18,9 10,9 US$/kg Cuba 0,58 US$/kg 3,20 E+12 sej/US$ 11,4 6,6 US$/kg Notas: a Preço mercado interno referente ao ano de 1995 (CONAB) Preço mercado exportação 1995 (FAO) b EMR Brasil (1995) = 2,98 E+12 sej/dólar (Brown, 2002) EMR Brasil (1995) = 2,77 E+12 sej/real (calculado) EMR China (1995) = 6,78 E+12 sej/dólar (Brown, 2002) EMR Portugal (1995) = 1,93 E+12 sej/dólar (Brown, 2002) EMR Cuba (1995) = 3,20 E+12 sej/dólar (Brown, 2002) c EER = (emergia/kg) / (dinheiro pago x EMR) d Preço justo = EER x preço real Valor da emergia/kg para a fibra de sisal ‘em bruto’ = 2,06 E+13 sej/kg (Anexo F) Valor da emergia/kg para a fibra de sisal tipo ‘exportação’ = 2,12 E+13 sej/kg (Anexo F)

O valor da emergia do Brasil, no ano de 1995, foi calculado multiplicando a

emergia per capita de 10,71E+15 sej/hab (Brown, 2002) pela população do

Brasil, referente ao ano de 1995, 167,20E+06 habitantes (Brown, 2002),

resultando em 1,79E+24 sej. O valor do EMR do Brasil, tendo como referência a

moeda nacional, foi calculado dividindo-se a emergia de 1995 pelo PIB do Brasil

neste mesmo ano (6,46 E+11 real, segundo informações da FGV), obtendo-se o

valor de 2,77E+12 sej/real.

É difícil avaliar a troca internacional entre países devido às diferentes relações

entre emergia/dinheiro (EMR), conforme pode ser visto na tabela 13. Com base

nos valores apresentados, observa-se que o benefício em emergia para Portugal

é de 18,9 vezes, ou seja, Portugal recebe quase 19 vezes mais emergia do que

está pagando pelo sisal tipo ‘exportação’. O mesmo ocorre na venda do sisal

para a China e Cuba, que recebem 5,4 e 11,4 vezes mais emergia do que pagam

pelo produto, respectivamente. Os produtos provenientes da agricultura tendem

a ter um valor alto de EER quando são comprados a preço de mercado, pois o

dinheiro paga os serviços humanos e não o extenso trabalho realizado pela

natureza. As nações desenvolvidas, ao comprarem produtos agrícolas de países

menos desenvolvidos, conseguem um saldo de emergia a seu favor, pois a

89

emergia dos dólares usados no intercâmbio é muito menor que a contida no

produto adquirido (Ortega, 2004).

Mesmo no mercado interno, o comprador da fibra do ‘campo’ (por exemplo,

os donos das Batedeiras) que pagou, em 1995, R$ 0,32/kg pela fibra de sisal ‘em

bruto’, tem vantagem de 23,2 na compra. Porém, não se pode negligenciar a

importância social que representa o cultivo do sisal na região do semi-árido

baiano, sendo este o principal meio de sobrevivência das pessoas que lá vivem,

ocupando cerca de 700 mil pessoas direta e indiretamente e também a

importância econômica da fibra, décimo produto da pauta de exportação da

Bahia.

Em um cenário de comércio desejado de emergia a ser alcançado pelo

dinheiro recebido, foi calculado o preço justo para a fibra de sisal onde o

produtor deveria receber 7,4 R$/kg. Com relação à exportação, o preço pago por

Cuba deveria ser de 6,6 US$/ kg e Portugal deveria pagar 10,9 US$/kg. Isto

significa que o preço justo a ser pago pela fibra de sisal no mercado interno, para

compensar o trabalho da natureza e os demais recursos empregados no sistema,

seria 23 vezes o preço atual e Portugal deveria pagar quase 19 vezes mais pela

fibra.

Quando se utiliza o valor da emergia da China, com base no ano de 2004 e

da emergia do Brasil, com base no ano de 2000, observam-se mudanças nos

valores do EMR e EER. Percebe-se que a emergia total da China duplicou em 10

anos e pode-se interpretar este aumento de emergia devido ao desenvolvimento

tecnológico e econômico da China, ao crescimento populacional ou, esta

diferença nos valores da emergia dos países pode ser reflexo dos critérios

utilizados pelo analista na contabilidade em emergia ou até mesmo nas

normalizações adotadas. As mesmas observações se aplicam aos diferentes

valores encontrados para a emergia total do Brasil (tabela 14).

Em 2005, no mercado interno brasileiro, a fibra de sisal ‘em bruto’ (sem

beneficiamento), foi comercializada a 0,96 R$/kg (preço pago ao produtor),

equivalente a 0,40 US$/kg, tendo como base a cotação média do dólar para o

ano de 2005 de R$ 2,43 (Banco Central do Brasil, 2007).

90

Com estes novos valores do EMR do Brasil e China, os valores da tabela 13

foram recalculados e são mostrados na tabela 14.

Tabela 14: Preço recebido (ano base 2005), EMR, EER, e preço justo para a fibra de sisal ‘em bruto’ e tipo ‘exportação’

Preço a EMR b EER c Preço justo d Mercado local

0,96 R$/kg 6,56 E+12 sej/R$ 3,3 3,1 R$/kg Brasil

0,40 US$/kg 1,20 E+13 sej/ US$ 4,3 1,7 US$/kg Mercado internacional China 0,54 US$/kg 1,21 E+13 sej/ US$ 3,2 1,7 US$/kg Notas: a Preços referentes ao ano de 2005 (PROMO) b EMR Brasil (2000) = 1,20 E+13 sej/dólar (Romanelli, 2007) EMR Brasil (2000) = 6,56 E+12 sej/real (calculado) PIB Brasil (2000) = 1,10 E+12 real (United Nations Statistics Division) PIB Brasil (2000) = 6,02 E+11 US$ (United Nations Statistics Division) EMR China (2004) = 1,21 E+13 sej/dólar (Jiang, 2007) c EER = (emergia/kg) / (dinheiro pago x EMR) d Preço justo = EER x preço real Valor da emergia/kg para a fibra de sisal ‘em bruto’ = 2,06 E+13 sej/kg (Anexo F) Valor da emergia/kg para a fibra de sisal tipo ‘exportação’ = 2,12 E+13 sej/kg (Anexo F)

A partir do valor do EMR, igual a 1,20 E+13 sej/dólar, foi possível calcular a

emergia total do Brasil para o ano de 2000, multiplicando o EMR pelo PIB em

dólar (ano base 2000), obtendo um valor para a emergia de 7,22 E+24 sej para

o ano de 2000. O valor do EMR do Brasil, tendo como referência a moeda

nacional, foi calculado dividindo-se a emergia pelo PIB do Brasil em 2000 (1,10

E+12 real), obtendo-se o valor de 6,56 E+12 sej/R$.

Com base nos valores da tabela 14, observa-se que o Brasil está perdendo 7

vezes menos em emergia quando compra sisal do produtor em relação ao ano de

1995, sendo que o valor do EER em 1995 era de 23,2 e em 2005 é de 3,1.

Observando-se o valor do EMR, o Brasil é mais desenvolvido que a China,

pois quanto menor o EMR mais desenvolvido é o país e mais desvantajosa é a

troca para o vendedor. Este fato pode ser comprovado quando se analisa o

comércio internacional, onde a China recebe 3,2 vezes mais emergia do que

paga pelo produto. Em 1995, este valor era de 5,4. Percebe-se que os valores do

EER para o mercado interno (EER = 4,3) e para o comércio com a China (EER =

3,2) estão próximos e que o Brasil está ganhando mais emergia vendendo o sisal

para a China que quando o sisal é vendido às centrais de beneficiamento de fibra

de sisal (Batedeiras).

91

Quanto menor for o EER, melhor, já que este indicador é calculado através da

divisão entre a emergia empregada para a obtenção do produto pela emergia

recebida na troca. Sendo assim, as trocas em 2005 (EER = 3,2) entre o Brasil e

a China foram mais vantajosas que em 1995 (EER = 5,4). Mesmo assim, o

comprador continua recebendo mais emergia do que está pagando. O mesmo

acontece no mercado interno, quando o EER em 1995 era de 23,2 e em 2005 o

EER foi igual a 3,3.

Quando se avalia o preço justo, os produtores deveriam receber 3,2 vezes

mais pela fibra de sisal ‘em bruto’ em relação ao preço praticado em 2000, uma

diferença 2,4 vezes menor quando comparado ao preço justo calculado para o

ano de 1995. Em um cenário de comércio desejado de emergia a ser alcançado

pelo dinheiro recebido, observa-se que houve uma melhora no preço justo a ser

pago pela fibra de sisal ‘em bruto’ no mercado interno para compensar o

trabalho da natureza e os demais recursos empregados no sistema. Segundo

informações da SEAGRI (2007), a alternativa de aumentar os preços do sisal tipo

exportação está praticamente esgotada, uma vez que os valores praticados no

exterior já estão quase no limite, devido ao aumento do valor médio do produto

em 9,3% quando comparado ao ano de 2005, chegando a 875 US$ por tonelada

de fibra beneficiada no ano de 2006. Uma ação para melhorar o preço justo da

fibra seria adicionar valor agregado à fibra, por exemplo, transformando-a em

manta agulhada. Ou, para o Brasil não perder tanto nas trocas, vender a fibra

para países que tenham valores de EMR semelhantes ao do Brasil.

Apesar do crescimento da área plantada de sisal na Bahia que passou de

204.103 hectares em 2002 para 287.418 hectares em 2006, os principais fatores

responsáveis pelo baixo valor pago pela fibra de sisal são à competição com os

fios sintéticos, o alto custo de produção, a falta de máquinas modernas para a

colheita, longos períodos de estiagem que prejudicam a qualidade da fibra e,

sobretudo, ao fato de ser aproveitado somente 4% do total da planta que resulta

em fibra seca. Mesmo diante destas dificuldades é preciso considerar que o sisal

continua sendo uma das poucas opções econômicas para a região semi-árida da

Bahia e dificilmente outra cultura poderá ser mais rentável economicamente e

mais vantajosa para a área em questão. Por isso, é imprescindível garantir a sua

continuidade, realizar estudos e trabalhos capazes de estimular a expansão e

92

promover o progresso tecnológico em busca de um maior rendimento de fibra

seca por hectare e até mesmo aproveitando os resíduos originados durante as

várias etapas do processo.

5.5 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Curauá

A partir das informações contidas no diagrama representado na figura 17,

elaborou-se uma tabela de dados para a contabilidade ambiental em emergia,

utilizando-se a mesma metodologia já descrita para o sistema do sisal. Foram

elaboradas duas tabelas de contabilidade, levando-se em conta as mesmas

considerações feitas para a contabilidade do sistema do sisal: uma tabela para

avaliar cada etapa do processo e outra com a finalidade de avaliar os produtos

resultantes de cada etapa agrupada do processo. Nesta última tabela, as etapas

foram agrupadas com o objetivo de evidenciar os três produtos comercializáveis,

com base na fibra. A primeira etapa agrupada (A) refere-se à folha colhida; na

segunda etapa (B) tem-se como produto a fibra limpa e na terceira (C), a manta.

Na etapa de cultivo do curauá foram contabilizados os recursos para

desenvolvimento das ‘mudas’ para plantio da lavoura: mão de obra, erosão do

solo, vasos (plástico), chuva, sol e a infra-estrutura envolvida neste processo. As

mudas, ou seja, os rebentos ou filhotes originam-se das plantas e seria dupla

contagem caso fossem contabilizadas como recursos de entrada no sistema. Os

cálculos estão demonstrados no Anexo E.

Os recursos referentes à infra-estrutura (materiais de construção) e os

recursos associados à operação (serviços humanos, eletricidade, maquinário)

foram divididos pela vida útil das instalações. Os recursos diretos e indiretos do

meio ambiente estão quantificados nas tabelas 15 e 16, onde se atribui uma

transformidade apropriada (tabela 6) e converte-se em unidades de emergia.

Na etapa de cultivo, para evitar a dupla contagem dos recursos renováveis,

os itens 1, 2 e 3 não foram contabilizados na soma da emergia total. Os valores

dos materiais de construção e mão de obra para construção foram depreciados

pela vida útil de 25 anos (Tabela II - CONAB) e alocados pela fração de horas/ha

ano necessárias para processar os 5.400 kg de fibra. Justifica-se esta alocação

93

pelo fato de que nas instalações são processados mensalmente 6.600 kg de fibra

seca e, em média, 120 toneladas de mantas mistas.

5.5.1 Avaliação dos processos

Na tabela 15 estão representados os dados referentes à contabilidade

ambiental em emergia da fibra de curauá, onde se avalia cada etapa do processo

separadamente. Neste caso, objetiva-se o valor total da emergia e a

porcentagem de cada tipo de fração para cada etapa, de forma independente das

etapas anteriores e posteriores do processo.

Tabela 15: Dados referentes a análise dos processos para obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C) Item Descrição Unid. Valor /

(unid./ha ano) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia /

(sej/ha ano) % Emergia /

(sej/sej)

(a) Cultivo e colheita das folhas Renováveis (R1)

1 Sol J 4,65E+13 1,00E+00 4,65E+13 -

2 Energia cinética do vento J 6,43E+10 1,50E+03 9,65E+13 -

3 Energia geopotencial da chuva

J 6,76E+08 1,05E+04 7,10E+12 -

4 Energia química da chuva J 9,88E+10 1,82E+04 1,80E+15 2,9

Não-Renováveis (N1) 5 Erosão do solo J 2,08E+09 7,40E+04 1,54E+14 < 1 Pagos (F1) 6 Diesel J 2,58E+11 6,60E+04 1,70E+14 <1 7 Mão de obra J 1,14E+10 3,40E+06 3,88E+16 63,0 8 Aço (Trator) g 1,70E+03 1,78E+09 3,03E+12 < 1 9 Plástico (Trator) g 4,26E+02 3,15E+09 1,34E+12 < 1 10 Plástico (Bags) g 1,11E+06 5,76E+09 6,39E+15 10,4 11 ‘Mudas’ de curauá unid. 6,00E+04 2,37E+11 1,42E+16 23,1 Processo (P1)

12 Cultivo e colheita g 9,00E+07 7,54E+08 6,78E+16 100 J 3,91E+11 1,73E+05

(b) Transporte das folhas Pagos (F2)

13 Diesel J 2,68E+09 6,60E+04 1,77E+14 49,9 14 Mão de obra J 2,97E+07 3,40E+06 1,01E+14 28,5 15 Caminhão g 1,14E+04 6,70E+09 7,64E+13 21,6 Processo (P2)

16 Transporte das folhas g 9,00E+07 3,94E+06 3,54E+14 100 J 3,91E+11 9,06E+02

(c) Desfibramento Não-Renováveis (N3)

17 Água g 4,60E+03 2,25E+05 1,04E+09 < 1 Pagos (F3)

94

Continuação da tabela 15 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia / (sej/sej)

18 Eletricidade J 2,12E+08 2,69E+05 5,70E+13 < 1 19 Brita g 4,93E+04 9,75E+05 4,81E+10 < 1

Mão de obra (operação) J 3,29E+09 3,40E+06 1,12E+16 98,6

Mão de obra (implantação)

J 5,46E+06 3,40E+06 1,86E+13 < 1 20

Mão de obra (total) J 3,30E+09 3,40E+06 1,12E+16 98,8 21 Cal g 9,43E+02 6,70E+06 6,32E+09 < 1 22 Areia g 2,50E+04 1,00E+09 2,50E+13 <1 23 Blocos de Concreto g 7,77E+03 1,35E+09 1,05E+13 <1 24 Aço g 3,84E+03 1,78E+09 3,84E+12 <1 25 Cimento g 9,03E+03 1,97E+09 1,78E+13 <1 26 Aço (equipamento) g 9,84E+03 1,78E+09 1,75E+13 < 1 27 Motor g 1,14E+03 4,10E+09 4,67E+12 < 1 Processo (P3)

28 Desfibramento g 6,37E+06 1,78E+09 1,13E+16 100 8,14E+10 1,39E+05

(d) Lavagem Não-Renováveis (N4)

29 Água g 1,80E+08 2,25E+05 4,06E+13 1,3 Pagos (F4)

30 Eletricidade J 6,71E+08 2,69E+05 1,80E+14 5,7 31 Brita g 4,54E+04 9,75E+05 4,43E+10 < 1

Mão de obra (operação) J 8,22E+08 3,40E+06 2,79E+15 88,4 Mão de obra (implantação)

J 5,04E+06 3,40E+06 1,71E+13 < 1 32

Mão de obra (total) J 8,27E+08 3,40E+06 2,81E+15 89,0 33 Cal g 3,70E+03 6,70E+06 2,48E+10 < 1 34 Areia g 3,91E+04 1,00E+09 3,91E+13 1,2 35 Blocos de Concreto g 4,32E+04 1,35E+09 5,83E+13 1,8 36 Aço g 3,54E+03 1,78E+09 6,30E+12 <1 37 Aço (equipamento) g 2,45E+02 1,78E+09 4,36E+11 < 1 38 Cimento g 1,09E+04 1,97E+09 2,15E+13 <1 39 Bomba g 2,80E+02 4,10E+09 1,15E+12 < 1 40 Motor g 5,96E+01 4,10E+09 2,44E+11 < 1 Processo (P4)

41 Lavagem g 6,37E+06 4,96E+08 3,16E+15 100 J 8,14E+10 3,88E+04

(e) Secagem Renováveis (R5)

42 Evaporação g 9,72E+05 1,45E+05 1,41E+11 < 1 Pagos (F5)

43 Madeira J 1,10E+11 4,40E+03 4,84E+14 25,5 44 Mão de obra (operação) J 4,11E+08 3,40E+06 1,40E+15 73,6 Mão de obra (implantação) J 4,05E+06 3,40E+06 1,38E+13 < 1 Mão de obra (total J 4,15E+08 3,40E+06 1,41E+15 74,3

45 Aço g 1,15E-01 1,78E+09 2,67E+08 < 1 46 Plástico (cobertura) g 7,44E+02 5,72E+09 4,26E+12 <1 Processo (P5)

47 Secagem g 5,40E+06 3,52E+08 1,90E+15 100 J 8,14E+10 2,33E+04

(f) Produção das mantas (agulhamento) Não-Renováveis (N6)

48 Água g 3,49E+03 2,25E+05 7,85E+08 < 1 Pagos (F6)

49 Eletricidade J 1,13E+10 2,69E+05 3,04E+15 44,6

95

Continuação da tabela 15 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia / (sej/sej)

50 Brita g 3,75E+04 9,75E+05 3,66E+10 < 1 Mão de obra (operação) J 7,01E+08 3,40E+06 2,38E+15 38,9

Mão de obra (implantação) J 4,31E+06 3,40E+06 1,46E+13 < 1 51

Mão de obra (total) J 7,05E+08 3,40E+06 2,40E+15 39,1 52 Cal g 5,23E+02 6,70E+06 3,50E+09 < 1 53 Areia g 1,81E+04 1,00E+09 1,81E+13 < 1 54 Blocos de concreto g 4,25E+03 1,35E+09 5,74E+12 < 1 55 Aço g 3,67E+05 1,78E+09 6,54E+14 10,7 56 Cimento g 6,71E+03 1,97E+09 1,32E+13 < 1 Processo (P6)

57 Agulhamento g 5,40E+06 1,13E+09 6,13E+15 100 J 8,14E+10 7,53E+04

(g) Transporte das mantas (Santarém/PA até São Paulo/SP) Pagos (F7)

58 Diesel J 4,28E+10 6,60E+04 2,82E+15 96,1 59 Lubrificante J 3,80E+08 6,60E+04 2,51E+13 < 1 60 Mão de obra J 9,73E+06 3,40E+06 3,31E+13 1,1 61 Outros (empurrador) g 8,03E+01 1,00E+09 8,03E+10 < 1

62 Aço (empurrador, balsa e carreta)

g 1,15E+04 1,78E+09 2,05E+13 < 1

63 Borracha (carreta) g 1,66E+03 4,30E+09 7,12E+12 < 1 64 Caminhão g 2,48E+03 6,70E+09 1,66E+13 < 1 65 Motor (empurrador) g 1,60E+02 6,70E+09 1,07E+12 < 1 66 Alumínio (carreta) g 9,31E+02 1,27E+10 1,18E+13 < 1 Processo (P7)

67 Transporte da manta g 5,40E+06 5,44E+08 2,94E+15 100 J 8,14E+10 3,61E+04

Nota: Item 11 – não estão sendo contabilizadas as mudas em si, mas os recursos envolvidos no desenvolvimento do material para plantio.

O gráfico da figura 23 mostra a contribuição dos recursos mais

representativos em emergia para cada etapa do processo de produção das

mantas de fibra de curauá e a emergia total (tabela 15), focando as etapas dos

processos separadamente.

96

Diesel

Mão de obra / Eletricidade

Mão de obra / Madeira

Mão de obra

Mão de obra

Diesel / Caminhão

Mão de obra Mudas Sacos Chuva

0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000

Empower / (1012 sej/ha ano)

(a) Cultivo e colheita das folhas

(b) Transporte

(c) Desfibramento

(d) Lavagem

(e) Secagem

(f) Agulhamento

(g) Transporte Emergia Total

Figura 23: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) e da emergia total para cada etapa do sistema do curauá

Observa-se a presença intensiva de mão de obra praticamente em todas as

etapas do processo, com exceção das etapas de transporte (b) e (g), onde a

contribuição em emergia predominante é do óleo diesel. Segundo o artigo da

revista Autodata (2007), a criação da Pematec (empresa produtora de fibra e

manta de curauá) em Santarém/PA gerou cerca de 250 empregos e, além disso,

o curauá permitiu a inclusão social para agricultores paraenses, pois a cultura se

encaixa perfeitamente no esquema de agricultura familiar. A Pematec utiliza os

serviços de cerca de trezentos pequenos produtores que fornecem fibra bruta à

empresa. Cabe salientar que esse sistema de produção não foi contabilizado

neste trabalho.

A energia elétrica se faz presente nas etapas de desfibramento (b), lavagem

(c) e agulhamento (f), sendo que este recurso da economia contribui com menos

de 1% em emergia na etapa de desfibramento, com 5,7% em emergia na

lavagem da fibra (centrífuga) e com quase 45% em emergia na etapa do

agulhamento, reapresentando o recurso de maior consumo, nesta última etapa

do processo.

97

No gráfico da figura 23, foi representado o consumo de recurso renovável

associado somente a etapa de cultivo da planta, que é representado pela chuva,

contribuindo com 3% em emergia. Para a secagem da fibra, o recurso renovável

não foi representado, pois o valor da contribuição em emergia é pequeno em

comparação aos demais recursos, representando menos de 1%. A mesma

observação se aplica aos recursos não renováveis. A maior contribuição deste

recurso refere-se ao consumo de água na etapa da lavagem da fibra,

representando 1,3% em emergia.

O gráfico da figura 24 representa as contribuições em emergia para as fases

do transporte, em porcentagem, tendo em conta que a soma de todas as

contribuições relativas ao transporte é 100%. As contribuições referentes ao

transporte são o óleo diesel, o caminhão, a carreta (alumínio, borracha e aço), a

balsa e o empurrador e totalizam 3,15 E+15 sej/ha ano.

Para o transporte das folhas de curauá, item (b) da tabela 15, da lavoura até

o local onde é feito o beneficiamento foi considerado um veículo tipo plataforma

(‘pritsch’), sendo que o implemento (carroceria) não foi contabilizado. A massa

do veículo foi depreciada pela vida útil de 20.000 h e considerou-se a quantidade

de horas de utilização do veículo para percorrer a quilometragem dedicada ao

transporte e a quantidade de fibra produzida em um hectare no período de um

ano, conforme cálculos no Anexo C. O transporte da manta de curauá, item (g)

da tabela 16, é feito por balsa e carreta. Para a etapa do transporte fluvial foram

considerados uma balsa e um empurrador e o peso foi depreciado pela vida útil

dos equipamentos, sendo 20 anos (175.200 h) e 15 anos (131.400 h)

respectivamente (ARCON, 2007). Para o transporte rodoviário foi considerado

um veículo trator (‘cavalo mecânico’) com implemento (carreta). O peso do

veículo e do implemento foi depreciado pela vida útil, que são 20.000 h e 5.000

h, respectivamente (Tabela II - CONAB). Os meios de transporte foram alocados

também em função da quantidade de horas de utilização para percorrer as

distâncias de 952 km (distância entre Santarém e Belém) e 3.000 km (distância

entre Belém e São Paulo) e em função da quantidade de fibra produzida em um

hectare no período de um ano, conforme os cálculos no Anexo C.

98

0

0,6%

5,6%

90%

2,4%

1,2%

100%

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

(b) Transportedas folhas

(g) Transporte damanta

TOTAL

Em

po

wer

/ (

10

11 s

ej/

ha a

no

)

Empurrador/Balsa Diesel Caminhão/Carreta

Figura 24: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada etapa em relação a emergia total do transporte e em % de emergia

Com relação às etapas de transporte, os dados da tabela 15, representados

no gráfico da figura 24, permitem observar que a maior contribuição em emergia

para o transporte está associada ao consumo de óleo diesel e não ao veículo e ao

implemento, sendo que a emergia total do transporte é de 3,15E+15 sej/ha ano.

A maior contribuição em emergia deste recurso aparece no transporte da manta

que corresponde à etapa (g) na tabela 15, representando 90% em emergia total

do transporte, por ser a maior distância percorrida. Cabe ressaltar que foram

considerados os trechos de retorno dos veículos e que as emissões não foram

consideradas na presente contabilidade ambiental, em emergia. O caminhão

contribui com uma pequena parcela em porcentagem de emergia representando

2,4% no transporte das folhas, 1,2% no transporte da manta. Observa-se que

para a balsa e o empurrador, as contribuições são inferiores ao do caminhão e

não estão representadas no gráfico.

5.5.2 Avaliação do produto

Na tabela 16 estão representados os dados referentes à contabilidade

ambiental em emergia da fibra de curauá, onde se avalia o produto resultante de

cada ‘etapa agrupada’ do processo. Neste caso, a emergia de uma etapa é

transferida para a etapa seguinte, preservando a memória da energia. Na tabela

15 priorizou-se o processo e na tabela 16, onde as etapas foram agrupadas,

priorizam-se os produtos comercializáveis: folha, fibra e manta.

99

Tabela 16: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ do processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no Anexo C) Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1) 1 Sol J 4,65E+13 1,00E+00 4,65E+13 - -

2 Energia cinética do vento

J 6,43E+10 1,50E+03 9,65E+13 -

-

3 Energia geopotencial da chuva

J 6,76E+08 1,05E+04 7,10E+12 -

-

4 Energia química da chuva

J 9,88E+10 1,82E+04 1,80E+15 2,6 < 1

Não-Renováveis (N1) 5 Erosão do solo J 2,08E+09 7,40E+04 1,54E+14 < 1 < 1 Pagos (F1) 6 Diesel J 5,26E+09 6,60E+04 3,74E+14 <1 <1

Mão de obra (operação) J 1,14E+10 3,40E+06 3,88E+16 62,7 44,8

Mão de obra (transporte)

J 2,97E+07 3,40E+06 1,01E+14 < 1 < 1 7

Mão de obra (total) J 1,14E+10 3,40E+06 3,89E+16 62,8 44,9 8 Aço (Trator) g 1,70E+03 1,78E+09 3,03E+12 < 1 < 1 9 Plástico (Trator) g 4,26E+02 3,15E+09 1,34E+12 < 1 < 1 10 Plástico (Sacos) g 1,11E+06 5,76E+09 6,39E+15 10,3 7,4 11 Caminhão g 1,43E+04 6,70E+09 9,58E+13 < 1 <1 12 Mudas de curauá unid. 6,00E+04 2,37E+11 1,42E+16 23,0 16,4 Subtotal 6,19E+16 100 69,3 Produto (Y1)

13 Folhas de curauá transportadas

g 9,00E+07 6,87E+08

J 3,91E+11 1,58E+05 (B) Desfibramento, lavagem e secagem

Renováveis (R2) 14 Evaporação g 9,72E+05 1,45E+05 1,41E+11 < 1 < 1 Não Renováveis (N2)

15 Água g 1,81E+08 2,25E+05 4,05E+13 < 1 < 1 Pagos (F2)

16 Madeira J 1,10E+11 4,40E+03 4,84E+14 3,0 < 1 17 Eletricidade J 8,61E+08 2,69E+05 2,32E+14 1,4 < 1 18 Brita g 9,47E+04 9,75E+05 9,23E+10 < 1 < 1

Mão de obra (operação) J 4,52E+09 3,40E+06 1,54E+16 94,2 16,8

Mão de obra (implantação)

J 1,09E+07 3,40E+06 3,71E+13 < 1 < 1 19

Mão de obra (total) J 4,53E+09 3,40E+06 1,54E+16 94,4 17,8 20 Cal g 4,64E+03 6,70E+06 3,11E+10 < 1 < 1 21 Areia g 6,41E+04 1,00E+09 6,41E+13 <1 <1 22 Blocos de concreto g 1,20E+04 1,35E+09 1,61E+13 <1 < 1 23 Aço g 1,75E+04 1,78E+09 3,11E+13 <1 <1 24 Cimento g 1,99E+04 1,97E+09 3,93E+13 <1 <1 25 Bomba g 2,80E+02 4,10E+09 1,15E+12 < 1 < 1 26 Motor g 1,39E+03 4,10E+09 5,68E+12 < 1 < 1 27 Plástico g 7,44E+02 5,72E+09 4,26E+14 < 1 < 1 Subtotal 1,63E+16 100 17,8

Total parcial 8,45E+16 Produto (Y2)

28 Fibra de curauá limpa e seca g 5,40E+06 1,56E+11

J 8,14E+10 1,04+06

100

Continuação da tabela 16 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte Não-Renováveis (N3) 29 Água g 3,49E+03 2,25E+05 7,85E+08 < 1 < 1 Pagos (F3)

30 Lubrificante J 3,80E+08 6,60E+04 2,51E+13 < 1 < 1 31 Diesel J 4,28E+10 6,60E+04 2,82E+15 33,5 3,3 32 Eletricidade J 1,13E+10 2,69E+05 3,04E+15 36,1 3,5

33 Brita g 3,75E+04 9,75E+05 3,66E+10 < 1 < 1 Mão de obra (operação)

J 7,01E+08 3,40E+06 2,38E+15 28,3 2,8

Mão de obra (implantação)

J 4,31E+06 3,40E+06 1,47E+13 < 1 < 1

Mão de obra (transporte) J 9,73E+06 3,40E+06 3,31E+13 8,7 < 1

34

Mão de obra (total) J 7,15E+08 3,40E+06 2,43E+15 28,9 2,8 35 Cal g 5,23E+02 6,70E+06 3,50E+09 < 1 < 1 36 Areia g 1,81E+04 1,00E+09 1,81E+13 < 1 < 1 37 Outros (Empurrador) g 8,03E+01 1,00E+09 8,03E+10 < 1 < 1 38 Blocos de concreto g 4,25E+03 1,35E+09 5,74E+12 < 1 < 1 39 Aço g 2,06E+04 1,78E+09 3,66E+13 < 1 < 1 40 Cimento g 4,25E+03 1,97E+09 8,37E+12 < 1 < 1 41 Motor g 1,60E+02 6,70E+09 1,07E+12 < 1 < 1 42 Borracha (pneus) g 1,66E+03 4,30E+09 7,12E+12 < 1 < 1 43 Caminhão g 2,48E+03 6,70E+09 1,66E+13 < 1 < 1 44 Alumínio g 9,31E+02 1,27E+10 1,18E+13 < 1 < 1 Subtotal 8,34E+15 100 9,7 Total geral 8,66E+16 100 Produto (Y4)

45 Manta de curauá transportada

g 5,40E+06 1,60E+10

J 8,14E+10 1,06E+06 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação à emergia da etapa (referente uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação à emergia total

O gráfico da figura 25 mostra a contribuição dos recursos mais

representativos em emergia para cada etapa agrupada do processo de produção

das mantas de fibra de curauá e a emergia total. O fluxo em emergia

correspondente aos recursos não renováveis tem pequena variação no decorrer

do processo, como pode ser observado na tabela 16, e é proveniente da erosão

do solo na etapa agrupada (A) e do consumo de água nas etapas agrupadas (B)

e (C). Para o cálculo da erosão do solo foi admitida a taxa de erosão média do

país (0,4 t/ha ano). Estes recursos não foram representados no gráfico porque

correspondem a uma pequena parcela da emergia total.

101

Mão deobra

Mudas

Sacos

Mão deobra

Eletricidade / Diesel

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

(A) Folha colhida (B) Fibra limpa eseca

(C) Manta agulhada Emergia Total

Em

po

wer

/ (

10

12 s

ej/

ha a

no

)

Figura 25: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) para o processo do curauá

Avaliando as etapas agrupadas do processo (tabela 16) observa-se que o

consumo de recursos provenientes da economia é predominante em todas as

etapas, sendo que o recurso da mão de obra representa as contribuições mais

significativas em emergia para o sistema do curauá. Na etapa (C) a eletricidade

apresenta a maior contribuição de recurso da economia no total da emergia, com

valor de 3,5%, seguido pelo consumo de óleo diesel, com contribuição de 3,3%

no total da emergia.

A partir dos valores dos fluxos de emergia da tabela 16, observa-se que há

consumo de recursos renováveis somente na etapa de cultivo, que é referente à

energia química da chuva e na etapa da secagem da fibra. A chuva contribui na

fase de cultivo, com 2,6% em emergia, representando menos de 1% no total do

processo e na fase de secagem, a evaporação, contribui com menos de 1% em

emergia no total do processo.

No cultivo do curauá, utiliza-se um trator para preparo do solo, sendo que o

consumo de diesel contribui com menos de 1% em emergia no total do processo.

Ainda nesta etapa do processo, os recursos empregados para o desenvolvimento

102

das mudas têm significativa contribuição para a emergia do processo. Este

recurso, considerado como pago por depender de insumos e mão de obra para

seu desenvolvimento, contribui com 20,9% em emergia e representa 15,5% no

total da emergia. O detalhamento dos cálculos referentes aos recursos

empregados para o desenvolvimento das mudas encontra-se no Anexo D.

5.5.3 Indicadores em emergia

Na tabela 17 estão representados os indicadores calculados para a produção

das mantas de fibra de curauá.

Tabela 17: Indicadores em emergia calculados para a produção de manta de fibra de curauá

Indicadores (A) Folha colhida

(B) Fibra limpa e seca

(C) Manta agulhada

EYR 1,03 1,03 1,02 EIR 30,7 38,2 42,5 ELR 33,4 42,5 47,2 SI 0,03 0,02 0,02 % R 2,91 2,30 2,08 Transformidade 158.000 sej/J 961.000 sej/J 1.060.000 sej/J

Observa-se que o indicador de sustentabilidade (SI) não apresenta valores

compatíveis com sustentabilidade nem mesmo em longo prazo (SI < 1 em todas

as etapas), não fornecendo contribuições sustentáveis à economia. A

sustentabilidade de um sistema agrícola está relacionada ao rendimento do

processo e a carga ambiental que, para a fibra de curauá, tem um baixo

rendimento (EYR) e uma elevada carga ambiental (ELR).

Os valores de EIR da tabela 17 indicam que os recursos pagos são

predominantes em todas as etapas da produção de mantas de curauá. Observa-

se a influência do uso intensivo de recursos oriundos da economia e a ausência

de entrada de recursos renováveis faz com que este indicador aumente na

medida em que o processo evolui, refletindo no aumento do EIR de 30,7 na

etapa agrupada (A), para 38,2 e 42,5 nas etapas agrupadas (B) e (C). Quanto

mais o produto avança na cadeia produtiva, maior o investimento econômico.

O ELR indica a pressão que um processo de transformação exerce no meio

ambiente e pode ser considerado uma medida do estresse no meio ambiente

103

devido a produção (atividade de transformação). O ELR para a folha colhida e

transportada é o mais baixo dentre os produtos resultantes do processo,

indicando menor pressão sobre o meio ambiente quando comparado com a fibra

limpa (B), com ELR igual a 42,5 e com a manta agulhada e transportada (C),

com valor de ELR igual a 47,2.

O EYR reflete a habilidade do processo de utilizar recursos locais, não

diferenciando se são renováveis ou não. Observa-se pequena variação no valor

deste indicador na medida que avançam na cadeia produtiva, com valores

próximos de 1, sendo que 1 é o menor valor possível para este indicador. Isto

indica que o processo resgata praticamente a mesma quantidade de emergia que

é fornecida para conduzi-lo e que não é apto a explorar eficazmente qualquer

recurso local.

Com relação ao indicador %R, a utilização de recursos renováveis no

processo em relação a emergia total empregada, não tem variação significativa,

reflexo da baixa utilização de recursos renováveis em todas as etapas do

processo produtivo da fibra de curauá. A redução do valor deste indicador nas

etapas agrupadas do desfibramento e agulhamento é decorrente do aumento da

utilização dos recursos pagos (F). A %R para a folha colhida e transportada (A)

é 2,91 ou, em outras palavras, 97% da emergia provém de recursos não

renováveis (N + F). Para a fibra limpa (B), a %R é de 2,30 e para a manta

agulhada e transportada o valor deste indicador é 2,08. Estes valores podem

indicar que o processo de produção de mantas de fibra de curauá não é

sustentável devido ao elevado consumo de recursos não renováveis.

A transformidade mede a quantidade de emergia utilizada para gerar uma

unidade de produto e pode ser considerada como um indicador de qualidade.

Quanto mais alta a transformidade, maior é a necessidade do suporte ambiental

para o processo. O valor da transformidade calculada para a fibra de curauá é

961.000 sej/J e para a manta de curauá é de 1.060.000 sej/J. A partir dos

valores da tabela 17, observa-se que a transformidade aumenta 6 vezes na

segunda etapa, que é resultado do aumento de insumos combinado com a baixa

eficiência do processo (rendimento de fibra seca por folha de 6%). O aumento da

transformidade de (B) para (C) é resultado do aumento de insumos, sendo que

104

na etapa (C) entra e sai a mesma quantidade de material (5.400 kg fibra/ha

ano).

5.6 Diagrama Ternário de Emergia para o Sisal e o Curauá

Devido às características dos sistemas avaliados é possível atribuir à mão de

obra, recurso considerado como F neste estudo, uma parcela de porcentagem

renovável. Esta porcentagem de recurso renovável na mão de obra refere-se à

parcela de recursos renováveis que dão suporte à mão de obra, especialmente

em sistemas com agricultura familiar onde a mão de obra vive no local de

cultivo.

O critério adotado para determinar a fração renovável da mão de obra foi

baseado na literatura (Ulgiati et al., 1994 e Bastianioni et al., 2001). Segundo

estes autores, a fração renovável da mão de obra corresponde à fração de

recursos renováveis do país em que a mão de obra é empregada. O trabalho

humano pode ser considerado um produto do sistema da economia e do meio

ambiente justificando a atribuição da parcela de emergia renovável à mão de

obra. No Brasil, o fluxo de emergia renovável corresponde a 70% da emergia

total empregada (Coelho et al., 2002).

Considerando o fluxo de mão de obra com a fração renovável, foram

elaboradas as tabelas H.1 e I.1 (Anexos H e I), para o sisal e o curauá

respectivamente. Na tabela 18 apresenta-se um resumo dos fluxos totais em

emergia para os recursos R, N e F dos sistemas aplicando a parcela de recurso

renovável à mão de obra e os fluxos resultantes da contabilidade tradicional,

utilizados para elaborar o diagrama ternário de emergia.

105

Tabela 18: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados - atribuindo a parcela renovável ao recurso da mão de obra (A) e dados conforme a contabilidade tradicional (B)

Emergia / (1011 sej/ha ano)

Recursos SISAL CURAUÁ

A B A B

R 15.100 7.190 290.000 18.000 N 134 134 1.540 1.540 F 3.390 11.290 327.000 599.000

(A) Folha colhida

Y 18.610 18.610 619.000 619.000

R 25.000 7.190 398.000 18.000 N 134 134 1.940 1.940 F 8.690 26.500 382.000 762.000

(B) Fibra limpa e seca

Y 33.830 33.830 728.000 782.000

R 28.400 7.190 415.000 18.000 N 134 134 1.945 1.945 F 15.400 35.570 449.000 846.000

(C) Manta agulhada

Y 42.900 42.900 866.000 866.000 Notas: A: Fluxos em emergia com a atribuição da parcela de 70% de renovável ao recurso da mão de obra B: Fluxos em emergia resultantes da contabilidade tradicional

A partir dos resultados obtidos é possível comparar os fluxos tradicionais com

os fluxos de mão de obra renovável. Esta comparação pode ser feita através do

diagrama ternário de emergia cujo objetivo é indicar de forma direta a influência

da parcela renovável no resultado da sustentabilidade. Nesse sentido, o

diagrama ternário é apresentado na figura 26, onde comparam-se os dois

sistemas em estudo.

106

Figura 26: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/ha ano). Os pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os resultados da metodologia tradicional e os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e 12 (curauá) representam os resultados atribuindo-se a parcela de renovável para a mão de obra

Observam-se variações significativas nessa comparação e os dois sistemas

ficam mais sustentáveis quando se atribui a parcela renovável à mão de obra.

Para o sistema do curauá, que apresenta ESI<1 em todas as etapas do processo

(pontos 4, 5 e 6), quando a parcela renovável da mão de obra é considerada, o

sistema passa para a região de sustentabilidade em médio prazo (1<ESI<5),

pontos 10, 11 e 12. No sistema do sisal, o ponto (1) está localizado na região de

sustentabilidade em médio prazo e os pontos (2) e (3) estão na região de não

sustentabilidade (ESI<1). Quando a parcela renovável é atribuída à mão de obra,

o sistema passa para a região de sustentabilidade em longo prazo (pontos 7, 8 e

9).

O fato de ambos os sistemas empregarem mão de obra intensiva em todas as

etapas do processo, cerca de 70% para o sisal e 65% para o curauá do total da

emergia empregada na obtenção das mantas agulhadas, quando adicionada a

parcela renovável o sistema do sisal apresenta variações mais significativas que

o curauá, aliado ao fato de que no sistema do curauá os recursos vindos da

economia totalizam praticamente 100% do total da emergia. Para o sisal, os

recursos pagos representam cerca de 77% do total da emergia. A figura 27

107

representa as linhas de recursos para a manta agulhada dos dois sistemas em

estudo, aplicando-se a metodologia tradicional e atribuindo-se a parcela

renovável à mão de obra.

Figura 27: Representação das linhas de recursos para a manta agulhada de fibra de sisal e fibra de curauá com a metodologia tradicional e atribuindo a parcela de renovável à mão de obra

O insignificante peso de N, bem como as quantidades variáveis dos recursos

F e R são claramente ilustradas no diagrama da figura 27, uma vez que os doze

pontos estão localizados no segmento R-F do triângulo. Observa-se que à

medida que o processo avança na cadeia de produção, por exemplo, do ponto 1

ao 3 (sisal), há um aumento no consumo de recursos F e redução no consumo de

R e o sistema desloca-se também para uma região de menor sustentabilidade. A

diferença no uso de recursos renováveis determina a maior sustentabilidade do

sistema do sisal em comparação ao curauá, que pode ser observado através das

linhas de recursos dos pontos 3 e 9, considerando a metodologia tradicional e

atribuindo a porcentagem de renovável à mão de obra respectivamente. Desta

forma, é fácil notar no diagrama que um decréscimo no uso de recursos da

economia no processo do curauá, ponto 12, por exemplo, aumenta sua

sustentabilidade, permanecendo na região de sustentabilidade em médio prazo.

108

A produtividade dos sistemas em estudo não são semelhantes, com valores

de 5.400 kg de fibra seca para o curauá e 872 kg de fibra seca para o sisal.

Devido a isto, opotou-se em construir o diagrama ternário em emergia para o

sisal e o curauá considerando a produção de 1 kg de fibra seca (sej/kg de fibra

seca produzida) para verificar se as tendências observadas no diagrama da

figura 26 permanecem.

Foram elaboradas as tabelas J.1 e K.1 (Anexos J e K), para o sisal e o curauá

respectivamente. Na tabela 19 apresenta-se um resumo dos fluxos totais em

emergia para os recursos R, N e F dos sistemas atribuindo a parcela de recurso

renovável à mão de obra e os fluxos resultantes da contabilidade tradicional,

utilizados para elaborar o diagrama ternário de emergia.

Tabela 19: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados

Emergia / (1011 sej/kg fibra seca)

Recursos SISAL CURAUÁ

A B A B

R 13,1 8,41 54,7 3,42 N 0,16 0,16 0,29 0,29 F 1,99 6,63 307 358

(A) Folha colhida

Y 15,2 15,2 362 362

R 24,7 8,41 74,2 3,42 N 0,16 0,16 0,29 0,29 F 209 222 318 388

(B) Fibra limpa e seca

Y 234 234 392 392

R 28,5 8,41 172 3,42 N 0,16 0,16 0,29 0,29 F 215 231 16.561 16.729

(C) Manta agulhada

Y 244 244 16.733 16.733 Notas: A: Fluxos em emergia com a atribuição da parcela de 70% de renovável ao recurso da mão de obra B: Fluxos em emergia resultantes da contabilidade tradicional

A partir dos resultados obtidos é possível comparar os dois sistemas,

apresentando os resultados em sej/kg de fibra seca produzida. Os valores de N

não se alteram e a presença dos recursos F é mais significativa para o processo

do curauá. Diferente do que é observado para os sistemas quando a base de

cálculo utilizada é kg/ha ano, onde tem-se a mão de obra como principal

participação de recursos F no total da emergia. Quando a base de cálculo

utilizada é kg de fibra produzida, a mão de obra torna-se o recurso F com menor

participação no total da emergia, tanto quando é atribuída a parcela de

109

renovável à mão de obra ou quando a metodologia tradicional é utilizada. Neste

caso, para o sisal o recurso F mais significativo é o óleo diesel (transporte)

seguido pela mão de obra e para o curauá também é o óleo diesel (transporte)

seguido pelos sacos plásticos utilizados no transporte das folhas. Fato este que

pode ser observado no diagrama representado na figura 28, pois quando atribui-

se a parcela de renovável à mão de obra, somente o sistema do sisal apresenta

variações significativas.

Figura 28: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/kg fibra). Os pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os resultados da metodologia tradicional. Os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e 12 (curauá) referem-se aos resultados atribuindo a parcela de renovável para a mão de obra.

Observa-se que o comportamento dos sistemas ao utilizar como base de

cálculo a produção de 1kg de fibra não é similar ao diagrama apresentado na

figura 26. Há variações significativas nessa comparação e somente o sistema do

sisal na etapa de colheita das folhas, quando atribui-se a parcela renovável à

mão de obra, representado pelo ponto 7 no diagrama, apresenta valor

compatível com a sustentabilidade em longo prazo (SI>5). A sustentabilidade em

médio prazo (1<SI<5) é representada pelo ponto 1 que também refere-se as

folhas de sisal, a partir da metodologia tradicional. Os demais pontos para os

dois sistemas ficam localizados na região de não sustentabilidade (SI<1), não

110

apresentando variações significativas quando a parcela renovável é

acrescentada.

A partir da representação dos sistemas no diagrama ternário de emergia

(figuras 26 e 28), pode-se afirmar que o sistema do sisal é mais sustentável que

o do curauá.

5.7 Cálculo da Área Suporte para o Sisal e o Curauá

Conforme descrito no item 4.5, foi calculada a área suporte para os dois

sistemas em estudo utilizando a metodologia desenvolvida por Brown e Ulgiati

(2001).

Utilizando a equação 8 apresentada no item 4.5 foi calculada a área suporte

renovável para os sistemas do sisal e do curauá. Na tabela 20 são apresentados

os dados utilizados no cálculo.

Tabela 20 – Dados utilizados no cálculo da área suporte renovável para os sistemas do sisal e do curauá

Dados Valor Referência

Empd(r) Densidade de empower renovável do país 2,26E+15 sej/ha

Coelho et al. (2002) Tabela 7 – p.55

Recursos da economia (dos sistemas)

Sisal 3,56E+15 sej/ha ano F

Curauá 8,46E+16 sej/ha ano Tabela 20 (deste

trabalho)

Recursos não-renováveis (dos sistemas)

Sisal 1,34E+13 sej/ha ano N

Curauá 1,94E+14 sej/ha ano Tabela 20 (deste

trabalho) Notas:

(1) O Empd do Brasil é igual a 3,24E+15 sej/ano. Como precisa-se do Empd(r) (renovável), multiplica-se o valor por 70% que é a fração de recursos renováveis do Brasil.

(2) O valor do Empd é referente ao ano de 1996.

Cálculo da área suporte renovável para os sistemas em estudo:

Sisal

SA (r) = (3,56E+15 + 1,34E+13) / 2,26E+15 SA (r) = 1,58 ha

111

Curauá

SA (r) = (8,46E+16 + 1,94E+14) / 2,26E+15 SA (r) = 37,5 ha

As áreas calculadas acima referem-se à ‘área indireta’ para seqüestrar a

emergia equivalente necessária para os sistemas em estudo, que vem de

recursos renováveis (1,58 ha e 37,5 ha para o sisal e o curauá respectivamente).

Utilizando a equação 10 apresentada no item 4.5 foi calculada a área

necessária para balancear o empreendimento proposto, ou seja, os sistemas do

sisal e do curauá. Para o cálculo utilizou-se o valor do ELR do Brasil que é igual

a 0,54, calculado com base nas informações de Coelho et al. (2002) e utilizando

a equação 4.

Cálculo da área suporte para os sistemas em estudo utilizando o indicador de

carga ambiental:

Sisal

R* = (F+N) / ELR(r) = (3,56E+15 + 1,34E+13) / 0,54

R* = 6,61E+15 sej/ano

SA(ELR) = R* / Empd(r) = 6,61E+15 / 2,26E+15

SA(ELR) = 2,92 ha

Curauá

R* = (F+N) / ELR(r) = (8,46E+16 + 1,94E+14) / 0,54

R* = 1,57E+17 sej/ano

SA(ELR) = R* / Empd(r) = 1,57E+17 / 2,26E+15

SA(ELR) = 69,5 ha

R* é quantidade de emergia renovável necessária par abaixar o indicador de

carga ambiental do sistema em estudo e igualar com o indicador de carga

ambiental do Brasil e SA(ELR) é a área requerida para equilibrar o desenvolvimento

proposto, neste caso, os sistemas de fibras de sisal e de curauá. Na tabela 21

encontra-se o resumo os dados utilizados para os cálculos e os resultados

obtidos.

112

Tabela 21 – Resumo dos dados utilizados nos cálculos e resultados obtidos para as áreas suporte

Sisal Curauá

Índice de Notas Região a Sistema Região a Sistema

1 Emergia total usada / (sej/ha ano) 2,98E+24 4,29E+15 2,98E+24 8,66E+15

Recursos renováveis / (sej/ha ano) 1,93E+24 7,19E+14 1,93E+24 1,80E+15

Recursos Não-renováveis / (sej/ha ano) 6,34E+23 1,34E+13 6,34E+23 1,94E+14

Recursos pagos / (sej/ha ano) 4,18E+23 3,56E+15 4,18E+23 8,46E+16

2 % Renovável / (sej/sej) 70% 16,8% 70% 2,1%

3 Densidade de Empower / (sej/ha ano) 3,24E+15 4,29E+15 3,24E+15 8,66E+16

4 ELR 0,54 4,97 0,54 47,2

5 SA(r) / (ha) -- 2,92 -- 69,5

6 SA (ELR) / (ha) -- 1,58 -- 37,5 a Região é definida como sendo o Brasil, já que os dados referentes as regiões de Valente/BA e Santarém/PA não estão disponíveis. Notas:

1 Uso de emergia pelos sistemas retirados da tabela 20. 2 Retirado das tabelas 12 e 18 (sisal e curauá respectivamente). 3 Retirado da tabela 20. 4 Retirado das tabelas 12 e 18 (sisal e curauá respectivamente). 5 Calculado conforme a equação 8. 6 Calculado conforme as equações 10 e 11.

A porcentagem de recurso renovável (%R) dos sistemas é menor que o do

país onde os sistemas estão inseridos. Os únicos recursos R contabilizados são

referentes à plantação, representado pela chuva com participação de 16,8% no

total da emergia para o sistema do sisal e 2% para o sistema do curauá.

Embora a densidade de empower dos sistemas seja maior que a do país, a do

sisal é apenas 32% maior enquanto que a do curauá é 26,7 vezes maior,

significando que o fluxo de emergia requerido pelos sistemas por hectare é maior

que o do país. A densidade de empower é uma medida relativa da intensidade da

atividade, expressa como o total de emergia utilizada por unidade de tempo e

área. Segundo Brown e Ulgiati (2001), áreas rurais tem densidade de empower

de 1 a 10E+11 sej/m² ano (igual a 1 a 10E+15 sej/ha ano) e a média global da

densidade de empower renovável é cerca de 0,2E+11 sej/m² ano (igual a

0,2E+14 sej/ha ano).

Os indicadores de carga ambiental (ELR) para os empreendimentos

(sistemas) são muito maiores que o do país (onde os sistemas estão inseridos),

sendo 9 e 87 vezes maior para o sisal e curauá. Estas diferenças conduzem a

valores para o SA(ELR) maiores que 1 ha para ambos os sistemas (1,58 e 37,5 ha,

113

sisal e curauá respectivamente). Assim, o sisal cultivado em 1 ha corresponderia

a 1,58 ha da área real e o curauá a 37,5 ha da área real a fim de equilibrar com

o perfil do ambiente em termos de ELR.

Em relação à área de suporte renovável, o resultado do item 5 da tabela 21

mostra a área que seria necessária se as atividades econômicas (sistemas do

sisal e curauá) utilizassem somente emergia renovável. Para o sisal esta área

seria cerca de 3 vezes maior e para o curauá cerca de 70 vezes maior que 1

hectare, que a área referência utilizada na contabilidade. Esse resultado mostra

que o sistema do sisal utiliza mais recursos renováveis que o curauá,

confirmando os resultados apresentados anteriormente, porém ambos os

sistemas não se sustentam com seus próprios recursos.

Para produzir 1 kg de fibra de sisal precisa-se de 0,0017 ha e para a

produção de 1 kg de curauá, 0,000189 ha. Estas são as áreas diretas

empregadas no cultivo dos sistemas do sisal e curauá. Assim, determina-se o

SA(ELR) para a produção de 1 kg de fibra multiplicando-as pelas áreas suporte

calculadas na tabela 21 (item 6). Desta forma, tem-se como resultado a área

indireta (real) inerente aos sistemas. Para a produção de 1 kg de sisal a área

indireta é de 0,0024 ha e para o curauá é de 0,0071 ha, sendo 0,7 vezes maior e

0,03 vezes, para o sisal e curauá respectivamente. Observa-se que a área

requerida para providenciar recursos naturais suficientes com o objetivo de

igualar o valor ELR dos sistemas ao da região onde estão inseridos é menor para

o curauá do que para o sisal, fato este decorrente da produtividade do curauá

ser maior do que a do sisal, ou seja, o curauá precisa de menor área para

produzir a mesma quantidade de fibra que o sisal. Da mesma forma foi calculada

a área suporte renovável para o veículo, multiplicando-se a área direta pelo item

5 da tabela 21, obtendo-se 0,005 e 0,013 ha para o sisal e curauá

respectivamente.

Conforme comentado no início do trabalho, as fibras vegetais estão sendo

cada vez mais pesquisadas com o objetivo de serem utilizadas na fabricação de

peças para a indústria, em substituição as matérias-primas de fontes não

renováveis. Com este propósito, elaborou-se um exemplo fictício a fim de

conhecer a área indireta necessária caso fossem utilizadas mantas de sisal e de

114

curauá na produção de peças. Assumiu-se que para a fabricação de dois

componentes, o revestimento da parede traseira e do teto de um veículo

qualquer, são necessários 2,85 kg de manta de sisal e/ou de curauá. Desta

forma, a área indireta requerida será de 0,007 ha sisal/veículo e 0,02 ha de

curauá/veículo. A área suporte renovável para o veículo também foi calculada e

os resultados estão demonstrados na tabela 22.

Tabela 22 – Resultados obtidos para as áreas SA(ELR) e SA(r) para um veículo (exemplo hipotético)

Sisal Curauá

SA(ELR) / (ha) 1,58 37,5

SA(r) / (ha) 2,92 69,5

Área direta (1 kg de fibra) / (ha) 0,0017 0,000189

Área suporte indireta (SA(ELR)) / (ha) 0,0024 0,0071

Área suporte renovável (SA(r)) / (ha) 0,005 0,013

Veículo (SA(ELR)) / (ha) 0,007 0,02

Veículo (SA(r)) / (ha) 0,01 0,04

A partir dos resultados apresentados na tabela 22, observa-se que a área

suporte requerida para balancear a produção de componentes para um veículo

com o indicador de carga ambiental do Brasil, para o sisal equivale a 0,44% e

para o curauá a 0,06%, tendo como referência 1 ha. Em relação à área suporte

renovável, os resultados acima mostram que os dois sistemas se sustentam com

seus próprios recursos para a produção de componentes para um veículo. Desta

forma, tendo-se como base a área suporte renovável, o limite de produção de

veículos para o sisal é de 292 e para o curauá é de 1.737, considerando que em

cada veículo são empregados 2,85 kg de fibra. Para a área suporte indireta

(SA(ELR)), o limite seria 1.875 veículos para o curauá e 226 para o sisal.

115

6. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

No decorrer do capítulo 5 foram descritos os dois sistemas agroindustriais

avaliados. Na figura 28 estão citadas, resumidamente, as principais

características dos dois sistemas. Cabe aqui salientar que os dados da fibra de

sisal para a contabilidade ambiental em emergia são referentes ao cultivo em

pequena propriedade, caracterizada como ‘agricultura familiar’ e os dados do

curauá são referentes ao cultivo em grande propriedade, que pode ser

caracterizado como ‘industrial’. Porém, a base de cálculo utilizada para ambos os

sistemas foi a mesma: kg de fibra produzida em um hectare, no período de um

ano (kg/ha ano).

Figura 29: Principais características dos sistemas de produção de fibra de sisal e curauá

Na tabela 23 estão representados os indicadores calculados para a produção

das mantas de fibra de sisal e de fibra de curauá.

116

Tabela 23: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de manta de fibra de sisal e de curauá

Indicadores em Emergia Tr (sej/J) EYR EIR ELR SI %R

(A) Folha colhida SISAL 65.100 1,65 1,54 1,59 1,04 38,6 CURAUÁ 158.000 1,03 30,7 33,4 0,03 2,91 (B) Fibra limpa e seca SISAL 264.000 1,28 3,62 3,70 0,34 21,3 CURAUÁ 961.000 1,03 38,2 42,5 0,02 2,30 (C) Manta agulhada SISAL 349.000 1,21 4,86 4,97 0,24 16,8 CURAUÁ 1.060.000 1,02 42,5 47,2 0,02 2,08

O valor da transformidade para a fibra de sisal limpa e seca (264.000

sej/J) é 3,6 vezes menor quando comparado a fibra de curauá limpa e seca

(961.000 sej/J), evidenciando que o sistema de produção do sisal é mais

eficiente em conversão de energia em comparação com o sistema de produção

da fibra de curauá. Para a manta agulhada a transformidade do curauá é 3

vezes maior que a do sisal.

Com relação aos indicadores apresentados na tabela 22, observa-se que o

indicador de sustentabilidade (SI) somente apresenta valores compatíveis com

sustentabilidade em médio prazo, na etapa do cultivo e colheita do sisal (SI =

1,04). É somente nessa primeira etapa do processo de produção de fibra de

sisal que os recursos renováveis representam uma parcela significativa. A

diminuição drástica desse indicador ocorre na etapa de desfibramento e, como

foi mencionado, o peso do recurso mão de obra oriunda da economia é o

responsável. Mesmo assim, é importante ressaltar que a mão de obra rural está

inserida num meio onde os recursos vindos da natureza representam uma

parcela fundamental para o sustento da população. Para o processo de produção

da fibra de curauá, este indicador não apresenta valores compatíveis com

sustentabilidade nem mesmo em longo prazo (SI < 1 em todas as etapas), não

fornecendo contribuições sustentáveis à economia. Avaliando-se este indicador

isoladamente, pode-se dizer que o processo de produção de mantas, a partir da

fibra de sisal, é mais sustentável do que o de produção mantas a partir da fibra

de curauá.

117

O EIR mede a relação entre a emergia proveniente da economia e da

natureza e avalia se o processo é um bom usuário da emergia que é investida.

Os valores de EIR da tabela 23 indicam que os recursos pagos são

predominantes nas etapas do processo de produção de mantas de sisal e de

curauá. O investimento no sisal é 10 vezes menor para a fibra limpa e cera de 9

vezes menor para a manta agulhada quando comparado com o curauá. O

sistema do sisal apresenta valores mais baixos de EIR, indicando ser mais eficaz

que o sistema do curauá no que se refere ao uso de recursos de emergia local

renovável ou não.

Quando um processo requer serviços ambientais, ele exerce uma ‘carga’ no

ambiente. O conceito de carga ambiental diz que uma vez que um serviço

ambiental é usado por um processo, ele não está disponível para outro. Isto é, o

ambiente tem uma capacidade finita para suportar o processo econômico e os

esforços humanos. A capacidade de carga pode ser determinada baseando-se

nas exigências da emergia para uma dada população ou a intensidade de

emergia de um dado desenvolvimento econômico. A capacidade de carga de um

ambiente é determinada pela habilidade desse ambiente de fornecer a emergia

requerida. Conseqüentemente, o indicador de carga ambiental (ELR) indica a

pressão que um processo de transformação exerce no meio ambiente e pode ser

considerada uma medida do estresse no meio ambiente, devido à produção

(atividade de transformação). Valor de ELR em torno de dois ou menor que dois

é indicativo de estresse ambiental relativamente baixo (ou processos que podem

usar grandes áreas de um ambiente local para diluir os impactos). Valor de ELR

entre três e dez é indicativo de estresse ambiental moderado e quando o ELR é

maior que 10, indica estresse ambiental muito mais elevado, devido aos grandes

fluxos de emergia não renovável concentrados em um ambiente relativamente

pequeno (Cavalett et al., 2006). Observa-se que o processo de produção de sisal

apresenta valores de estresse ambiental variando entre baixo a moderado, com

ELR de 1,59 para a folha colhida, de 3,75 para a fibra limpa e seca e ELR de 5,03

para a manta agulhada, indicando que este processo exerce menor pressão no

meio ambiente quando comparado ao curauá que tem valores de ELR variando

entre 33,4 e 47,2.

118

Para conhecer o benefício para a cadeia de consumidores, calcula-se o EYR

que é obtido dividindo a emergia incorporada no produto pela emergia dos

insumos que provém da economia (EYR=Y/F). O valor obtido indica quanta

energia primária é disponibilizada para a economia que consome o produto. O

EYR reflete a habilidade do processo de utilizar recursos locais, não diferenciando

se são renováveis ou não. O processo cujo EYR é igual a 1 ou somente

ligeiramente maior, não fornece emergia líquida significativa à economia e

somente transforma os recursos que já estão disponíveis do processo

precedente. Assim, pode ser considerado como sendo um processo mais

consumidor do que como criador de novas oportunidades para o crescimento do

sistema (Cavallet et al., 2006). Fontes primárias de energia (óleo cru, carvão,

gás natural) usualmente mostram EYR maior que 5. Fontes secundárias de

energia e matérias-primas, tais como cimento e aço, mostram EYR variando

entre 2 a 5, indicando moderada contribuição para a economia. O EYR para os

sistemas de produção de fibra de sisal e curauá são similares e variam entre

1,65 a 1,21 para o sisal e valores de 1,03 a 1,02 para o curauá. Estes valores

indicam que os sistemas de produção avaliados não têm habilidade em explorar

os recursos locais disponíveis com investimento de recursos exteriores,

requerendo melhorias adicionais.

Com relação ao indicador de renovabilidade (%R), os valores calculados para

o sistema do curauá são de 2,91% para a folha colhida, 2,30% para a fibra

limpa e 2,08% para a manta agulhada e indicam que cerca de 97% da emergia

provém de recursos não renováveis (N) e da economia (F). Para o sistema do

sisal, o valor deste indicador para a folha colhida é de 38,6%, indicando que

61% da emergia para a obtenção das folhas de sisal vêm de recursos N e F. O

valor do indicador reduz-se para 21,3% para a fibra limpa e ao valor de 16,8%

para a manta agulhada. A redução do valor deste indicador nas etapas do

desfibramento e agulhamento para ambos os processos é conseqüência do

aumento na utilização dos recursos pagos (F).

Nas tabelas da contabilidade ambiental em emergia foram apresentados os

fluxos em emergia empregados em cada etapa do processo de produção das

mantas de fibra de sisal e de fibra de curauá, utilizando-se como base de cálculo

a produção total de um hectare, no período de um ano. A tabela 24 fornece

119

dados referentes às contribuições totais em emergia dos recursos R, N e F

empregados em cada ‘etapa agrupada’ dos processos avaliados.

Tabela 24: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados

Emergia / (10 11 sej/ha ano)

Produto resultante em cada etapa ‘agrupada’ do processo

Recursos SISAL CURAUÁ

R 7.190 18.000 N 134 1.540 F 11.290 599.000

(A) Folha colhida

Y 18.610 619.000 R 7.190 18.000 N 134 1.940 F 26.500 762.000

(B) Fibra limpa e seca

Y 33.830 782.000 R 7.190 18.000 N 134 1.945 F 35.570 846.000

(C) Manta agulhada

Y 42.900 866.000

Observa-se que o sistema do sisal consome 23 vezes menos recursos em

emergia que o curauá para produzir a fibra limpa e seca. Porém, cabe ressaltar

que a produtividade do curauá é 6,6 vezes maior que a do sisal. Para um hectare

de curauá obtém-se 5.400 kg de fibra, enquanto que para o sisal este valor é de

814 kg.

A partir dos dados da tabela 24, observam-se maiores contribuições em

emergia dos recursos renováveis, não renováveis e pagos para o sistema da fibra

de curauá em todas as etapas, fato que pode ser justificado pela maior

produtividade por hectare que necessita de mais recursos, especialmente os

pagos, e também pela infra-estrutura que sustenta o sistema produtivo. Porém,

a transformidade da fibra de sisal limpa e seca é cerca de 4 vezes menor que a

do curauá e a da manta agulhada 3 vezes menor, indicando maior eficiência

ecossistêmica para o sistema do sisal.

O sistema do curauá tem maior quantidade anual de chuva e por isso

apresenta um maior input de recurso renovável, quando comparado ao sisal,

com valor de 1,80 E+15 sej/ha ano contra 7,19 E+14 sej/ha ano. Na etapa que

engloba a secagem das fibras, a evaporação também foi contabilizada como

recurso renovável nos dois sistemas, porém com contribuições muito pequenas,

120

não implicando em aumento significativo no consumo de R em relação a emergia

total dos sistemas.

Quanto ao consumo de recursos não renováveis, que são referentes à erosão

do solo, os dois sistemas são equivalentes, contribuindo com menos de 1% para

a emergia total. Foi adotada a mesma taxa de erosão para os dois sistemas, 0,4

t/ha ano, porém com diferentes porcentagens de matéria orgânica no solo: 2%

para o sisal e 23% para o curauá. No sistema do curauá, considerou-se a água

utilizada no processo de lavagem da fibra e na fase de implantação (construção)

como recurso não renovável, pois é retirada de poço semi-artesiano. A

contribuição deste recurso representa menos de 1% na emergia total.

Em relação aos recursos pagos, a maior contribuição em emergia nos dois

sistemas está associada à mão de obra. Para o sisal, a mão de obra consome

3,02E+15 sej/ha ano, contribuindo com 70,4% no total da emergia. Para o

curauá o consumo é de 5,67E+16 sej/ha ano, contribuindo com 65,5% no total

da emergia. O segundo maior recurso pago para o sistema do sisal está

associado ao consumo de energia elétrica na etapa de agulhamento,

representando 6,1% no total da emergia. Já para o sistema do curauá, o

segundo maior recurso pago cabe às ‘mudas’ de curauá (material para plantio),

representando 16,4% em emergia, seguido pelos sacos de plástico (reutilizáveis)

utilizados no transporte das folhas de curauá, contribuindo com 7,4% no total da

emergia.

Tendo em vista que a produtividade dos sistemas é bastante diferente, 852

kg de fibra/ha para o sisal e 5.400 kg de fibra/ha para o curauá (figura 28),

visando facilitar a comparação entre os sistemas quanto ao consumo de recursos

R, N e F nas ‘etapas agrupadas’, os valores foram transformados em

emergia/massa. Para isto foi determinada a relação da massa de folha necessária

para produzir 1 kg de fibra seca para ambos os sistemas: no caso do sisal, são

necessários 25 kg de folhas e para o curauá, 17 kg de folhas. Como os fluxos das

tabelas da contabilidade ambiental em emergia tem como base de cálculo kg/ha

ano foi necessário também fazer a relação da área utilizada para produzir 1 kg

de fibra seca. Para o sisal é necessário 1,17E-03 ha e para o curauá, 1,89E-04

ha. A tabela 25 fornece os valores das contribuições totais dos recursos R, N e

121

F, em emergia/kg de fibra, empregados em cada ‘etapa agrupada’ dos sistemas

avaliados.

Tabela 25: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados empregando 1 kg de fibra limpa e seca como base de cálculo

Emergia / (1011 sej/kg fibra ‘limpa e seca’)

Produto resultante de cada etapa ‘agrupada’ do processo

Recursos SISAL CURAUÁ

R 8,41 3,42 N 0,16 0,29 F 3,32 357,9

(A) Folha colhida

Y 15,2 361,6 R 8,41 3,42 N 0,16 0,29 F 218,4 388,5

(B) Fibra limpa e seca

Y 234,4 392,2 R 8,41 3,42 N 0,16 0,29 F 227,7 16.729,3

(C) Manta agulhada

Y 243,6 16.733,0

Os dados da tabela 25 mostram que o sistema do sisal utiliza menos recursos

vindos da economia, quando comparado com o curauá. Fato este que pode ser

explicado pelo modelo de produção adotado para os dois sistemas: o sisal, que

pode ser caracterizado como sendo um processo ‘rudimentar’, que ocupa muita

mão de obra, infra-estrutura simples e com pouca tecnologia. O curauá, também

emprega muita mão de obra, mas em contrapartida possui máquinas de

desfibramento mais eficientes, infra-estrutura ‘fabril’ e plantio organizado de

forma a obter uma maior produtividade.

Na etapa (A), o consumo do recurso não renovável que para ambos os

sistemas refere-se à erosão do solo é praticamente o dobro para o sistema do

curauá. Como a taxa de erosão adotada para os dois sistemas foi a mesma, 0,4

t/ha ano, a diferença deve-se à porcentagem de matéria orgânica no solo. Como

a porcentagem de matéria orgânica para o sisal é menor, a contribuição em

emergia também é menor. Com relação ao consumo de recurso renovável,

representado pela chuva nos dois sistemas, a contribuição em emergia para o

sisal é 2,45 vezes maior que para o curauá. Isto porque se determina o fluxo da

chuva em função da área e, como o sisal precisa de mais área para produção de

1 kg de fibra, a contribuição deste recurso é maior.

122

Em relação à contribuição dos recursos F, na etapa agrupada (A) do sisal a

mão de obra representa 2,7% no total da emergia. Para o sistema do curauá, os

sacos utilizados no transporte das folhas contribuem com a maior parcela no

total da emergia do sistema (1,4%) e mão de obra com menos de 1%.

Na etapa agrupada (B), o óleo diesel é o recurso mais representativo para o

sistema do sisal, contribuindo com 71,3% no total da emergia do sistema. A

contribuição desta etapa na emergia total dos sistemas é de 89,7% para o sisal e

0,2% para o curauá. Esta diferença deve-se ao fato de que na etapa agrupada

(B) para o curauá não há transporte e, conseqüentemente, não há a

contabilização do óleo diesel, da mão de obra e do veículo. Na etapa agrupa (C),

para o curauá, a emergia é muito superior (1,67E+15 sej/kg) quando comparada

à mesma etapa para o sisal (2,44E+13 sej/kg), reflexo do transporte da manta

agulhada, e o óleo diesel contribui com 95,8% no total da emergia. Para o sisal,

a maior contribuição é representada pela mão de obra e este recurso representa

2,2% no total da emergia. Observa-se que o consumo de óleo diesel tem

contribuição expressiva nos dois sistemas, quando são avaliados em relação a

emergia/massa (sej/kg). Desta forma, o emprego de combustíveis alternativos

para o transporte ou a alteração dos modais de transporte dos produtos poderia

ser uma alternativa para tornar os sistemas mais sustentáveis sob o ponto de

vista ambiental.

Comparando-se a emergia envolvida para a obtenção dos produtos nos dois

sistemas, a emergia para obter as folhas de sisal é 23 vezes menor que para o

curauá. Para obter a fibra limpa e seca, o sistema do sisal emprega 1,7 vezes

menos emergia que o curauá. Na produção das mantas agulhadas, o sistema do

curauá emprega 68 vezes mais emergia que o sisal, reflexo da maior

contribuição do óleo diesel referente ao transporte nesta etapa do processo,

conforme já mencionado anteriormente.

Na tabela 26 estão resumidos os indicadores calculados para os sistemas,

utilizando como base de cálculo a produção de 1 kg de fibra. No anexo F

encontra-se a tabela da contabilidade em emergia para o sistema do sisal e no

anexo G a tabela referente ao sistema do curauá.

123

Tabela 26: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de mantas de fibra de sisal e curauá, utilizando como base de cálculo a produção de 1kg de fibra

Indicadores em Emergia Tr (sej/J) EYR EIR ELR SI %R

(A) Folha colhida SISAL 44.700 4,58 0,39 0,41 11,1 55,3 CURAUÁ 495.000 1,01 96,4 104,7 0,01 0,9 (B) Fibra limpa e seca SISAL 1.550.000 1,07 25,5 26,0 0,04 3,6 CURAUÁ 840.000 1,01 104,6 113,2 0,009 0,9 (C) Manta agulhada SISAL 1.690.000 1,07 26,6 27,1 0,04 3,5 CURAUÁ 35.800.000 1,00 4.506,0 4.889,0 0,0002 0,02

A transformidade (Tr) é uma medida da eficiência do processo. Os resultados

obtidos para a transformidade na tabela 26 indicam que o sistema do sisal é

mais eficiente em conversão de energia nas etapas agrupadas (A) e (C) em

comparação com o sistema de produção da fibra de curauá. Na etapa (A) a

transformidade da folha de sisal é 11 vezes menor que a folha do curauá e a na

etapa (C) a transformidade da manta de sisal é 21 vezes menor que a do curauá.

Em contrapartida, a etapa agrupada (B) do sistema do curauá é 1,8 vezes mais

eficiente quando comparada ao sistema do sisal.

Com relação aos indicadores apresentados na tabela 26, observa-se que o

indicador de sustentabilidade (SI) somente apresenta valores compatíveis com

sustentabilidade em longo prazo na etapa do cultivo e colheita do sisal (SI =

11,1). É somente nesta primeira etapa do processo de produção de fibra de sisal

que os recursos renováveis representam uma parcela significativa no total de

emergia. A sustentabilidade de um sistema agrícola está relacionada ao

rendimento do processo e a carga ambiental que, para a fibra de curauá, tem um

baixo rendimento (EYR) e uma elevada carga ambiental (ELR).

O EIR avalia se o processo é um bom usuário da emergia local gratuita que é

investida. Os valores de EIR da tabela 26 indicam que os recursos pagos são

predominantes nos dois sistemas avaliados. Para este indicador, observam-se

em ambos os processos a influência do uso intensivo de recursos oriundos da

economia e a ausência de entrada de recursos renováveis faz com que este

indicador aumente na medida que o processo evolui. O EIR para a etapa

124

agrupada (A), cujo produto é a folha de sisal colhida e transportada, é 0,39

sendo o valor mais baixo em todas as etapas dos dois sistemas avaliados. O

sistema do sisal apresenta valores mais baixos de EIR indicando ser mais eficaz

que o sistema do curauá no que se refere ao uso de recursos de emergia local

interna renovável e não renovável.

Com relação ao ELR, somente a etapa (A) para o sistema do sisal apresenta

valor indicativo de baixa carga ambiental, igual a 0,41. Nas demais etapas para

ambos os sistemas os valores são maiores que 10, indicando alto estresse

ambiental. Conforme já mencionado anteriormente, um elevado valor de ELR não

necessariamente indica um estresse ou carga que conduz a degradação

ambiental. Pode ser indicativo de um sistema com dependência elevada de

recursos externos.

A maior taxa de renovabilidade (%R) obtida foi de 55,3% para a etapa

agrupada (A) do sisal indicando que 44,7% da emergia provém de recursos não

renováveis (N + F). Para as demais etapas do processo do sisal o valor do

indicador é baixo, mostrando que cerca de 95% das entradas tem origem em

recursos não renováveis (N + F). Para o curauá todos os valores são menores

que 1, indicando que o sistema é dependente de recursos da economia.

Quando se compara o valor da emergia total dos dois sistemas avaliados em

função da emergia/ha ano e da emergia/kg de fibra produzida, percebe-se que a

contribuição em emergia para a etapa agrupada (A) para o sisal é menor que

para o curauá, evidenciado pelo tipo de cultura, ou seja, os manejos na lavoura,

que para o curauá consome mais mão de obra e insumos. Com relação a etapa

agrupada (B), o sisal consome menos recursos que o curauá, resultando em

menor contribuição em emergia. Nesta etapa, o sisal contribui com 89,7% do

total em emergia do sistema e o curauá com 0,2%. Isto se deve principalmente

ao consumo de diesel na operação da desfibradeira e ao emprego de mão de

obra, que representam 71,3% e 6,8% em emergia total respectivamente, tendo

como base a produção de 1 kg de fibra. Para o curauá, nesta mesma etapa, esta

contribuição representa menos de 1% no total da emergia na produção de 1 kg

de fibra.

125

Como anteriormente informado, para o sistema do sisal adotou-se a mesma

infra-estrutura de produção de mantas de curauá, pois os dados referentes ao

agulhamento de sisal não foram disponibilizados. A diferença entre os sistemas é

que para o sisal adotou-se como local de produção de mantas a cidade de São

Carlos/SP e para o curauá o agulhamento é feito em Santarém/PA. Isto perfaz

uma diferença no consumo de recursos da economia, caracterizado pelo

consumo de óleo diesel no transporte, que contribui com 95,4% na emergia total

do sistema do curauá, sendo o recurso da economia de maior consumo no

sistema do curauá.

126

7. CONCLUSÃO

Neste trabalho, compararam-se os sistemas agroindustriais de produção

de fibras de sisal e de curauá, nas regiões de Valente/BA e Santarém/PA

respectivamente, utilizando-se a metodologia da contabilidade ambiental em

emergia. A partir dos dados inventariados para os sistemas do sisal e do curauá

foi realizada a contabilidade ambiental em emergia, abrangendo as etapas de

cultivo, colheita, desfibramento e produção das mantas agulhadas. Dessa forma

foi possível identificar os recursos de maior influência nos sistemas em estudo e

os indicadores ambientais em emergia permitiram a análise comparativa entre os

sistemas.

Principais resultados obtidos

1) Fluxo de emergia por área (sej/ha ano)

Considerando o fluxo de emergia por área, as diferenças entre os sistemas

foram significativas em todas as fases do processo. O sistema do curauá

emprega 20 vezes mais emergia por hectare que o sistema do sisal, porém a

produtividade do curauá é cerca de 7 vezes maior que a do sisal por hectare.

Para produzir a fibra limpa e seca, o sistema do sisal emprega 23 vezes menos

emergia que o curauá.

O consumo de recursos não renováveis permanece constante nos dois

sistemas e é referente à erosão do solo. Em relação aos recursos renováveis, o

curauá emprega mais recursos porque neste sistema ocorre mais chuva. A maior

participação na emergia total dos dois sistemas é proveniente dos recursos

pagos, e está associado à mão de obra.

2) Fluxo de emergia por massa (sej/kg fibra)

Conforme mencionado, a produtividade dos sistemas por hectare é bastante

diferente, 5.400 kg para o curauá e 814 kg para o sisal. Avaliando-se os fluxos

de emergia em função da massa de fibra produzida, observa-se que o sistema do

sisal ainda consome menos recursos que o curauá, sendo 68 vezes menor.

Comparando-se a emergia envolvida para a obtenção dos produtos, para obter a

fibra limpa e seca o sistema do sisal emprega 1,7 vezes menos emergia que o

127

curauá e a emergia para obter as folhas de sisal é 23 vezes menor que para o

curauá, fato justificado devido à contabilização do material de plantio para este

sistema.

Os resultados do fluxo de emergia por área (sej/ha ano) ou o fluxo de

emergia por massa de fibra (sej/kg), apontam que o sistema do sisal utiliza

menos recursos que o curauá e, através destes resultados, verifica-se que a

metodologia proposta evidenciou a principal diferença entre os dois sistemas: o

sisal, que tem base na agricultura familiar e o curauá que é, neste caso,

caracterizado como uma agricultura industrial.

3) As classes dos recursos ambientais (R, N e F)

A classe de recursos renováveis (R) para o sistema do sisal representa 16,7%

no total da emergia do sistema e para o sistema do curauá 2,1%. Em ambos os

sistemas este recurso é relativo à chuva presente na etapa de cultivo.

A participação dos recursos não renováveis (N) são menores do que 1% no

total da emergia.

Os recursos pagos (F) representam a maior parcela de contribuição para o

total da emergia dos sistemas. São empregados cerca de 83 % em emergia no

sistema do sisal e quase 98% em emergia para o curauá.

4) Os indicadores ambientais em emergia associados aos produtos

obtidos nos sistemas (folha, fibra, manta)

Os indicadores ambientais (EYR, EIR, ELR, %R, ESI e Tr) calculados apontam

para o sistema do sisal como sendo o ambientalmente mais sustentável. Em

relação ao EYR, a contribuição da natureza para o sisal, em comparação com os

recursos vindos da economia, é melhor que no curauá. O EIR mostra que o

sistema do sisal é mais competitivo que o curauá, indicando que o investimento

da sociedade para produzir a fibra de curauá em relação à contribuição da

natureza é alto, cerca de 9 vezes maior. O ELR para o curauá é 9,5 vezes maior

que o do sisal, indicando maior estresse ambiental neste sistema aliado à

aplicação de tecnologias mais modernas nos processos produtivos. O valor do

indicador %R é maior para o sisal, sendo 8 vezes maior, em razão do menor

128

emprego de recursos pagos. O ESI (ou SI) para o curauá é 12 vezes menor em

comparação com o sisal, sugerindo que o sisal é um sistema sustentável por

maior tempo. O sistema do sisal é mais eficiente em conversão de energia,

apresentando valor 33% mais baixo para a transformidade (Tr) da manta.

5) Intercâmbio de emergia e o preço justo para o sistema do sisal

O indicador de intercâmbio de emergia identifica se o produtor está

recebendo na venda toda a emergia necessária para a produção. O EMR para o

comércio do sisal com a China é igual a 3,2 mostrando que a China recebe 3,2

vezes mais emergia do que paga pelo produto e que a compensação do trabalho

da natureza e dos demais recursos empregados no sistema não está

acontecendo. Em relação ao mercado interno, o comprador da fibra bruta,

geralmente os donos das Batedeiras, também recebe mais emergia do que paga

pelo produto.

Em um cenário de comércio desejado, os produtores de sisal deveriam

receber 3,2 vezes mais pela fibra do campo (bruta) em relação ao preço

praticado em 2000 que era de 0,96 R$/kg e cerca de 3 vezes mais para a fibra

tipo exportação. Aumentar os preços do sisal tipo exportação é uma alternativa

praticamente esgotada tendo em vista que os valores praticados no exterior já

estão quase no limite e também porque o Brasil sozinho não determina o preço

do sisal, tendo em vista que se trata de uma commodity. Os principais fatores

responsáveis pelo baixo valor pago pela fibra de sisal são à competição com os

fios sintéticos, o alto custo de produção, a falta de máquinas modernas para a

colheita, longos períodos de estiagem que prejudicam a qualidade da fibra e,

sobretudo, ao fato de ser aproveitado somente 4% em massa do total da planta,

que resulta em fibra seca. Mesmo diante destas dificuldades, é preciso considerar

que o sisal continua sendo uma das poucas opções econômicas para a região

semi-árida da Bahia e dificilmente outra cultura poderá ser mais rentável

economicamente e mais vantajosa para a área em questão.

6) A influência da mão de obra na sustentabilidade ambiental

A mão de obra é o recurso que mais contribui no total da emergia dos

sistemas, com valores de 70,4% para o sisal e 65,5% para o curauá. Mesmo a

mão de obra sendo um recurso F, poderia se considerar uma parcela intrínseca

129

de R neste recurso, visto que a mão de obra desses sistemas sustenta-se com

grande parte de recursos da natureza. Desta forma, atribui-se a mão de obra dos

sistemas à fração de recursos renováveis do Brasil, que é de 70%.

A influência da parcela de renovável no resultado da sustentabilidade

ambiental foi comparada através do diagrama ternário de emergia, onde

observaram-se variações significativas e os dois sistemas ficaram mais

sustentáveis. O sisal passou para a região de sustentabilidade em longo prazo

(SI=5,2) e o curauá que, estava localizado na região de não sustentabilidade,

passou para a região de sustentabilidade em médio prazo (SI=1,8).

7) Área suporte

A área suporte calculada para os sistemas mostrou que por cada hectare de

plantação de sisal ela equivale a quase 2 vezes mais e pouco mais que 37 vezes

para o curauá (1,58 ha e 37,5 ha para o sisal e curauá respectivamente). Em

relação à área de suporte renovável, que é a área que seria necessária se as

atividades econômicas (sistemas do sisal e curauá) utilizassem somente emergia

renovável, para o sisal esta área seria cerca de 3 vezes maior que 1 hectare

(área referência utilizada na contabilidade) e para o curauá cerca de 70 vezes

maior. Esse resultado mostra que o sistema do sisal utiliza mais recursos

renováveis que o curauá, confirmando os resultados da contabilidade e que os

sistemas não se sustentam com seus próprios recursos.

Quando se analisa o fluxo de emergia por massa (1 kg de fibra produzida), a

área direta (área atual empregada) para o sisal é de 0,0017 ha e para a o

curauá é de 0,000189 ha. Desta forma, tem-se como resultado a área indireta

(real) inerente aos sistemas. Para a produção de 1 kg de sisal a área suporte

indireta é de 0,0024 ha e para o curauá é de 0,0071 ha. Observa-se que a área

requerida para providenciar recursos naturais suficientes, com o objetivo de

igualar o valor do indicador de carga ambiental dos sistemas ao da região onde

estão inseridos, é 3 vezes maior para o curauá do que para o sisal, mesmo a

produtividade do curauá sendo maior do que a do sisal.

130

Conclusão final

Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema do sisal apresenta

condições mais favoráveis sob o aspecto da sustentabilidade ambiental. Os

indicadores ambientais em emergia, calculados para os sistemas de produção de

fibra de sisal e de curauá, apontam que o sistema do sisal tem melhor eficiência

em emergia, é mais sustentável, apresenta melhor uso dos recursos em emergia

renováveis, utiliza a menor área suporte e causa menor estresse ambiental em

comparação com o curauá. No entanto, vale ressaltar que os dois sistemas

trazem benefícios sociais e econômicos às regiões onde estão inseridos e que,

apesar de oferecerem produtos semelhantes (fibra vegetal para diversos usos na

indústria em geral), os sistemas têm características diferentes, as quais foram

comentadas no decorrer deste trabalho.

131

8. PROPOSTA PARA TRABALHOS FUTUROS

Aplicar a contabilidade ambiental em emergia comparando os sistemas

avaliados neste trabalho com o sistema de produção da fibra de vidro (manta e

filamentos), já que os materiais naturais em questão também podem ser

utilizados como substitutos da fibra de vidro em diversos processos de fabricação

de peças. Desta maneira seria possível avaliar qual a opção de material pode ser

considerada ecologicamente mais amigável ao meio ambiente sob a ótica dos

indicadores ambientais inerentes à contabilidade ambiental em emergia.

Utilizar a ferramenta de contabilidade ambiental em emergia para avaliar a

produção de fibra de curauá nos moldes da agricultura familiar, fazendo a

comparação com os dados obtidos neste estudo para o sistema de produção de

fibra de sisal.

Realizar a contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal

levando em consideração os recursos envolvidos na plantação.

132

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140

ANEXO A Memorial de cálculo para o sistema do sisal Os cálculos referem-se a produção de 852 kg fibra de sisal/ha no ano de 2003 (média da produção

na Bahia). A seqüência dos cálculos está de acordo com a ordem em que estão citados na Tabela

9.

Item 1 – Sol (Energia Solar)

Dados:

o Albedo = 0,22% ,utilizou-se a média entre 0,18% e 0,25%, que é o valor do albedo para

áreas cobertas com gramíneas (Bice, 2001)

o Insolação média = 4,86 kWh/m2 dia, obtida através das coordenadas do município de

Valente: Latitude - 11º25’00’ e Longitude – 39º29’00’. A cidade mais próxima encontrada

para estas coordenadas foi Serrinha/BA (SunData, 2006)

o Área: 10.000 m2 (1 ha)

Energia Solar = (área) (insolação média) (1 – albedo)

= (10.000 m2) (4,86 kWh/m2 dia) (1 – 0,22) (365 dias) (3,6 E6 J/ kWh)

= 4,98 E13 J/ha ano

Item 2 – Energia Cinética do Vento

Dados:

o Densidade do Ar = 1,23 kg/m3 (Odum, 1996, p.294)

o Drag Coeficient = 1,00 E -03 (Cavallet, 2006, p. 219)

o Velocidade = 5 m/s (CRESESB)

o Área = 10.000 m2 (1 ha)

Energia Cinética do

Vento

= (área) (densidade do ar) (drag coefficient) (velocidade)³

= (10.000 m²/ha) (1,23 kg/m3) (1,00 E -03) (5 m/s)³ (3,14 E7

s/ano)

= 4,83 E 10 J/ha ano

Item 3 – Energia Geopotencial da Chuva

Dados:

o Elevação média = 600 m (Beltrão e Silva, 1999)

o Runoff = 8mm/ano = 0,008 m/ano (admitiu-se 1% da precipitação média)

o Área = 10.000 m2 (1 ha)

o Densidade = 1.000 kg/m3

o Aceleração da gravidade = 9,8 m/s2

141

Energia Geopotencial da Chuva = (área) (elevação média) (runoff) (densidade) (acel.

gravidade)

= (10.000 m²/ha) (600 m) (0,008 m/ano) (1000 kg/m³) (9,8

m/s²)

= 4,7 E8 J/ha ano

Item 4 – Energia Química da Chuva

Dados:

o Precipitação média = 800 mm/ano = 0,8 m/ano (Adene)

o Energia livre de Gibbs = 4,94 J/g = 4,94 E6 J/m3 (Odum, 1996, p.295)

o Área = 10.000 m2 (1 ha)

Energia Química da Chuva = (área) (precipitação) (Energia Livre de Gibbs)

= (10.000 m²/ha) (0,8 m/ano) (4,94 E6 J/m3)

= 3,95 E10 J/ha ano

Item 5 – Erosão do Solo

Dados:

o Taxa de erosão = 0,4 ton/ha ano (adotado o valor da taxa de erosão para o Cerrado

Natural, conforme apresentado no ‘Manual do Cálculo de Emergia’, Ortega et al, 2002)

o % orgânica do solo = 1 – 2%, para solos de regiões semi-áridas (‘Manual do Cálculo de

Emergia’, Ortega et al, 2002). Por falta de disponibilidade de dados mais precisos com

relação à perda de solo do bioma em estudo (caatinga), utilizou-se o valor da perda de solo

para o cerrado, pela semelhança das características de solo e vegetação (Oliveira, 2002,

p.10.)

o Área = 1 ha

o Energia orgânica contida/g = 5,4 kcal/g (Odum, 1996)

Perda líquida de matéria orgânica (área) (taxa de erosão) = (1 ha) (0,4 E6 g/ha.ano)

= 0,4 E6 g/ano

Energia da perda líquida (perda líquida) (% mat. orgânica) (energia org. contida)

(0,4 E6 g/ano) (0,02) (5,4 kcal/g) (4.186 J/kcal)

= 1,81 E8 J/ha ano

Item 6 – Mão de obra (Colheita das folhas)

Dados:

Um cortador consegue cortar e enfeixar 2.500 folhas/dia e são processadas 7.300

folhas/máquina/dia (Alves e Santiago, 2005, p.12). Desta forma, são necessários 03 cortadores

para suprir o turno de trabalho que é de 10h.

(7.300 folhas/máquina/dia) (1 pessoa) / (2.500 folhas) = 2,92 pessoas (= 3 pessoas) para

abastecer uma máquina no perído de 10 h

Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

142

Considera-se a jornada de trabalho de 10h/dia e 5 dias de trabalho para suprir a produção de

852 kg/ha ano

(35.500 folhas) (1 dia) / (7.300 folhas) = 4,86 dias = 5 dias

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)

(quantidade de pessoas

= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (3 pessoas)

= 1,88 E8 J/ha ano

Item 7 – Produto

Do artigo de Alves e Santiago (2005) tem-se a informação de que 1 folha de sisal pesa em média

0,6 kg e somente 4% em massa da folha representa fibra seca. Então, para se obter 852 kg de

fibra seca/ha ano são necessárias 21.300 kg folhas/ha ano (ou 35.500 folhas/ha ano).

(852 kg fibra /ha ano) (1 folha) / ( 0,24 kg fibra) = 35.500 folhas/ha ano

Como 1 folha pesa em média 0,6 kg, então são 21.300 kg folhas/ ano.

Item 8 – Mão de obra (Transporte das folhas)

O transporte das folhas até a máquina de desfibramento é feita por meio de jumentos que são

guiados por um cambiteiro.

Um jumento e uma pessoa é o suficiente para abastecer uma máquina/dia.

Do item 12 tem-se a informação de que para processar as 35.500 folhas/ha ano, são necessários 5

dias de trabalho num turno de 10 h.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 6,28 E7 J/ha ano

Obs.: O jumento não foi considerado na contabilidade, pois admitiu-se que ele está inserido no

sistema em estudo, em função de que para a sua manutenção não são envolvidos recursos

externos ao sistema. Os jumentos se alimentam da vegetação existente nas lavouras de sisal.

Item 9 – Folhas de sisal transportadas

Idem ao item 7 (21.300 kg folhas ou 35.500 folhas/ha ano).

Itens 10 e 11 – Diesel e Lubrificante (operação de desfibramento)

Dados:

Consumo de diesel e lubrificante

143

Material Consumo Fonte Diesel 20 litros/ha ano Silva, 2004

Lubrificante 0,17 litros/ha ano (são consumidos 2 litros a cada 2 meses)

Odilon, 08 Jun. 2006

o Densidade (ANP)

o Diesel = 852 kg/m³

o Lubrificante = 875 kg/m³

o Poder calorífico (ANP)

o Diesel = 10.350 kcal/kg

o Lubrificante = 10.200 kcal/kg

o Fator de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (20,0 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186

J/kcal)

= 2,62 E8 J/ha ano

Energia do

lubrificante

= (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (0,171 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (875 kg/m³) (10.200 kcal/kg) (4.186

J/kcal)

= 6,39 E6 J/ha ano

Item 12 – Mão de obra (Desfibramento)

O artigo de Alves e Santiago (2005, p.12-13) informa que 1 operário (bagaceiro) é o suficiente

para abastecer 01 máquina de sisal no turno de 10h/dia, para produzir 175 kg de fibra seca (7.300

folhas/dia), auxiliado por 1 puxador, 1 banqueiro e 1 lavadeira. No total, 4 pessoas/dia.

Então, para produzir 852 kg de fibra seca/ha ano (35.500 folhas/ha ano) são necessários 4,86

dias de trabalho. Salienta-se também que as tarefas do banqueiro e do bagaceiro geralmente são

realizadas por um único trabalhador.

Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

Considera-se a jornada de trabalho de 10h/dia e 5 dias de trabalho para suprir a produção de

852 kg/ha ano.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (4 pessoas)

= 2,51 E8 J/ha ano

144

Itens 13 e 14 – Equipamento (Desfibradeira)

Dados (ROTOR):

Material: ferro (Beltrão e Silva, 1999)

Diâmetro: 23 cm (Beltrão e Silva, 1999)

Possui 12 cantoneiras de abas de iguais com dimensões de: 1,3/8″ x 1,4″ = 3,492 cm x 3,556 cm

(Beltrão e Silva, 1999)

Outras informações (estimadas com base na foto):

h (rotor) = 20 cm

Espessura chapa das cantoneiras = 0,4 cm (4 mm)

Dados (MOTOR):

Yanmar ou Tobata, motor diesel estacionário de 7 a 12 CV (Odilon, 08 jun. 2006)

Massa estimado: 100 kg

a) Cálculo do volume das cantoneiras:

V1 = (a1) (b) (c) = 27,9 cm³

V2 = (a2) (b) (c) = 28,5 cm³

Como são 12 cantoneiras iguais, então o volume total é: 12 (V1 + V2) = 676,8 cm³

b) Cálculo do volume do rotor (cilindro plano):

V = πR2h = (3,14) (11,5 cm)2 (20 cm) = 8.309,5 cm³

c) Cálculo da massa do rotor e cantoneiras:

Material rotor e cantoneiras: ferro

Densidade do ferro: 7,8 g/cm³

Massa = (densidade) (volume rotor + volume cantoneiras) = (7,8 g/cm³) (8.986,3 cm³) =

70.093,17 g = 70,09 kg

d) Cálculo da massa de material alocado em função da vida útil do equipamento:

Para a produção de 852 kg fibra seca/ha.ano, são necessárias 49 h de trabalho do motor.

(35.500 folhas/ha ano) (10 h/dia) / (7.300 folhas/dia) = 48,6 h/ha ano

Pela tabela da CONAB, a vida útil para este tipo de equipamento é estimada em 20.000h. Então,

alocando a massa do material para a fração de horas necesárias para a produção de 852 kg de

fibra/ha ano, tem-se:

a1 = 3,492 cm a2 = 3,556 cm b = 20 cm c = 0,4 cm

145

ROTOR:

(Massa material) (horas de trabalho) / (vida útil) = (71 E3 g) (49 h/ha ano)/ (20.000 h) = 174

g/ha ano

MOTOR:

(Massa material) (horas de trabalho) / (vida útil) = (100 E3 g) (49 h/ha ano) / (20.000 h) = 245

g/ha ano

Item 15 – Produto (Fibra de sisal verde)

Do item 7 tem-se a informação de que para obter 852 kg fibra seca/ha ano (4% da massa da

folha) são necessárias 21.300 kg folhas. Sabe-se também que durante a secagem a fibra verde

perde 46% em massa.

Desta forma, a produção de fibra verde é de 1.244 kg/ha ano.

852 kg fibra seca/ha ano + (852 kg fibra seca/ha ano) (46%) = 1.244 kg fibra verde/ha ano

Item 16 - Evaporação (Secagem da fibra)

A fibra verde perde 46% em massa durante o processo de secagem. Assim, assume-se que a

quantidade de água (ou suco) que evapora é de 392 kg/ha ano.

Item 17 – Mão de Obra

Dados:

Nesta etapa do processo uma pessoa é responsável por colocar as fibras para secar e por colher as

fibras e enfeixá-las após secagem (Alves e Santiago, 2005)

Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

Considera-se a jornada de trabalho de 10h/dia e 5 dias de trabalho para suprir a produção de

852 kg/ha ano.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 6,28 E7 J/ha ano

Item 18 – Arame galvanizado

Dados:

Largura média da folha de sisal: 0,06 m (Silva e Beltrão, 1999)

Folhas processadas/dia: 7.300 folhas

a) Cálculo da quantidade de arame galvanizado para o ‘varal’

Considerou-se que são colocadas no ‘varal’ três feixes de fibra sobrepostos (correspondente a três

folhas). Desta forma, partindo-se do processamento de folhas diário, tem-se que são necessários

146 m de arame galvanizado.

146

(7.300 folhas) (0,06 m/3 folhas) = 146 m de arame galvanizado

Observando-se a foto, estimou-se que a cada 2 metros de ‘varal’ tem uma estaca para

sustentação. Assim, a cada 10 m de arame galvanizado teriam 6 estacas. Assim, para os 146 m de

arame seriam necessárias 88 estacas. As estacas não foram contabilizadas pois fazem parte do

sistema em estudo. Contabilizar estas estacas caracterizaria dupla contagem dos recursos

existentes.

b) Cálculo da massa de arame

o 146 m de arame

Admitiu-se diâmetro do arame de 2,10 mm (3,7 m/kg), do fabricante Gerdau

Depreciação de 8 anos (Alburquerque, 2006)

146 m de arame galvanizado correpondem a 39,45 kg.

(146 m) / (3,7 m / kg) = 39,45 kg

Depreciando a massa de arame pela vida útil, tem-se 4.932,4 g/ano.

(39,45 kg) (1000 g/kg) / 8 anos = 4.932,4 g/ano

Item 19 – Fibra de sisal seca

852 kg fibra /ha ano (produção média na Bahia para o ano de 2003).

Item 20 – Diesel (Transporte)

Dados:

o Densidade diesel: 852 kg/m3 (ANP)

o Poder calorífico: 10.350 kcal/kg (ANP)

o Fator de conversão:

o 1 kcal = 4.186 J/kcal

o 1 litro = 0,001 m³

Automomia caminhão médio (L1620 EIII – 6x2) 32 toneladas:

Diesel: 3,25 km/litro (30,7 litros/100 km)

Lubrificante: 30 litros/30.000 km (abastece 1 litro a cada 10.000 km rodados)

Desconsiderou-se o lubrificante na contabilidade devido a quantidade ser muito pequena (a

transformidade é a mesma do diesel).

147

Distância percorrida pelo veículo (segundo Folha da APAEB, Edição 306, de 25 fev. 2006):

A APAEB compra fibra de sisal de 12 municípios da região: Santaluz, Queimadas, Retirolândia,

Nova Fátima, São Domingos, Campo Formoso, João Dourado, Ourolândia, Conceição do Coité,

América Dourada, Lageadinho e Valente, que é o município que mais vende fibra de sisal para a

Batedeira. Em Valente são mais de 50 produtores beneficiados pela compra da fibra. As distâncias

dos municípios até Valente/BA são: Santaluz (20 km), Queimadas (62 km), Retirolândia (12 km),

Nova Fátima (39 km), São Domingos 11 km), Campo Formoso (206 km), João Dourado (303 km),

Ourolândia (202 km), Conceição do Coité (29 km), América Dourada (256 km), Lageadinho (280

km).

A distância média considerada para transporte da fibra até a Batedeira é de 129 km. Como o

retorno do veículo também foi considerado, a distância resultante é de 258 km.

Cálculo consumo de diesel para transportar 852 kg fibra/ha ano:

Distância percorrida Consumo (32 toneladas)

Consumo (852 kg fibra/ha ano)

258 km 79,4 litros 2,11 litros/ha ano Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (2,11 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186

J/kcal)

= 7,80 E7 J/ha ano

Item 21 – Mão de obra (Transporte)

Para a mão de obra do transporte foi considerado somente o motorista e admitiu-se que o

carregamento da fibra no caminhão é feito pelos próprios produtores. Tendo esta mão de obra já

sido contabilizada no processo, aqui ela foi então desconsiderada, pois seria dupla contagem de

recursos.

Dados:

Mão de obra de 01 motorista

Jornada motorista: 5,2 h (equivale a 0,22 dia)

Conforme informação do item 22, são necessárias 5,2 h para percorrer os 258 km (ida e volta)

para transportar a carga do veículo.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (0,22 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 2,72 E6 J

É necessário alocar a mão de obra do transporte aos 852 kg fibra/ha ano:

(2,72 E6 J) (852 kg/ha ano) / (32.000 kg) = 7,24 E4 J/ha ano

148

Item 22 – Caminhão

Dados:

Adotou-se um veículo médio (MB – L1620, 6x2, EIII)

o Massa veículo: 6.310 kg (Dados Técnicos – L1620 Eletrônico)

o Capacidade de carga: 32 toneladas

o Vida útil caminhão: 20.000 h (tabela CONAB)

o Transporte da fibra ‘suja’ (258 km, conforme item 21): supondo uma velocidade média de

50 km/h, para percorrer 258 km são necessárias 5,2 h.

Cálculo da massa do veículo alocada pelo número de horas necessárias para transportar a fibra e

pela vida útil do veículo:

(massa do veículo) (fator de conversão) (número de horas) / (vida útil) =

= (6.310 kg) (1.000 g/kg) (5,2 h) / (20.000 h) = 1,64 E3 g

É necessário alocar a massa do veículo aos 852 kg fibra/ha ano:

(852 kg fibra/ha ano) (1,64 E3 g veículo) / (32.000 kg fibra) = 43,7 g/ha ano

Item 23 – Fibra seca transportada

Idem ao item 19.

Itens 24, 25, 28, 29, 30, 31, 32 e 33 – Materiais de construção (Infraestrutura)

Dados (Allegro, 17 ago. 2006):

o Área: 1.300 m² (início das operações há 22 anos)

o Pé direito: parte alta 5,5 m e parte baixa 4,5m (média 5 m)

a) Cálculo da metragem das paredes:

Admitiu-se que a parede frontal tem comprimento de 25 m (a partir da foto). Já que o galpão tem

1.300 m², então o comprimento da parede lateral deve ser de 52 m (1.300 m²/25 m).

Área das paredes:

(25 x 5 x 2) + (52 x 5 x 2) = 250 m² + 520 m² = 770 m²

149

Área do telhado:

Largura da parede lateral do teto (triângulo de Pitágoras) = {(Altura do teto) ² + [(base do

triângulo isósceles que forma o teto)/2] ² } ½ = {(0,80 m) ² + [(25 m)/2] ² } ½ = (0,64 + 156,2) ½ = 12,5 m

Área total do telhado = (12,5 m) (2) (52 m) = 1.302,66 m²

b) Cálculo de Quantidades de Materiais para Execução de uma Parede de Alvenaria

Os cálculos foram baseados em informações obtidas no site www.cimentoeareia.com.br (28 set.

2006).

Dados da parede:

o Comprimento: 52,0 m

o Altura: 5 m

o Tipo de elemento: tijolos cerâmicos maciços, dimensões 22 x 11 x 6 cm

o Espessura das juntas: 1 cm

o Tipo de assentamento: a chato

o Comprimento: 11 cm (meio tijolo), sem os revestimentos

o Argamassa de assentamento: cimento, cal hidratada e areia grossa lavada, traço 1:2:8 em

volume (1 – volume de cimento; 2 – volume de cal; 8 – volume de areia).

Argamassas de revestimento interno:

1. Chapisco - cimento e areia grossa lavada, traço 1:4 em volume

2. Emboço - cal hidratada e areia média lavada, traço 1:4 em volume

3. Reboco - cal hidratada e areia fina lavada, traço 1:4 em volume

Argamassas de revestimento externo:

1. Chapisco - cimento e areia grossa lavada, traço 1:4 em volume

2. Emboço - cimento, cal hidratada e areia média lavada, traço 1:2:9 em volume

3. Reboco - cal hidratada e areia fina lavada, traço 1:3 em volume

Pesos específicos médios considerados:

Cimento portland comum – 1.200 kg/m³

Cal hidratada – 1.700 kg/m³

Areia fina seca – 1.400 kg/m³

Areia média seca – 1.500 kg/m³

Areia grossa seca – 1.700 kg/m³

b.1) Cálculo da quantidade de tijolos

Área da parede: 770 m²

Área de 1 tijolo, incluindo juntas: 0,23m (23 cm) x 0,07m (7 cm) = 0,0161 m²

Quantidade de tijolos/m²: (1,00 m²) / (0,0161 m²) = 62 peças

Quantidade de tijolos para 770 m² = (770 m²) (62 tijolos/m²) = 47.740 tijolos

150

Cálculo volume de 01 tijolo = (0,22 m) (0,11 m) (0,06m) = 0,001452 m³

Densidade tijolo comum: 1.475 kg/m³ (www.webcalc.com.br)

Volume total dos tijolos = (47.740 tijolos) (0,001452 m³/tijolo) = 69,32 m³

Massa = (69,32 m³) (1.475 kg/m³) = 112.468,75 kg = 1,02 E8 g

b.2) Cálculo das quantidades para a argamassa de assentamento

Área de 1 tijolo, excluindo juntas: 0,22 m (22 cm) x 0,06 (6 cm) = 0,0132 m²

Área de 62 tijolos (para 1 m²): (62 tijolos) (0,0132 m²/tijolo) = 0,8184 m²

Área das juntas: 1,00 - 0,8184 = 0,1816 m²

Volume de argamassa de assentamento por m²: (0,1816 m²) (0,11 m ) = 0,02 m³

Volume de argamassa de assentamento para 770 m² = (770 m²) (0,02 m³/m²) = 15,4 m³

Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 11 (traço 1:2:8) = (15,4 m³) / (11) = 1,4 m³

Massa de cimento, considerando o peso específico de 1.200 kg/m³ = (1,4 m³) (1.200 kg/m³) =

1.680 kg

Volume de cal, considerando 2 partes sobre 11 (traço 1:2:8) = (1, 4 m³) (2) = 2,8 m³

Massa de cal, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (2,8 m³) (1.700 kg/m³) =

4.760 kg

Volume de areia, considerando 8 partes sobre 11 (traço 1:2:8) = (1,4 m³) (8) = 11,2 m³

Massa de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (11,2 m³) (1.700

kg/m³) = 19.040 kg

b.3) Cálculo das quantidades para o revestimento interno

Volume de chapisco para 770 m², considerando espessura de 5 mm: (770 m²) x (0,005) = 3,85

m³

Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (3,85 m³) / (5) = 0,77 m³

Massa de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,77 m³) (1.200 kg/m³)

= 924 kg

Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (0,77 m³) (4) = 3,08 m³

Massa de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (3,08 m³) (1.700

kg/m³) = 5.236 kg

Volume de emboço para 770 m², considerando espessura de 20 mm = (770 m²) (0,02m) = 15,4

m³

Volume de cal, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (15,4 m³) / (5) = 3,08 m³

Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (3,08 m³) (1.700 kg/m³) =

5.236 kg

Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (3,08 m³) (4) = 12,32 m³

Massa de areia média, considerando um peso específico de 1.500 kg/m³ = (12,32 m³) (1.500

kg/m³) = 18.480 kg

Volume de reboco para 770 m², considerando espessura de 5 mm = (770 m²) (0,005m) = 3,85

m³

Volume de cal, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (3,85 m³) / (5) = 0,77 m³

Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,77 m³) (1.700 kg/m³) =

1.309 kg

151

Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (0,77 m³) (4) = 3,08 m³

Massa de areia fina, considerando um peso específico de 1.400 kg/m³ = (3,08 m³) (1.400

kg/m³) = 4.312 kg

b.4) Cálculo das quantidades para o revestimento externo

Volume de chapisco para 770 m², considerando espessura de 5 mm = (770 m²) (0,005m) = 3,85

m³

Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (3,85 m³) / (5) = 0,77 m³

Massa de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,77 m³) (1.200 kg/m³)

= 924 kg

Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (0,77 m³) (4) = 3,08 m³

Massa de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (3,08 m³) (1.700

kg/m³) = 5.236 kg

Volume de emboço para 770 m², considerando espessura de 20 mm = (770 m²) (0,02m) = 15,4

m³

Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 12 (traço 1:2:9) = (15,4 m³) / (12) = 1,28 m³

Massa de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (1,28 m³) (1.200 kg/m³)

= 1.540 kg

Volume de cal, considerando 2 partes sobre 12 (traço 1:2:9) = (1,28 m³) (2) = 2,56 m³

Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (2,56 m³) (1.700 kg/m³) =

4.352 kg

Volume de areia, considerando 9 partes sobre 12 (traço 1:2:9) = (1,28 m³) (9) = 11,52 m³

Massa de areia média, considerando um peso específico de 1.500 kg/m³ = (11,52 m³) (1.500

kg/m³) = 17.280 kg

Volume de reboco para 770 m², considerando espessura de 5 mm: = (770 m²) (0,005 m) = 3,85

m³

Volume de cal, considerando 1 parte sobre 4 (traço 1:3) = (3,85 m³) / (4) = 0,9625 m³

Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,9625 m³) (1.700 kg/m³) =

1.636,25 kg

Volume de areia, considerando 3 partes sobre 4 (traço 1:3) = (0,9625 m³) (3) = 2,88 m³

Massa de areia fina, considerando um peso específico de 1.400 kg/m³ = (2,88 m³) (1.400

kg/m³) = 4.042 kg

c) Cálculo referente ao consumo de água para construção

Para 1 m ³ de argamassa são necessários de 350 a 370 litros de água (média 360 litros)

Então, para 15,4 m³ de argamassa, serão necessários 5.544 l de água

Fatores de conversão:

1.000 litros = 1 m³

ρ = 1.000 kg/m³

Cálculo da quantidade de água:

Água para argamassa: (5.544 litros) (1 m³/1.000 litros) = 5,544 m³

Massa de água: (5,544 m³) (1.000 kg/m³) (1.000 g/kg) = 5,54 E6 g

152

d) Cálculo referente a quantidade de concreto utilizado nos pisos

Dados:

Área total dos pisos = 1.300 m²

Altura do piso de concreto sem tráfego de veículos = 0,10 m

Volume de concreto nos pisos sem tráfego = (1.300 m²) (0,10 m) = 130 m³

ρ = 2,50 E6 g/m³ (Borges Junior, 2005)

Cálculo do total de concreto nos pisos sem tráfego:

(volume de concreto) (densidade) = (130 m³) (2,50 E6 g/m³) = 32,5 E7 g

Cálculo do concreto depreciado (tabela CONAB)

(quantidade de concreto) / (vida útil) = (32,5 E7 g) / (25 anos) = 13,0 E6 g

Cálculo da quantidade de água utilizada no concreto:

Dados:

Segundo Borges Junior (2005), a relação da quantidade de água por m³ de concreto é 25 m³

água/m³ concreto

ρ = 1.000 kg/m³

Cálculo do volume água: (32,5 E7 m³ concreto) ( 25 m³ água/m³ concreto) = 81,2 m³ água

Transformando em massa, tem-se: (81,2 m³) (1.000 kg/m³) (1.000 g/kg) = 8,12 E7 g

Cálculo da água depreciada = (8,12 E7 g) / (25 anos) = 3,25 E6 g

e) Resumo dos materiais de construção referentes a alvenaria (paredes e piso)

ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO

Materiais Massa / (g) Massa depreciada / (g) Tijolos 1,08 E8 432 E4 Água 5,54 E6 2,22 E5 PISO

Materiais Massa / (g) Massa depreciada / (g) Concreto 32,5 E7 13,0 E6 Água 8,12 E7 3,25 E6

PAREDES Cimento Areia

grossa Cal

Areia média

Areia fina

ARGAMASSA Assentamento 1,680E6 19,04E6 4,76E6 Chapisco 9,24E5 5,24E6 Emboço 5,24E6 1,85E7

REVESTIMENTO INTERNO

Reboco 1,31E6 4,31E6 Chapisco 9,24E5 5,24E6 Emboço 1,54E6 4,35E6 1,73E7

REVESTIMENTO EXTERNO

Reboco 1,64E6 4,04E6 Total / (g) 5,07E6 29,52E6 17,3E6 3,58E7 8,35E6 Total depreciado / (g) 2,03E5 1,18E6 6,92E5 1,43E6 3,34E5 TOTAL DEPRECIADO / (g) 2,03E5 1,18E6 6,92E5 1,43E6 3,34E5 1,43E6 3,34E5

ΣΣΣΣ AREIA DEPRECIADA / (g) 2,94E6

153

f) Alocação do consumo de materiais pela fração de horas/ha ano necessárias para processar 852

kg de fibra de sisal

Na fase de implantação da Batedeira, as horas consumidas para processar 852 kg de fibra/ha ano

em cada equipamento, são 2:30 para a batedeira e 0:43 para a prensa, totalizando 3:13. Então, a

fração de anos/ha ano será de 0,00034 anos.

(3:13 horas) / (8.760 horas/ano) = 0,00034 anos

Desta forma, todos os materiais utilizados na construção do galpão da Batedeira devem ser

alocados pela fração de 0,00034 anos, conforme mostra a tabela a seguir.

Material Vida útil (25 anos) Alocação (3,4 E-4 anos) Cimento 2,03 E5 69,02 g Cal 6,92 E5 2,35 E2 g Areia 2,94 E6 9,99 E2 g Tijolos 432 E4 1,47 E2 g Concreto 13,0 E6 4,42 E2 g Água 3,47 E6 1,18 E3 g

g) Cálculo da quantidade aço utilizado na cobertura (telhado) Dados:

Área total do telhado = (12,5 m) (2) (52 m) = 1.300 m²

Adotaram-se telhas de aço galvanizado onduladas (revestido com zinco) Galvanofer, com

espessura de 0,50 mm/26 e massa de 4,85 kg/m²

Cálculo do consumo de telhas de aço galvanizado:

(1.300 m² telhado) (4,85 kg/m²) (1000g/kg) = 6,3 E6 g

Alocação da quantidade de material de acordo com a visa útil:

(6,3 E6 g) / (25 anos) = 2,52 E5 g

h) Cálculo da quantidade madeira utilizada na estrutura do telhado

Base de cálculo e dados conforme informações obtidas na internet (Ballarin – Tesouras de

Madeira).

0,80 m

12,5 m

12,5 m

5 m

25 m 52 m

0,80 m

154

Dados:

Ripas/Caibros – desnecessário na utilização de telhas de aço galvanizado e fibrocimento

Terças: 0,06 cm x 0,12 cm com espaçamento máximo de 1,5 m

Densidade da madeira (www.webcalc.com.br):

Madeira (peroba) = 795 kg/m³

h.1 ) Cálculo da quantidade de TERÇAS (madeira):

(12,5 m) / (1,5 m) = 8 terças x 2 lados = 16 terças

Seção ususal da terça: 0,06 m x ,12 m

(52 m) (0,06 m) (0,12 m) = 0,37 m³ de madeira

Total: (0,37 m³) (16) = 6 m³ de madeira para as terças

h.2) Alocação do massa da madeira (TERÇAS):

(795 kg/m³) (6 m³) (1000 g/kg) / 25 anos = 1,91 E5 g

h.3 ) Cálculo da cummeira: (2) (0,06m) (0,16m) (52 m) = 0,9984 m³

Cálculo do massa da madeira (CUMEEIRA): (795 kg/m³) (0,9984 m³) (1000 g/kg) / 25 anos =

3,17 E4 g

h.4) Cálculo da TRELIÇA (Tesoura):

Afastamento entre as tesouras: entre 3 e 6 m (adota-se espaçamento de 4 m)

Quantidade de tesouras: (52 m) / (4 m) = 13 tesouras

Cálculo da quantidade de madeira para cada tesoura:

01 tirante a cada metro = 11 tirantes x (0,06 m x 0,12 m) (média 0,30 m) x (2 lados telhado) =

0,0475 m³

02 pendural (centro) = (0,06m x 0,16m) (0,80 m) (2) = 0,01536 m³

02 pernas = (12,5 m) (0,06m x 0,16 m) (2 lados) = 0,24 m³

01 linha = (25 m) (0,06 m x 0,16 m) = 0,24 m³

Volume de madeira para 01 tesoura = (0,0475 + 0,01536 + 0,24 + 0,24 ) m³ = 0,54286 m³

Volume total de madeira para as tesouras da cobertura = 13 (0,54286 m³ ) = 7,06 m³

Cálculo da massa de madeira (TESOURAS): (795 kg/m³) (7,06 m³) (1000 g/kg) / 25 anos = 2,24

E5 g

h.5) Resumo dos materiais do telhado

Alocação pela fração de horas necessárias para processar 852 kg de fibra de sisal /ha ano.

0,80 m

12,5 m

12,5 m

155

Como a transfomidade da madeira é dada em sej/J é necessário fazer a transformação de unidades

de g para J. Tem-se então: (1,52 E3 g) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 2,29 E7 J/ha ano.

Resumo da massa dos materiais para construção da Batedeira:

Material Massa alocada em 3,4 E-4 anos / (g/ha ano)

Item 24 Madeira 1,52 E2 Item 25 Água 1,18 E3 Item 28 Cal 2,35 E2 Item 29 Areia 9,99 E2 Item 30 Concreto 4,42 E2 Item 31 Aço 8,57 E1 Item 32 Cimento 6,9 E1 Item 33 Tijolos 1,47 E2

Item 26 – Eletricidade

Dados:

Segundo informações de Allegro (2006), o consumo de eletricidade para processar 350 t de

fibra/mês é 1.300 kWh. Então para processar 852 kg/ha ano são necessários 3,16 kWh/ha ano

(batedeira e prensa).

Fator de conversão: 1 kWh = 3,6 E6 J

Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)

= (3,16 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)

= 1,14 E7 J/ha ano

Item 27 – Mão de obra (construção e operação)

a) Mão de obra para construção do galpão Batedeira:

Do site do IBGE Teen obteve-se a informação de que para construir 1m² é necessário 0,5999 h de

mão de obra de pedreiro e 0,6599 h de mão de obra de servente.

a.1) Cálculo da quantidade de horas necessárias para construção do galpão de 3.372 m2 (1.300 m²

+ 770 m² + 1.302 m²):

[(3.372 m²) (0,5999h/m²)] + [(3.372 m²) (0,6599 h/m²)] = 4.248 h

a.2) Cálculo da quantidade de dias para a construção:

Considerando a jornada de 8 h/dia, foram necessários 531 dias para concluir as obras do galpão:

(4.248 h / 8h dia) = 531 dias

Massa depreciada (25 anos) Massa alocada (3,4 E-4 anos) Terças 1,91 E5 64,94 Cumeeira 3,17 E4 10,78 Tesouras 2,24 E5 76,16 MADEIRA 4,47 E5 g 1,52 E2 g AÇO (TELHADO) 2,52 E5 g 85,68 g

156

a.3) Cálculo da quantidade de pessoas e número de dias trabalhados:

Se 1 pessoa trabalha 160 h/mês, então para consumir as 4.248 h serão necessárias 26,55

pessoas.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (20 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (26,55 pessoas)

= 9,07 E7 J/ha ano

a.4) Alocação da mão de obra

É necessário alocar a mão de obra pela vida útil da construção: (9,03 E7) / (25 anos) = 3,63 E6 J

e também pela fração de horas necessárias para processar 852 kg de fibra de sisal /ha ano. Desta

forma, tem-se que a energia da mão de obra para a construção é:

(3,63 E6 J) (3,4 E-4) = 1,23 E3 J

b) Mão de obra para operação:

Dados:

o Batedeira: 15 t/homem/semana (Alves e Santiago, 2005, p.12). Então, para processar 852

kg/ha ano é necessário 0,0568 pessoas

o Considera-se a jornada de trabalho de 8h/dia e 0,375 dia de trabalho para suprir a

produção de 852 kg/ha ano

o Prensa (Allegro, 2006): é processado 01 fardo de 300 kg a cada 15 min. Desta forma, 852

kg/ha ano correspondem a 3 fardos (45 min de trabalho)=0,093 pessoa (45 min/pessoa)

/ (480 min = turno de 8 h)

o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

Etapa Processo Jornada diária Pessoas/dia dias/ha ano

Batedeira + Prensagem fardos

8 h 0,0568 0,093

(0,15 pessoas) 0,375

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (0,375 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (0,15

pessoas)

= 7,06 E5 J/ha ano

c) Cálculo da energia total da mão de obra

Σ da energia da mão de obra = 1,23 E3 + 7,06 E5 = 7,07 E5 J/ha ano

157

Item 31 – Equipamentos (AÇO)

a) Cálculo da massa de material da Batedeira

a.1) Cálculo do volume da tampa

h = 210 cm

R = 45 cm (metade da profundidade = 90 cm)

e = 0,5 cm (estimado)

Calcula-se o volume de um cilindro oco e divide-se por 2, para determinar o volume da tampa da

batedeira.

V1 = 280.387,14 cm³ / 2 = 140.193,7 cm³

a.2) Cálculo do volume da caixa

V2 = (210) (130) (0,5) = 13.650,0 cm³; como são dois lados, o volume total é: 27.300,0 cm³

V3 = (90) (130) (0,5) = 5.850,0 cm³; como são dois lados, o volume total é: 11.700,0 cm³

V4 = (210) (90) (0,5) = 9.450 cm³

Volume da Caixa = V1 + V2 + V3 + V4= 140.193,7 + 27.300 + 11.700 + 9.450 = 188.643,7 cm³

a.3) Cálculo do volume do tambor rotativo

h = 200 cm

R = 30 cm

r = 27,5 cm (estimado)

V = 90.275 cm³

a.4) Volume das lâminas

06 lâminas planas: 5 cm de largura (espessura 5 mm)

Dados: o Tambor rotativo (Silva e Beltrão, 1999): 60

cm diâmetro com 06 lâminas planas de 5 cm de largura (admitida espessura 5 mm)

o Comprimento de 210 cm e profundidade de 90 cm (Allegro, 2006)

o Altura total: 150 cm o Altura parte inferior: 120 cm o Altura parte superior: 30 cm (tampa) o Espessura chapa: 0,5 cm (5 mm)

(alturas e espessura da chapa – dados admitidos com base em fotos)

158

V = (5) (200) (0,5) = 500 cm³; como são 06 lâminas, então o volume total é: 3.000 cm³

a.5) Volume total da Batedeira

V BATEDEIRA = 188.643,7 cm³ + 90.275 cm³ + 3.000 cm³ = 281.918,7 cm³

a.6) Cálculo da massa da Batedeira:

Densidade aço: 7,86 g/cm³ (www.webcalc.com.br)

m = (d) (V) = (7,86 g/cm³) (281.918,7 cm³) = 2.216 kg

a.7) Alocação do equipamento pela vida útil e fração de horas para processar 852 kg de fibra/ha

ano

Para processar 852 kg fibra seca/ha ano, são necessárias 2,3 h de trabalho. Alocando a massa do

equipamento, tem-se: 254,8 g/ ha ano.

(Massa) (horas de trabalho)/(vida útil) = (2.216 E3 g) (2,3h/ha ano)/(20.000 h) = 254,8 g/ha ano

b) Massa da prensa

Dados (Allegro, 2006):

Prensa (LOMBARD - SUPER) com capacidade de 500 kg/h, porém é utilizado somente 300 kg

Massa equipamento: 1.000 kg

A prensa produz 1 fardo de 300 kg de sisal a cada 15 minutos

852 kg de sisal equivalem a 2,8 fardos, demandando 43 minutos (0,72 h) para processá-lo.

Alocando a massa do equipamento pela fração de horas referentes ao processo e pela vida útil,

tem-se 36 g/ha ano.

(Massa) (horas de trabalho) /(vida útil) = (1.000 E3 g) (0,72 h/ha ano) /(20.000 h)= 36 g/ha ano

c) Massa total dos equipamentos

Σ massa batedeira + massa prensa = 254,8 g + 36 g = 290,8 g/ha ano

Item 31 – Aço (TOTAL)

Σ massa material construção + massa equipamentos = 290,8 g/ha ano + 85,68 g/ha ano = 376,5

g/ha ano

Item 34 – Motor

Batedeira:

Motor elétrico WEG 10 CV, trifásico (Allegro, 2006)

Massa: 62 kg

Prensa:

Do site da Goldpress, tem-se a informação de que um motor de 7,5 CV é ideal para trabalhar com

a prensa descrita no item 31.

Massa: 44 kg

159

a) Alocação da massa dos motores pela fração de horas e vida útil

Batedeira: para processar 852 kg fibra seca/ha ano, são necessárias 2,3 h de trabalho.

(Massa) (horas de trabalho) / (vida útil) = (62 E3 g x 2,3 h/ha ano)/ 20.000 h = 7,13 g/ha ano

Prensa: a prensa produz 1 fardo de 300 kg de sisal a cada 15 minutos. Como 852 kg de sisal

equivalem a 2,8 fardos de sisal são necessários 43 minutos (0,72 h).

(Massa) (horas de trabalho) / (vida útil) = (44 E3 g x 0,72 h/ha.ano)/ 20.000 h = 1,6 g/ha ano

b) Somatória das massas dos motores da batedeira e prensa

massa motor batedeira + massa motor prensa = 7,13 + 1,6 = 8,76 g/ha ano

Item 35 – Fibra de sisal limpa

Com a limpeza, a fibra de sisal perde 4,5% em massa, sendo 3% poeira e 1,5% bucha (fibra

curta), resultando em 813,7 kg de fibra de sisal limpa /ha ano.

Item 36 – Diesel

Os fardos de fibra de sisal ‘limpa’ são transportados de Valente/BA até São Carlos/SP e com

retorno até São Carlos, onde a fibra é agulhada.

Dados:

Para o transporte da fibra considerou-se um caminhão (cavalo): 6.208 kg (referência veículo Axor

1933, com capacidade para transportar 45 t)

Consumo de combustível: adotou-se o consumo de 3,0 km/litro (na revista Transporte Mundial de

Jun./07, p.29, foi divulgado o consumo de 2,96 km/litro)

Massa carreta (Randon): 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa

estão incluídos 13 pneus sem câmara)

Produção de 814 kg de fibra de sisal/ha ano

Cálculo consumo para transportar 814 kg de fibra de sisal/ha ano:

Consumo (45 ton) Consumo (814 kg fibra/ha ano) Valente� São Paulo�Valente (4.000 km) 1.333,3 litros 24,1 litros/ha.ano

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (24,1 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186

J/kcal)

= 8,90 E8 J/ha ano

Item 37 – Mão de obra (transporte)

Considerou-se a mão de obra de 01 motorista. E, conforme calculdado no item 38, são

necessárias 44,4 h para percorrer os 4.000 km (ida e volta). Desta forma, assume-se que a

jornada do motorista é de 44,4 h. As 44,4 h equivalem a 1,85 dias.

160

Jornada dos ajudantes: não considerado, pois o caminhão é carregado por funcionário da

batedeira. Tendo esta mão de obra já sido contabilizada no processo, aqui ela foi desconsiderada,

para não acontecer dupla contagem de recursos.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (1,85 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 2,32 E7 J

É necessário alocar a mão de obra do transporte aos 814 kg fibra/ha ano:

(2,32 E7 J) (814 kg/ha ano) / (45.000 kg) = 4,20 E5 J/ha ano

Item 38 – Caminhão

o Massa caminhão: 6.208 kg (referência veículo Axor 1933, com capacidade para transportar

45 t)

o Trajeto: Valente/BA - São Carlos/SP – Valente/BA, totalizando 4.000 km

o Via útil: 20.000 h (tabela CONAB)

o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 4.000 km são necessárias

44,4 h

Cálculo da massa do veículo alocada pelo total de horas necessárias para transportar a fibra e pela

vida útil do veículo:

(massa do veículo) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) = (6.208 kg) (1.000 g/kg)

(44,4 h) / (20.000 h) = 1,38 E4 g

É necessário alocar a massa do veículo aos 814 kg fibra ‘limpa’/ha ano:

(814 kg fibra/ha ano) (1,38 E4 g veículo) / (45.000 kg fibra) = 249,3 g / ha ano

Itens 39, 40 e 41 – Materiais da carreta

o Carreta Randon: 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa

estão incluídos 13 pneus sem câmera)

Obs.: os cálculos referentes aos materiais da carreta encontram-se no Anexo C – Fibra de

Curauá.

o Vida útil da carreta: 5.000 h (tabela CONAB)

o Trecho: Valente/BA até São Carlos/SP e retorno, totalizando 4.000 km

o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 4.000 km são necessárias

44,4 h

Cálculo da massa da carreta alocada pelo total de horas necessárias para transportar a fibra e pela

vida útil da carreta:

(massa dos materiais da carreta)(fator de conversão)(total de horas) / (vida útil)

161

ALUMÍNIO � (582 kg) (1.000 g/kg) (44,4 h)/ (5.000 h) = 5,17 E3 g/ha ano

PNEUS � (1.040 kg) (1.000 g/kg) (44,4 h)/ (5.000 h) = 9,23 E3 g/ha ano

AÇO � (6.288 kg) (1.000 g/kg) (44,4 h)/ (5.000 h) = 5,58 E4 g/ha ano

É necessário alocar a massa da carreta aos 814 kg fibra ‘limpa’/ha ano:

ALUMÍNIO�(814 kg fibra/ha ano)(5,17 E3 g)/(45.000 kg fibra)= 93,52 g/ha ano

PNEUS�(814 kg fibra/ha ano)(9,23 E3 g)/(45.000 kg fibra)= 166,9 g/ha ano

AÇO�(814 kg fibra/ha ano)(5,58 E4 g)/(45.000 kg fibra)= 1.009,4 g/ha ano

Materiais Massa / (g/ha ano) Item 39 Aço 1,01 E3 Item 40 Pneus 1,67 E2 Item 41 Alumínio 9,53 E1

Item 42 – Fibra de sisal ‘limpa’ transportada

Idem ao item 35.

Itens 43, 45, 47, 48, 49, 50 e 51 – Materiais de construção (Infra-estrutura)

Não foi possível obter dados sobre o processo de agulhamento de mantas de sisal com a empresa

Tapetes São Carlos. Portanto, os dados do processo de agulhamento das mantas de fibras vegetais

com polipropileno da empresa Pematec foram adotados também para o processo de agulhamento

de mantas de sisal, tendo em vista que os processos são semelhantes. Assim sendo, para os

materiais de construção assumem-se os mesmos dados do curauá, porém com alocação em função

de 1,04 horas necessárias para processar 814 kg de mantas de sisal. Na Pematec, em 2005,

foram processadas em média 120 t de mantas mistas/mês. Considerando o mês com 20 dias úteis,

para processar 814 kg de mantas de sisal/ha ano serão necessários 0,13 dias que equivalem a

1,04 horas.

Tem-se então que a fração de anos/ha ano será:

(1,04 horas) / (8.760 horas/ano) = 1,19 E-4 anos

Na tabela abaixo apresentam-se as massas dos materiais de construção, calculados no Anexo C e

alocados pela fração de horas para processar 814 kg de mantas/ha ano.

162

Na tabela a seguir é apresentado um resumo da massa dos materiais de construção utilizados.

Item 44 – Eletricidade

Dados:

Consumo de 70.000 kWh/mês (Pasquetto, 15 ago. 2006)

São necessários 0,13 dias para fabricar 814 kg de mantas/ha ano (calculado no item anterior). O

consumo de energia será: (0,13 dias) (70.000 kWh) / (20 dias) = 455 kWh/ha ano

Energia da eletricidade = (consumo) (fator de conversão)

= 455 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)

= 1,64 E9 J/ha ano

Item 46 – Mão de obra

a) Cálculo da mão de obra para a construção

Dados:

Segundo dados da Pematec (Pasquetto, 15 ago. 2006), 100 pessoas trabalharam durante 6 meses

(180 dias)

O prédio do agulhamento tem 6.200 m² de área construída. Admitiu-se que para a construção do

prédio do agulhamento foram necessárias 58 pessoas (vide cálculos do curauá no Anexo C).

PAREDES PRÉDIO

Materiais Massa /(g) Massa depreciada

(25 anos) /(g) Massa alocada

(1,19 E-4 anos) /(g) Blocos de Concreto 1,29 E8 5,16 E6 6,14 E2 Água 1,73 E6 6,92 E4 8,23 Cimento 1,16 E7 4,64 E5 5,52 E1 Cal 1,59 E7 6,36 E5 7,57 E1 Areia 7,91 E7 3,16 E6 3,76 E2 PISO

Materiais Massa / (g) Massa depreciada

(25 anos) /(g) Massa alocada

(1,19 E-4 anos) / (g) Aço 5,4 E7 2,16 E6 2,57 E2 Cimento 1,92 E8 7,68 E6 9,14 E2 Areia 4,72 E8 1,89 E7 2,25 E3 Brita 1,14 E9 4,56 E7 5,43 E3 Água 1,04 E8 4,16 E6 4,95 E2 TELHADO

Materiais Massa /(g) Massa depreciada (25 anos)/ (g)

Massa alocada (1,19 E-4 anos) /(g)

Aço 3,34 E7 1,34 E6 1,59 E2

Materiais Massa alocada (1,19 E-4 anos) /

(g/ha ano) Item 43 Água 5,03 E2 Item 45 Brita 5,43 E3 Item 47 Cal 7,57 E1 Item 48 Areia 2,63 E3 Item 49 Blocos de Concreto 6,14 E2 Item 50 Aço 4,16 E2 Item 51 Cimento 9,95 E2

163

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (180 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (58 pessoas)

= 1,31 E11 J/ha ano

Cálculo da depreciação da mão de obra em relação a vida útil das instalações (25 anos):

Mão de obra depreciada pela via útil da instalação: (1,31 E11 J) / (25 anos) = 5,24 E9 J

ALOCAÇÃO da mão de obra em função da fração de horas para processar 814 kg de mantas/ha ano:

(mão de obra depreciada) [(horas para agulhar 814 kg mantas/ha ano) / (total horas no ano)] =

(5,24 E9 J) [(1,04 / 8.760)] = (5,24 E9 J) (1,19 E-04) = 6,23 E5 J/ha ano

b) Cálculo da mão de obra para a operação

Dados:

62 pessoas, trabalhando 8h/dia

Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 814 kg de mantas de sisal/ha ano serão

necessários 0,13 dias

(814 kg mantas/ha ano) (20 dias/mês) / (120.000 kg mantas/mês) = 0,13 dias/ha ano

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (0,13 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (62

pessoas)

= 1,05 E8 J/ha ano

c) Energia da mão de obra total para a etapa do agulhamento

Σ (mão de obra construção + mão de obra operação) = 6,23 E5 + 1,05 E8 = 1,06 E8 J/ha ano

Item 50 – Aço (equipamento e agulhas)

a) Cálculo da massa de aço dos equipamentos

Dados (Pasquetto, 15 ago. 2006):

Massa: cerca de 100 ton

Material: aço

Horas: (0,13 dias) (8 h/dia) = 1,04 h/ha ano

Vida útil: 20.000 h (tabela CONAB)

Alocação da massa dos equipamentos pela fração de horas necessárias para processar 814 kg de

mantas de sisal/ha ano e em função da vida útil dos equipamentos:

(Massa) (fração de horas de trabalho) / (vida útil) = (1,0 E9 g ) (1,04 h/ha ano) / (20.000 h) =

5,2 E4 g/ha ano

b) Cálculo da massa de aço das agulhas de compactação

Dados (Pasquetto, 15 ago. 2006):

164

Consumo – 100 kg agulhas/mês

Material: aço temperado

Massa de agulhas = (814 kg de mantas/ha ano) (100 kg agulhas/mês) / (120.000 kg mantas/mês)

= 0,68 kg/ha ano = 678 g/ha ano

c) Cálculo da quantidade total de aço na etapa de agulhamento

(aço construção + aço equipamento + aço agulhas) = 1,59 E2 + 5,2 E4 + 6,78 E2 = 5,29 E4

g/ha ano

Item 52– Manta de sisal agulhada

Partindo-se da informação de que não há perdas no processo, tem-se a produção de 814 kg

manta sisal/ha ano.

Item 53 – Diesel

Considerou-se o transporte das mantas de sisal até a cidade de São Paulo, onde a manta seria

utilizada em algum processo produtivo.

Dados:

Para o transporte da manta considerou-se um caminhão (cavalo): 6.208 kg (referência veículo

Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)

Consumo de combustível: adotou-se o consumo de 3,0 km/litro (na revista Transporte Mundial de

Jun./07, p.29, foi divulgado o consumo de 2,96 km/litro)

Produção de 814 kg de fibra de sisal/ha ano

Cálculo consumo para transportar 814 kg de fibra de sisal/ha ano:

Consumo (45 ton) Consumo (814 kg fibra/ha ano) São Carlos � São Paulo � São Carlos

(510 km) 170 litros/510 km 3,07 litros/ha.ano

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (3,07 litros/ha.ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186

J/kcal)

= 1,13 E8 J/ha ano

Item 54 – Mão de obra

Considerou-se a mão de obra de 01 motorista. E, conforme calculdado no item 54, são

necessárias 5,66 h (0,23 dia) para percorrer os 510 km.

Jornada dos ajudantes: não considerado, pois o caminhão é carregado por funcionários da empresa

de agulhamento. Tendo esta mão de obra já sido contabilizada no processo, aqui ela foi

desconsiderada, para não acontecer dupla contagem de recursos.

165

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de

pessoas)

= (0,23 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 2,96 E6 J/ha ano

Alocando a mão de obra em função da quantidade de fibra transportada (814 kg manta/ha ano),

tem-se:

(2,96 E6 J) (814 kg) / (45.000 kg) = 5,36 J/ha ano

Item 55 – Caminhão

Massa caminhão: 6.208 kg (referência veículo Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)

Trecho: São Carlos/SP até São Paulo/SP e retorno totalizando 510 km

Via útil: 20.000 h (tabela CONAB)

Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 510 km são necessárias 5,7 h.

Cálculo da massa do veículo alocada pelo total de horas necessárias para transportar as mantas de

fibra de sisal e pela vida útil do veículo:

(massa do veículo) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) = (6.208 kg) (1.000 g/kg)

(5,7 h) / (20.000 h) = 1,78 E3 g

É necessário alocar a massa do veículo aos 814 kg manta de sisal/ha ano:

(814 kg manta/ha ano) (1,78 E3 g veículo) / (45.000 kg manta) = 32,0 g / ha ano

Itens 56, 57 e 58 – Materiais da carreta

Carreta Randon: 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa estão

incluídos 13 pneus sem câmera)

Obs.: os cálculos referentes aos materiais da carreta encontram-se no Anexo C – Fibra de Curauá.

Vida útil da carreta: 5.000 h (tabela CONAB)

Cálculo da massa da carreta alocada pelo total de horas necessárias para transportar as mantas e

pela vida útil da carreta:

(massa dos materiais da carreta) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) =

ALUMÍNIO � (582 kg) (1.000 g/kg) (5,7 h)/ (5.000 h) = 658,8 g/ha ano

PNEUS � (1.040 kg) (1.000 g/kg) (5,7 h)/ (5.000 h) = 1.177,3 g/ha ano

AÇO � (6.288 kg) (1.000 g/kg) (5,7 h)/ (5.000 h) = 7.118,0 g/ha ano

É necessário alocar a massa da carreta aos 814 kg manta de sisal/ha ano:

ALUMÍNIO � (814 kg manta/ha ano) (658,8 g) / (45.000 kg fibra) = 11,9 g/ha ano

PNEUS � (814 kg manta/ha ano) (1.177,3 g) / (45.000 kg fibra) = 21,3 g/ha ano

AÇO � (814 kg manta/ha ano) (7.118,0 g) / (45.000 kg fibra) = 128,7 g/ha ano

166

Materiais Massa /(g/ha ano)

Item 62 Aço 1,29 E2

Item 63 Pneus 2,13 E1

Item 66 Alumínio 1,19 E1

Item 58 – Manta de sisal transportada

Idem ao item 51.

167

ANEXO B1

Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do sisal (kg/ha ano) Uma folha de sisal rende 4% em massa de fibra seca. Para obter-se 852 kg fibra seca/ha ano são

necessários 21.300 kg folhas/ha ano.

Sabe-se que a fibra verde perde 46% em massa na etapa da secagem. Tem-se então que 21.300

kg de folhas de sisal/ha ano resultam em 1.244 kg de fibra verde/ha ano.

[(852 kg F. Seca) + (852 kg F. Seca x 0,46)] = 1.244 kg fibra verde/ha ano

Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 392 kg de água. O quadro a

seguir resume o balanço de massa do sisal.

Balanço de massa do sisal / (kg/ha ano) Folhas 21.300 Fibra verde 1.244 Fibra seca 852 Resíduo 20.056 Água (evaporação) 392

Cálculo da matéria seca por folha

4% em massa da folha é fibra seca e 96% é ‘resíduo’. Deste resíduo, 55 % é suco, 2% é fibra

úmida em forma de bucha e 33% é mucilagem úmida. Esta mucilagem, quando seca, reduz seu

peso em cerca de 8 vezes. Então, para 21.300 kg de folhas de sisal, tem-se:

Fibra seca (4%) = 852 kg

Bucha (2% de 20,056 kg) = 401,12 kg. Admitindo-se que perde os mesmos 46% em massa

durante a secagem, então a quantidade de matéria seca será: 216,6 kg.

Mucilagem (33% de 20.056 kg) = 6.618,48 kg. Como reduz seu peso em cerca de 8 vezes, terá

então: 827,31 kg de matéria seca.

Total de matéria seca da folha = (852 + 216,6 + 827,31) = 1.895,91 kg.

A fibra de sisal tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 70,26 % (Silva e Beltrão,

1999, p. 120), portanto usa-se o poder calorífico da madeira para o cálculo da massa de sisal em

joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de 3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).

A partir desta informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no sisal em J (joules).

FOLHA: (1.895,91 E3 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 2,86 E+10 J/ha ano

FIBRA:

852 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra antes do processo de batimento:

(8,52 E5 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,28 E10 J/ha ano

814 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra limpa, após o processo de batimento:

(8,14 E5 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,23 E10 J/ha ano

168

ANEXO B2

Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do sisal (kg de fibra seca produzida) Uma folha de sisal rende 4% em massa de fibra seca. Para obter-se 1 kg fibra seca/ha ano são

necessários 25 kg folhas/ha ano.

Sabe-se que a fibra verde perde 46% em massa na etapa da secagem. Tem-se então que 25 kg de

folhas de sisal/ha ano resultam em 1,46 kg de fibra verde/ha ano.

[(1,045 (*) kg F. Seca) + (1,045 kg F. Seca x 0,46)] = 1,52 kg fibra verde/ha ano (*) 1,045 kg de fibra seca = 1 kg x 4,5% (perda na batedeira), pois a base de cálculo é 1kg de fibra

seca e limpa.

Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 0,475 kg de água. O quadro a

seguir resume o balanço de massa do sisal.

Balanço de massa do sisal / (kg/ha ano) Folhas 25 Fibra verde 1,52 Fibra seca 1,045 Resíduo 23,9 Água (evaporação) 0,475

Cálculo da matéria seca por folha

4% em massa da folha é fibra seca e 96% é ‘resíduo’. Deste resíduo, 55 % é suco, 2% é fibra

úmida em forma de bucha e 33% é mucilagem úmida. Esta mucilagem, quando seca, reduz seu

peso em cerca de 8 vezes. Então, para 25 kg de folhas de sisal, tem-se:

Fibra seca (4%) = 1 kg

Bucha (2% de 23,5kg) = 0,47 kg. Admitindo-se que perde os mesmos 46% em massa durante a

secagem, então a quantidade de matéria seca será: 0,25 kg.

Mucilagem (33% de 23,5 kg) = 8,25 kg. Como reduz seu peso em cerca de 8 vezes, terá então:

0,97 kg de matéria seca.

Total de matéria seca da folha = (1,045 + 0,25 + 0,97) = 2,265 kg.

A fibra de sisal tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 70,26 % (Silva e Beltrão,

1999, p. 120), portanto usa-se o poder calorífico da madeira para o cálculo da massa de sisal em

joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de 3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).

A partir desta informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no sisal em J (joules).

FOLHA: (2,265 E3 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 3,4 E+7 J/ha ano

FIBRA:

1,045 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra antes do processo de batimento:

(1,045 E3 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,51 E7 J/ha ano

1 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra limpa, após o processo de batimento:

(1 E3 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,51 E7 J/ha ano

169

ANEXO C

Memorial de cálculo para o sistema do curauá Os cálculos referem-se a produção de 5.400 kg fibra de sisal/ha no ano de 2006. A seqüência dos

cálculos está de acordo com a ordem em que aparecem na Tabela 15.

Item 1 – Sol (Energia Solar)

Dados:

o Albedo = 0,22%, utilizou-se a média entre 0,18% e 0,25%, que é o valor do albedo para

áreas cobertas com gramíneas (Bice, 2001)

o Insolação média = 4,54 kWh/m2 dia, obtida através das coordenadas do município de

Santarém: Latitude - 2º26’35’ e Longitude – 54º42’30’

o Área: 10.000 m2 (1 ha)

Energia Solar = (área) (insolação média) (1 – albedo)

= (10.000 m2) (4,54 kWh/m2 dia) (1 – 0,22) (365 dias) (3,6 E6 J/ kWh)

= 4,65 E13 J/ha ano

Item 2 – Energia Cinética do Vento

Dados:

o Densidade do Ar = 1,23 kg/m3 (Odum, 1996, p.294)

o Drag Coeficient = 1,00 E-03 (Cavallet, 2006, p. 219)

o Velocidade = 5,5 m/s (CRESESB)

o Área = 10.000 m2 (1 ha)

Energia Cinética do Vento = (área) (densidade do ar) (drag coefficient) (velocidade)³

= (10.000 m²/ha) (1,23 kg/m3) (1,00 E-03) (5,5 m/s)³ (3,14 E7 s/ano)

= 6,43 E 10 J/ha ano

Item 3 – Energia Geopotencial da Chuva

Dados:

o Elevação média = 345 m (City Brazil, 04 nov. 2006)

o Runoff = 20 mm/ano = 0,02 m/ano (admitiu-se como sendo 1% da precipitação média)

o Área = 10.000 m2 (1 ha)

o Densidade = 1.000 kg/m3

o Aceleração da gravidade = 9,8 m/s2

Energia Geopotencial da Chuva = (área) (elevação média) (runoff) (densidade) (acel. gravidade)

= (10.000 m²/ha) (345 m) (0,02 m/ano) (1000 kg/m³) (9,8 m/s²)

= 6,76 E8 J/ha ano

170

Item 4 – Energia Química da Chuva

Dados:

o Precipitação média = 2.000 mm/ano = 2 m/ano (Pematec, 15 ago. 2006)

o Energia livre de Gibbs = 4,94 J/g = 4,94 E6 J/m3 (Odum, 1996, p.295)

o Área = 10.000 m2 (1 ha)

Energia Química da Chuva = (área) (precipitação) (Energia Livre de Gibbs)

= (10.000 m²/ha) (2 m/ano) (4,94 E6 J/m3)

= 9,88 E10 J/ha ano Item 5 – Erosão do Solo

Dados:

o Taxa de erosão = 0,4 ton/ha ano (adotado o valor da taxa de erosão para o Cerrado

Natural, conforme apresentado no ‘Manual do Cálculo de Emergia’, Ortega et al, 2002)

o % orgânica do solo: 23 % (Pematec, 28 nov. 2006)

o Área = 1 ha

o Energia orgânica contida/g = 5,4 kcal/g (Odum, 1996)

Perda líquida de matéria orgânica (área) (taxa de erosão) = (1 ha) (0,4 E6 g/ha ano)

= 0,4 E6 g/ano

Energia da perda líquida (perda líquida) (% mat. orgânica) (energia org. contida)

(0,4 E6 g/ano) (0,23) (5,4 kcal/g) (4.186 J/kcal)

= 2,08 E9 J/ha ano

Item 6 - Diesel (trator)

Dados:

o Consumo diesel: 70 litros/ha (Pematec, 15 ago. 2006)

o Em 2006 foram plantados 30 ha com mudas

o Densidade diesel: 852 kg/m3 (ANP)

o Poder calorífico: 10.350 kcal/kg (ANP)

o Fatores de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal

1 litro = 0,001 m3

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (70 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 2,58 E9 J/ha ano

Item 7 – Mão de obra (Fazenda)

Dados (Pematec, 15 ago. 2006):

o Jornada de 8 h/dia

o As atividades na fazenda ocupam 79 pessoas, sendo 17 pessoas para a colheita das folhas

e 33 pessoas nas atividades de plantio e manutenção da fazenda. A mão de obra destinada

à colheita e seleção das mudas totalizam 29 pessoas, que serão contabilizadas no Anexo E

(cálculo das mudas).

o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

171

a) Cálculo da mão de obra para o plantio e manutenção

Para o plantio, manutenção da lavoura e operação do trator trabalham 33 pessoas, num turno de

8h/dia e estas pessoas estão sempre ocupadas com as atividades. Então, admite-se que para a

produção de 5.400 kg de fibra/ha ano de fibra de curauá são trabalhados os mesmos 18,2 dias

calculados no Item 2 – Mão de obra para colheita.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas

= (18,2 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (33 pessoas)

= 7,54 E9 J/ha ano

b) Cálculo da mão de obra para colheita das folhas

o Para a colheita das folhas trabalham 17 pessoas, num turno de 8h/dia.

o Diariamente são processadas 4.950 kg folhas que equivalem a 99.000 folhas: (4.950 kg

folhas) / (0,05 kg/folha). Então, para colher os 90.000 kg de folhas necessários para a

produção de 5.400 kg de fibra/ha ano, serão necessários 18,2 dias/ha ano.

(90.000 kg de folhas/ha ano) / (4.950 kg de folhas/dia) = 18,2 dias /ha ano

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas

= (18,2 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (17 pessoas)

= 3,88 E9 J/ha ano c) Cálculo da energia da mão de obra total

Energia total da mão de obra FAZENDA = (3,88 E9 + 7,54 E9) = 1,14 E10 J/ha ano

Itens 8 e 9 – Trator

Dados:

o Trator VALTRA BM 100 (Pematec, 28 nov. 2006)

o Peso – 2.130 kg (VALTRA, 29 nov. 2006)

o Vida útil: 10.000 h (CONAB)

o Trator opera 10h/ha

Segundo Federici (2003), o peso do trator pode ser subdividido em 80% aço e 20% plástico.

Sendo assim, teremos:

AÇO:

(2.130 kg x 0,8) (1.000 g/kg) (10 h)/ (10.000 h) = 1,70 E3 g

PLÁSTICO:

(2.130 kg x 0,2) (1.000 g/kg) (10 h)/ (10.000 h) = 4,26 E2 g

172

Item 10 – Sacos (plástico)

Dados:

o Material: plástico, admitiu-se o PEAD, polietileno de alta densidade para sacaria de ráfia.

o Densidade: 0,955 g/cm³ (Ipiranga Petroquímica, 2007)

o Tamanho: 80 cm largura, 150 cm comprimento e 60 cm de altura (Pematec, 2006)

o Espessura filme plástico: admitiu-se 1,5 mm

a) Cálculo do volume dos sacos, considerando que são abertos na parte superior:

[(150 x 60 x 1,5 cm) x (2)]+ (80 x 60 x 1,5 cm) + [(80 x 150 x 1,5 cm) (2)] = 7.020 cm³

b) Cálculo da massa = (densidade) (volume) = (0,955g/cm³) (7.020 cm³) = 6.704 g

c) Cálculo da massa total de sacos:

Carrega-se 30 kg de folhas/saco e diariamente são transportados 165 sacos de folhas.

Massa total = (165) (6.704 g) = 1,11 E6 g

Item 11 – Material para plantio da lavoura de curauá (‘mudas’)

Vide Anexo E.

Item 12 – Folhas de curauá

Para a produção de 5.400 kg de fibra/ha ano é necessário processar 90.000 kg de folhas/ha ano

(Pematec, 2006).

Item 13 - Diesel (caminhão)

Dados:

o Densidade diesel: 852 kg/m3 (ANP)

o Poder calorífico: 10.350 kcal/kg (ANP)

o Fatores de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal

1 litro = 0,001 m3

o Distância percorrida: 10 km. Considerando que o veículo faz uma viagem/dia, então ele

percorre diariamente 20 km a cada viagem (10 km para ida e 10 km para volta).

o Consumo combustível - 5,0 km/litro (Pematec, 2006)

Considerando que o veículo transporta 4.950 kg de folhas/viagem dia, percorrendo 20 km, para

transportar 90.000 kg de folhas/ha ano o veículo irá percorrer 363,6 km/ha ano (que equivale a

18 dias).

(20 km/dia x 90 t folhas/ha ano) / (4.950 kg folhas/dia)

Sabe-se que o veículo percorre 5km com 1 litro de diesel. Então, para percorrer os 363,6 km

necessários para transportar 90.000 kg de folhas/ha ano serão consumidos 72,13 litros de

diesel.

(363,6 km/ha ano) x (1 litro diesel) / (5 km) = 72,73 litros diesel/ha ano

173

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (72,73 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 2,68 E9 J/ha ano

Item 14 – Mão de obra

Considerou-se a mão de obra de 01 motorista e, conforme calculado no item 15, são

necessárias 7,27 h para percorrer os 20 km para transportar 90.000 kg folhas/ha ano. Foi

desconsiderada a mão de obra de ajudantes, pois admite-se que o caminhão é carregado pelos

funcionários da Fazenda.

o Jornada motorista: 7,27 h (equivale a 0,3 dia)

o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas

= (0,3 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 3,80 E6 J/ha ano Alocando a mão de obra em função da quantidade de folhas transportadas para suprir a

produção de 5.400 kg de fibra /ha, tem:se

(Energia da mão de obra) (quantidade de folhas transportadas/ha ano) / (capacidade de carga

do veículo) = (3,80 E6 J) (90.000 kg folhas) / (11.800 kg) = 2,97 E7 J/ha ano

Item 15 – Caminhão

Dados:

o Veículo: FORD F 12000, com capacidade de carga útil de 7,7 t (Pematec, 2007)

o Massa veículo: 4.110 kg (Revista O Carreteiro, 2007)

o Capacidade máxima de carga: 11.800 kg (Revista O Carreteiro, 2007)

o Vida útil caminhão: 20.000 h (CONAB)

Transporte das folhas (20 km, conforme item 13): supondo uma velocidade média de 50 km/h,

para percorrer 20 km são necessárias 0,4 h.

Então, para transportar 90.000 kg folhas/ha ano, são necessárias 7,27 h/ha ano.

(90.000 kg folhas/ha ano) (0,4 h/dia) / (4.950 kg folhas/dia) = 7,27 h/ha ano

Cálculo da massa do veículo alocada pelo número de horas necessárias para transportar as folhas e

pela vida útil do veículo:

(massa do veículo) (fator de conversão) (número de horas) / (vida útil) = (4.110 kg) (1.000 g/kg)

(7,27 h)/ (20.000 h) = 1,49 E3 g

É necessário alocar a massa do veículo aos 90.000 kg folhas/ha ano que são referentes a produção

de 5.400 kg fibra/ha ano:

174

(90.000 kg folhas/ha ano) (1,49 E3 g veículo) / (11.800 kg folhas) = 1,14 E4 g / ha ano

Item 16 – Folhas de curauá transportadas Idem ao item 12.

Itens 17, 19, 21 a 26 – Materiais de construção (Desfibramento)

Dados (Pematec, 15 ago. 2006):

o A área do prédio do desfibramento tem 2.000 m², mas somente 25% desta área (500

m²) é utilizada para esta operação. O restante é utilizado para estoque de matéria-prima.

o Pé direito: 7 m

Metragem das paredes:

Área das paredes:

(35 x 7 x 2) + (57 x 7 x 2) = 1.288 m²

Área do piso = 2.000 m²

a) Cálculo da quantidade de materiais para execução de uma parede de alvenaria

Obs.: Cálculos baseados nas informações do site www.cimentoeareia.com.br

Dados do bloco de concreto

Largura – 14 cm

Comprimento – 39 cm

Altura – 19 cm

Espessura – 2 cm

� Comprimento: 57,0 m

� Altura: 7 m

� Tipo de elemento: blocos de concreto de 39 x 19 x 14 cm

� Espessura das juntas: 1 cm

� Comprimento do bloco no assentamento: 19,5 cm (meio bloco), sem os revestimentos

� Argamassa de assentamento: cimento, cal hidratada e areia grossa lavada, traço 1:0,25:3 em

volume (1 – volume de cimento; 0,25 – volume de cal; 3 – volume de areia).

� A utilização de blocos de concreto dispensam o chapisco e o emboço, segundo informações do

site www.fazfacil.com.br.

� Argamassas de revestimento interno e externo (Reboco) constituídas por cimento, cal

hidratada e areia fina lavada. Traços conforme tabela do item 1.4 (p.9).

� Pesos específicos médios considerados:

Cimento portland comum – 1.200 kg/m³

Cal hidratada – 1.700 kg/m³

Areia fina seca – 1.400 kg/m³

7 m

35 m 57 m

2 m

175

Areia média seca – 1.500 kg/m³

Areia grossa seca – 1.700 kg/m³

a.1) Cálculo da quantidade de blocos de concreto

1. Área da parede: 1.288 m²

2. Área de 1 bloco, incluindo juntas: 0,40 m (39 + 1 cm) x 0,20 m (19 + 1 cm) = 0,08 m²

3. Quantidade de blocos/m²: (1,00 m²) / (0,08 m²) = 12,5 blocos

4. Quantidade de blocos para 1.288 m² = (1.288 m²) (12,5 blocos/m²) = 16.100 blocos

Cálculo volume de 01 bloco = volume total – ‘ vazios’ = (0,39 x 0,19 x 0,14 m) – 2 x (0,165 x 0,19

x 0,10 m) = 4,1 x 10 -3 m³

Densidade bloco vazado: 1.500 kg/m³ (RACER)

Volume total de blocos = (16.100 blocos) (0,0041 m³/bloco) = 66,01 m³

Massa de BLOCOS= (66,01 m³) (1.500 kg/m³) = 99.015,0 kg = 9,9 E7 g

a.2) Cálculo das quantidades para a argamassa de assentamento

1. Área de 1 bloco, excluindo juntas: 0,39 m (39 cm) x 0,19 (19 cm) = 0,0741 m²

2. Área de 12,5 blocos (para 1 m²): (12,5 blocos) (0,0741 m²/bloco) = 0,92625 m²

3. Área das juntas: 1,00 - 0,92625 = 0,07375 m²

4. Volume de argamassa de assentamento por m²: (0,07375 m²) (0,195 m, que é o

comprimento de meio bloco) = 0,01438 m³

5. Volume de argamassa de assentamento para 1.288 m² = (1.288 m²) (0,01438 m³/m²) =

18,52 m³

o Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (18,52 m³) /

(4,25) = 4,36 m³

Peso de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (4,36 m³)

(1.200 kg/m³) = 5,23 E6 g

o Volume de cal, considerando 0,25 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (4,36 m³)

(0,25) = 1,09 m³

Peso de cal, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (1,09 m³) (1.700

kg/m³) = 1,85 E6 g

o Volume de areia, considerando 3 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (4,36 m³) (3) =

13,08 m³

Peso de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (13,08

m³) (1.700 kg/m³) = 2,22 E7 g

a.3) Cálculo das quantidades para o revestimento interno e externo (REBOCO)

A tabela abaixo cita o traço das argamassas para revestimento, conforme dados do site

www.fazfacil.com.br (Faz Fácil: Traços para argamassas).

176

Material Traço (Quantidade em Latas de 18 litros)

Rendimento (35 m²/saco de cimento de 50 kg)

Cimento 1 2,3 latas (= 50 kg cimento)

Cal 2 4,6 latas (= 82,8 litros)

Areia fina 9 20,7 latas (= 372,6 litros)

Água 1 lata (18 litros) para 50 kg de cimento

Conversão de unidades:

o Cimento: 1 lata de cimento de 18 litros equivale a 21,6 kg de cimento

(18 litros) (0,001 m³/litro) (1.200 kg/m³) = 21,6 kg/lata de cimento

Como 1 saco de cimento (50 kg) rende 35 m² de parede, então serão necessárias 2,3

latas de cimento/35 m².

o Cal: serão necessárias 4,6 latas de cal para 35 m² de parede

(2 latas de cal) (2,3 latas de cimento/35 m² de parede) / (1 lata de cimento) = 4,6

latas de cal/35 m² de parede

o Areia: serão necessárias 20,7 latas de areia para 35 m² de parede

(9 latas de areia) (2,3 latas de cimento/35 m² de parede) / (1 lata de cimento) = 20,7

latas de areia/35 m² de parede

Para o cálculo das quantidades de materiais para o reboco interno e externo para 1.288 m² de

parede, as quantidades devem ser multiplicadas por 2 (interno + externo):

o Cimento (2,3 latas): [(1.288 m²) (50 kg) / (35 m²)] x 2 = 3,68 E6 g

o Cal (4,6 latas): [(82,8 litros) (1.288 m²) / (35 m²)] x 2 = 6.094,08 litros

Em massa: (1.700 kg/m³) (6.094,08 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,03 E7 g

o Areia fina (20,7 latas): [(372,6 litros) (1.288 m²) / (35 m²)] x 2 = 27.423,4 litros

Em massa: (1.400 kg/m³) (27.423,4 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 3,84 E7 g

o Água (1 lata): [(18 litros) (1.288 m²) / (35 m²)] x 2 = 1.324,8 litros

Em massa: (1.000 kg/m³) (1.324,8 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,32 E6 g

b) Cálculo da quantidade de concreto utilizado no piso (CONCRETO ARMADO)

A tabela descreve a composição do traço para o concreto utilizado na fabricação do piso do prédio

do desfibramento. Os dados foram pesquisados no site www.sitengenharia.com.br.

Aplicações Traço Rendimento por saco de cimento 1 saco de cimento

4 latas de areia

6 latas de pedra Concreto para pisos

1 ½ lata de água

8 latas ou 0,14 m³

(1 lata = 18 litros)

b.1) Cálculo do consumo de materiais:

Quantidade de concreto = (2.000 m²) (0,15 m espessura piso) = 300 m³ de concreto

177

Aço estrutural

Para cada m³ são usados cerca de 80 a 100 kg de aço estrutural.

1 m³ = 100 kg aço, então para 300 m³ serão: 3,0 E7 g de aço

Cimento

1 saco cimento (50 kg) rende 0,14 m³ de concreto

Então, para 300 m³ de concreto serão necessários 1,07 E8 g de cimento (2.143 sacos)

Areia grossa

4 latas de areia (18 litros) = 0,14 m³ de concreto

Para 300 m³ de concreto, serão: 154.285,7 litros de areia

Densidade areia: 1.700 kg/m³

(154.285,7 litros) (0,001 m³/litro) (1.700 kg/m³) = 2,62 E8 g de areia

Brita

6 latas (18 litros) = 0,14 m³ de concreto

Para 300 m³ de concreto serão: 231.428,57 litros de brita

Densidade (Coimbra et al, 2006): 2,73 g/cm³ = 2.730 kg/m³

(231.428,57 litros) (0,001 m³/litros) (2.730 kg/m³) = 6,32 E8 g de pedra britada

Água

1 ½ água (18 litros) = 0,14 m³ de concreto.

Para 300 m³ de concreto serão: 57.857,14 litros de água

Como 1 litro água = 1 kg, então são 5,78 E7 g de água para 300 m³ de concreto.

c) Cálculo da quantidade de aço utilizada na estrutura do telhado

Área do telhado:

Largura da parede lateral do teto (triângulo de Pitágoras) = {(Altura do teto) ² + [(base do

triângulo isósceles que forma o teto)/2] ² } ½ = {(2 m) ² + [(35 m)/2] ² } ½ = (4 + 306,25) ½ =

17,6 m

Área total do telhado = (17,6 m) (2) (57 m) = 2.006,4 m²

7 m

35 m 57 m

2 m

178

c.1) Cálculo da cobertura metálica (telhas):

o Telhas de aço galvanizado (revestido com zinco) Galvanofer

o Espessura: 0,50 mm/26 (Peso: 4,85 kg/m2)

Cálculo consumo de telhas de aço galvanizado (em massa) = (2.006,4 m² telhado) (4,85 kg/m²)

(1000g/kg) = 9,73 E6 g

c.2) Cálculo da estrutura metálica (tesouras – estrutura de apoio das telhas):

2 m

3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m

30,1 md9

v9

d8

v8

d7

v7

d6

v6

d5

v5 αααα3 m 3 m 3 m 3 m

d1 v1d2

v2v3

d3

v4

d4

2 m

3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m

30,1 md9

v9

d8

v8

d7

v7

d6

v6

d5

v5 αααα3 m 3 m 3 m 3 m

d1 v1d2

v2v3

d3

v4

d4

O espaçamento entre as tesouras para telhados metálicos é de 3 a 6 m. Para a trama de telhados

com telhas metálicas é necessário somente a terça para fixação das telhas e o espaçamento usual

é maior de 2 m (Ballarin, 2006).

Cálculo do ângulo α:

tg α = 2 / 17,5 = 0,114

α = arctg (0,114) = 6,5 0

Cálculo das verticais e diagonais da tesoura:

v1 = (tg 6,5 0 ) (2,5 m) = 0,285 m

d12= (v1)

2 (3)2 = 3,01 m

v2= (tg 6,5 0 ) (5,5)= 0,627 m

d22= (v2)

2 (3)2 = 3,06 m

v3= (tg 6,5 0 ) (8,5)= 1,0m

d32= (v3)

2 (3)2 = 3,16 m

v4= (tg 6,5 0 ) (11,5)= 1,31m

d42= (v4)

2 (3)2 = 3,27 m

v5= (tg 6,5 0 ) (14,5)= 1,65m

d52= (v5)

2 (3)2 = 3,42 m

ΣΣΣΣ (diagonais + verticais) = 0,285 + 3,01 + 0,627 + 3,06 + 1,0 + 3,16 + 1,31 + 3,27 + 1,65 +

3,42 = 20,8 m

Os 20,8 m correspondem a metade da tesoura. Como são duas partes, o total é 41,6 m de

estrutura metálica para cada tesoura.

Admite-se ser de 4 metros o distanciamento entre as tesouras do telhado. Como são 57 m de

telhado, serão então 14 tesouras.

179

Tem-se então: (41,6 m) (14) = 582,4 m de estrutura metálica

Cálculo da quantidade de banzo superior e banzo inferior:

Banzo superior = (17,6 m) (2) (14 tesouras) = 492,8 m

Banzo inferior = (35 m) (14 tesouras) = 490 m

ΣΣΣΣ (tesouras + banzo superior + banzo inferior) = 584m + 492,8 m + 490 m = 1.566,8 m

Cálculo das terças:

Admite-se uma terça a cada 2,5 m. Como a metade do telhado mede 17,6 m, serão 7 terças.

(17,6 m) / (2,5 m) = 7 terças

Como são dois lados tem-se então 14 terças na trama do telhado. Sendo que o telhado tem 57 m

de comprimento, as terças somarão 798 m.

(14 terças) (57 m) = 798 m de terças

ΣΣΣΣ (tesouras + terças) = 1.566,8 m + 798 m = 2.364,8 m

Para a construção do telhado adotou-se o perfil leve U da Gerdau (76,2 x 38,1 x 3,17 mm), com

3,68 kg/m.

Cálculo da massa da estrutura metálica do telhado:

(2.364,8 m) (3,68 kg/m) = 8.702,5 kg = 8,7 E6 g de aço

d) Alocação dos materiais pela vida útil e pela área correspondente a operação de desfibramento.

Somente 25 % da área do prédio é utilizada para as operações de desfibramento e lavagem. E,

como é necessário fazer os cálculos da infra-estrutura separadamente para os processos, admitiu-

se que a operação de desfibramento corresponde a 13 % da área e a operação de lavagem

corresponde a 12 % da área, resultando nas quantidades de materiais citados na tabela abaixo.

PAREDES DO PRÉDIO

Materiais Massa /(g) Massa depreciada e corrigida

(x 13 % / 25 anos) /(g) Blocos de concreto 9,97 E7 5,18 E5 Água 1,32 E6 6,86 E3 Cimento 8,91 E6 4,63 E4 Cal 1,21 E7 6,29 E4 Areia 6,06 E7 3,15 E5 PISO

Materiais Massa /(g) Massa depreciada e corrigida

(x 13 % / 25 anos)/ (g) Aço 3,07 E7 1,6 E5 Cimento 1,07 E8 5,56 E5 Areia 2,62 E8 1,36 E6 Brita 6,32 E8 3,29 E6 Água 5,78 E7 3,0 E5 TELHADO

Materiais Massa /(g) Massa depreciada e corrigida

(x 13 % / 25 anos) /(g) Aço 1,85 E7 9,62 E4

180

e) Alocação do consumo de materiais pela fração de horas necessárias para processar 90.000 kg

folhas/ha ano.

Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 90.000 kg de folhas/ha ano serão

necessários 16,36 dias.

(90.000 kg folhas/ha ano) x (20 dias) / (110.000 kg folhas/mês) = 16,36 dias/ha ano

Sabendo-se que a jornada diária é de 8 horas, os 16,36 dias/ha ano equivalem a 131 horas/ha

ano. Então, a fração de anos/ha ano será de 0,015 anos.

(131 horas) / (8.760 horas/ano) = 0,015 anos

Desta forma, todos os materiais utilizados na construção do prédio do desfibramento devem ser

alocados pela fração de 0,015 anos, conforme mostra a tabela a seguir.

Item 18 – Eletricidade

Dados (Pematec, 15 ago. 2006):

o 05 desfibradoras acionadas por motores elétricos de 5 CV

o Consumo: 14,4 kWh

o São processadas 110.000 kg de folhas/mês

o Fator de conversão: 1 kWh = 3,6 J

Para processar 110.000 kg de folhas/mês são consumidos 72 kWh de energia.

(14,4 kWh) (5 desfibradoras) = 72 kWh/mês

Para produzir 5.400 kg de fibra/ha ano é necessário processar 90.000 kg de folhas. Daí, o consumo

de energia será de 58,91 kWh/ha ano.

(90.000 kg) (72 kWh) / (110.000 kg) = 58,91 kWh/ha ano

Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)

= (58,91 kWh/ha.ano) (3,6 E6 J/kWh)

= 2,12 E8 J/ha ano Item 20 – Mão de obra

a) Mão de obra para construção

Dados (Pematec, 2006):

Materiais Massa

depreciada /(g) Massa alocada em 0,015 anos / (g)

Item 17 Água 3,07 E5 4,60 E3

Item 19 Brita 3,29 E6 4,93 E4

Item 21 Cal 6,29 E4 9,43 E2

Item 22 Areia 1,67 E6 2,50 E4

Item 23 Blocos de Concreto 5,18 E5 7,77 E3

Item 24 Aço 2,56 E5 3,84 E3

Item 25 Cimento 6,02 E5 9,03 E3

181

o Para a construção das instalações da fábrica da Pematec em Santarém, 100 pessoas

trabalharam por 6 meses (180 dias). A empresa tem 6.330 m² de área construída e

considerou-se a seguinte distribuição de pessoas por área construída:

Metragem Pessoas

Administração + Restaurante 600 m² 9

Desfibramento + Lavagem 2.000 m² 31

Agulhamento 3.600 m² 58

Estufa 130 m² 2

TOTAL 6.330 m² 100

o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (180 dias) (3.000 kcal/dia.pessoa) (4.186 J/kcal) (31 pessoas)

= 7,01 E10 J/ha.ano

Alocando esta mão de obra pela vida útil das istalações tem-se 2,80 E9 J/ha ano.

(7,01 E10) / (25 anos) = 2,80 E9 J

Para a construção de 2.000 m² foram necessários 2,80 E9 J de energia de mão de obra. Como

somente 25% do prédio é utilizado para esta operação (os 75 % restantes são utilizados para

estoque), sendo 13% correspondente a área do desfibramento e 12% a área da lavagem,

então, a energia da mão de obra será de 3,64 E8 J/ha ano.

(2,80 E9 J) x (0,13) = 3,64 E8 J/ha ano

Alocação pela fração de horas utilizadas para processar 5.400 kg de fibra/ha ano. Do item 26, tem-

se que são necessárias 131,2 h para processar 5.400 kg de fibra.

(3,64 E8J) (131,2 h) / (8.760 h/ano) = 5,46 E6 J

b) Mão de obra para operação

o A etapa do desfibramento emprega a mão de obra de 16 pessoas

Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 90.000 kg de folhas/ha ano serão

necessários 16,36 dias.

(90.000 kg folhas/ha ano) (20 dias/mês) / (110.000 kg folhas/mês) = 16,36 dias/ha ano

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (16,36 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (16 pessoas)

= 3,29 E9 J/ha ano

182

c) Soma das energias da mão de obra

Σ energia da mão de obra (construção + operação) = 5,46 E6 + 3,29 E9 = 3,29 E9 J/ha ano

Item 26 – Equipamentos

Dados:

o São 5 desfibradeiras com 4 bocas cada uma

o Peso equipamento: cerca de 300 kg

o Material: aço

o Vida útil: 20.000 h (tabela CONAB)

São desfibradas 110.000 kg de folhas/mês. Considerando que o mês corresponde a 20 dias

laboráveis, então para desfibrar 90.000 kg de folhas/ha ano serão necessários 16,4 dias/ha ano.

(90.000 kg de folhas/ha ano) (20 dias/mês) / (110.000 kg de folhas/mês) = 16,4 dias/ha ano

Transformando 16,4 dias em horas, teremos: 131,2 h/ha ano.

Cálculo do peso do equipamento alocado pela fração de horas e pela vida útil:

(Peso) (fração de horas) / (vida útil) = (3 E5 g) (131,2 h/ha.ano)/ (20.000 h) = 1,97 E3 g/ha

ano.

Como são 5 desfibradeiras: (1,97 E3) (5) = 9,84 E3 g/ha ano

Item 27 - Motor

Dados (Pematec, 15 ago. 2006)

o Quantidade: 5

o Potência: 5 CV

o Massa: 35 kg

Do item 26, tem-se que são necessárias 131,2 horas para desfibrar 90.000 kg folhas/ha ano.

Cálculo do peso do motor alocado pela fração de horas e pela vida útil:

(Massa) (fração de horas) / (vida útil) = (35 E3 g) (131,2 h/ha.ano) / (20.000 h) = 2,29 E2

g/ha ano

Como são 5 motores: (2,29 E2) (5) = 1,14 E3 g/ha ano

Item 28 – Fibra de curauá ‘verde’

São processadas 90.000 kg de folhas de curauá para obter 5.400 kg fibra de curauá seca/ha ano

(6 % em peso da folha).

Sendo que a fibra verde perde 18% de peso em água, na etapa da secagem, tem-se então que

90.000 kg de folhas de curauá resultam em 6.372 kg de fibra verde/ha ano.

[(5.400 kg fibra seca) + (5.400 kg fibra seca x 0,18)] = 6.372 kg fibra ‘verde’/ha ano

183

Itens 29, 31, 33, 34, 35, 36 e 38 – Materiais de construção (Lavagem)

A metodologia de cálculo é a mesma utilizada no cálculo dos materiais do prédio do desfibramento

e serão utilizados os valores anteriormente calculados, porém alocados pela fração de ocupação do

prédio (12%) para esta etapa do processo.

a) Cálculo dos materiais para construção dos tanques para lavagem da fibra

� Tipo de elemento: blocos de concreto de 39 x 19 x 14 cm

� Espessura das juntas: 1 cm

� Comprimento bloco no assentamento: 19,5 cm (meio bloco), sem os revestimentos

� Argamassa de assentamento: cimento, cal hidratada e areia grossa lavada, traço 1:0,

25:3 em volume (1 – volume de cimento; 0,25 – volume de cal; 3 – volume de areia).

1,0 m

1,20 m 1,20 m014 m 014 m014 m

1,0 m1,0 m

1,20 m 1,20 m014 m 014 m014 m

1,20 m

P

0,70m

C

e

Tanque 1Tanque 2

Tanque 3Tanque 4

1,20 m

P

0,70m

C

e

Tanque 1Tanque 2

Tanque 3Tanque 4

e = 0,016 m = largura do bloco (0,14 m) + 1 cm de argamassa de cada lado

P = (0,70 m) (2) + 0,14 m (3) = 1,82 m

C = (1,20 m) (2) + 014 m (3) = 2,82 m

a.1) Cálculo da quantidade de blocos de concreto

1. Área das paredes: (parede C) + (parede P) + parede central = (2,82 m) (1 m) (2) + (1,82

m) (1 m) (2) + (2,24 m) (1 m) = 11,52 m²

2. Área de 1 bloco, incluindo juntas: 0,40 m (39 + 1 cm) x 0,20 m (19 + 1 cm) = 0,08 m²

3. Quantidade de blocos/m²: (1,00 m²) / (0,08 m²) = 12,5 blocos

4. Quantidade de blocos para 11,52 m² = (11,52 m²) (12,5 blocos/m²) = 144 blocos

184

Cálculo volume de 01 bloco = volume total – ‘vazios’ = (0,39 x 0,19 x 0,14 m) – 2 x (0,165 x 0,19

x 0,10 m) = 0,0041 m³ (= 4,1 x 10 -3 m3)

Densidade bloco vazado: 1.500 kg/m³

Volume total de blocos = (144 blocos) (0,0041 m³/bloco) = 0,60 m³

Massa dos blocos= (0,60 m³) (1.500 kg/m³) = 900 kg = 9,0 E5 g

a.2) Cálculo das quantidades para a argamassa de assentamento

1. Área de 1 bloco, excluindo juntas: 0,39 m (39 cm) x 0,19 (19 cm) = 0,0741 m²

2. Área de 12,5 blocos (para 1 m²): (12,5 blocos) (0,0741 m²/bloco) = 0,92625 m²

3. Área das juntas: 1,00 - 0,92625 = 0,07375 m²

4. Volume de argamassa de assentamento por m²: (0,07375 m²) (0,195 m) = 0,01438 m³

5. Volume de argamassa de assentamento para 11,52 m² = (11,52 m²) (0,01438 m³/m²) =

0,16 m³

o Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (0,16 m³) /

(4,25) = 0,0376 m³

Peso de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,0376

m³) (1.200 kg/m³) = 4,52 E4 g

o Volume de cal, considerando 0,25 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (0,0376 m³)

(0,25) = 0,0094 m³

Peso de cal, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (0,0094 m³)

(1.700 kg/m³) = 1,6 E4 g

o Volume de areia, considerando 3 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (0,0376 m³) (3)

= 0,1128 m³

Peso de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ =

(0,1128 m³) (1.700 kg/m³) = 1,92 E5 g

a.3) Cálculo das quantidades para o revestimento interno e externo (REBOCO)

Obs.: Traço da argamassa e conversões de unidades conforme cálculo da página 10 deste

anexo.

Cálculo das quantidades de materiais para o revestimento interno dos tanques:

Altura interna do tanque = (1,0 m) – (0,10 m �espessura do fundo do tanque) = 0,90 m

Área interna das paredes dos tanques = (1,20 m) (0,90 m) (4 tanques) = 4,32 m²

o Cimento: [(4,32 m²) (50 kg) / (35 m²)] = 6,17 E3 g

o Cal: [(82,8 litros) (4,32 m²) / (35 m²)] = 10,3 litros

Em massa: (1.700 kg/m³) (10,3 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,75 E4 g

o Areia fina: [(372,6 litros) (4,32 m²) / (35 m²)] = 46,3 litros

Em massa: (1.400 kg/m³) (46,3 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 6,48 E4 g

o Água: [(18 litros) (4,32 m²) / (35 m²)] = 2,22 litros

Em massa: (1.000 kg/m³) (2,22 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 2,22 E3 g

Cálculo das quantidades para o revestimento externo dos tanques:

Área externa dos tanques = (2,82 m) (1 m) (2) + (1,82 m) (1 m) (2) = 9,28 m²

185

o Cimento: [(9,28 m²) (50 kg) / (35 m²)] = 1,32 E4 g

o Cal: [(82,8 litros) (9,28 m²) / (35 m²)] = 21,9 litros

Em massa: (1.700 kg/m³) (21,9 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 3,73 E4 g

o Areia fina: [(372,6 litros) (9,28 m²) / (35 m²)] = 98,8 litros

Em massa: (1.400 kg/m³) (98,8 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,38 E5 g

o Água: [(18 litros) (9,28 m²) / (35 m²)] = 4,77 litros

Em massa: (1.000 kg/m³) (4,77 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 4,77 E3 g

b) Consumo de materiais para a construção do prédio alocado a porcentagem de ocupação para a

operação de lavagem e pela vida útil

Conforme citado anteriormente, 25 % da área do prédio é utilizada para as operações de

desfibramento e lavagem e admitiu-se que 12 % da área corresponde a operação de lavagem,

resultando nas quantidades de materiais citadas na tabela a seguir.

c) Alocação do consumo de materiais pela fração de horas/ha ano necessárias para lavar 6.372 kg

fibra ‘verde’/ha ano

Admite-se que a mesma quantidade de dias para processar os 90.000 kg de folhas/ha ano, que

resultam em 6.372 kg de fibra ‘verde’/ha ano, são empregados na etapa de lavagem. Desta forma

utiliza-se o mesmo valor calculado anteriormente: 16,36 dias que equivalem a 131 horas/ha ano,

resultando na mesma fração de anos/ha ano que é de 0,015 anos.

PAREDES PRÉDIO

Materiais Massa / (g) Massa depreciada e corrigida

(x 12 % / 25 anos) / (g) Blocos de Concreto 9,97 E7 4,78 E5

Água 1,32 E6 6,34 E3

Cimento 8,91 E6 4,28 E4

Cal 1,21 E7 5,81 E4

Areia 6,06 E7 2,91 E5

TANQUES Materiais Massa / (g) Massa depreciada (25 anos) / (g)

Blocos de Concreto 9,0 E5 3,6 E4

Água 6,99 E3 2,8 E2

Cimento 6,46 E4 2,58 E3

Cal 7,08 E4 2,83 E3

Areia 3,95 E5 1,58 E4

PISO

Materiais Massa / (g) Massa depreciada e corrigida

(x 12 % / 25 anos) / (g) Aço 3,07 E7 1,47 E5

Cimento 1,07 E8 5,14 E5

Areia 2,62 E8 1,26 E6

Brita 6,32 E8 3,03 E6

Água 5,78 E7 2,77 E5

TELHADO

Materiais Massa / (g) Massa depreciada e corrigida

(x 12 % / 25 anos) / (g) Aço 1,85 E7 8,88 E4

186

(131 horas) / (8.760 horas/ano) = 0,015 anos

Desta forma, todos os materiais utilizados na construção do prédio da lavagem devem ser alocados

pela fração de 0,015 anos, conforme mostra a tabela a seguir. Não há necessidade de alocar os

materiais dos tanques, pois são utilizados somente para esta função.

Item 29 – Água (lavagem)

A água é retirada de poço semi-artesiano (120 m de profundidade). A troca de água dos tanques é

feita a cada 2 horas.

Para processar 110.000 kg de folhas/mês são consumidos 220.000 litros de água. Então, para

processar 90.000 kg folhas (5.400 kg fibra/ha ano) serão necessários 180.000 litros água/ha

ano.

(90.000 kg folhas/ha ano) (220.000 litros água/mês) / (110.000 kg folhas/mês) =

180.000 litros/ha ano (ou 1,8 E8 g/ha ano)

Σ Item 29 (água construção + água lavagem) = 4,53 E3 + 1,8 E8 = 1,80 E8 g/ha ano

Item 30 - Eletricidade

O processo de lavagem das fibras pode ser manual ou por meio de uma lavadora industrial. Porém,

a empresa informou que a lavagem manual das fibras é predominante no processo. Então,

assumiu-se que a utilização da lavadora industrial não era representativa e somente o processo

manual foi contabilizado. Depois de lavada, a fibra é levada para a centrífuga para retirada do

excesso de água.

a) Cálculo do consumo para a centrífuga

Dados (Pematec, 14 fev. 2007):

o Motor de 15 CV

o A batelada dura em média 10 min e supondo que a retirada da fibra e o

reabastecimento do equipamento leva mais 30 min, resultando numa operação de

centrifugação que dura 40min/batelada. É possível centrifugar 100 kg de fibra/batelada

porém a empresa está operando com 70 kg/batelada.

Sabendo-se que diariamente são processadas em média 390 kg de fivra verde, então diariamente

ocorrem cerca de 6 operações de centrifugação. Conforme citado anteriormente, cada batelada

Materiais Massa depreciada

/ (g) Massa alocada em 0,015 anos / (g)

Item 29 Água 6,34 E3 4,53 E3

Item 31 Brita 3,03 E6 4,54 E4

Item 33 Cal 5,81 E4 3,70 E3

Item 34 Areia 2,91 E5 3,91 E4

Item 35 Blocos de Concreto 4,78 E5 4,32 E4

Item 36 Aço 2,36 E5 3,54 E3

Item 38 Cimento 4,28 E4 1,09 E4

187

dura em média 10 min, então diariamente a centrífuga opera durante 60 min = 1 hora. Para

centrifugar 390 kg de fibra verde/dia são necessários 60 min, então para centrifugar 6.372 kg

fibra verde/ha ano serão necessários 980 min ou 16,34 h/ha ano.

(6.372 kg fibra verde/ha ano) (60 min/dia) / (390 kg fibra verde/dia) = 980 min

Transformando CV para kWh, teremos: (15 CV) (0,736) = 11,032 kW

Desta forma, o consumo de energia para 16,34 h/ha ano será: (11,032 kW) (16,34 h) = 180,26

kWh/ha ano.

Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)

= (180,26 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)

= 6,49 E8 J/ha ano

b) Cálculo do consumo da bomba (água para lavagem)

Dados (Pematec, 15 ago. 2007):

o Consumo: 7,4 kWh /mês

o 220.000 litros água/mês

Para processar 110.000 kg de folhas/mês são consumidos 220.000 litros de água. Então, para

processar 90.000 kg folhas (= 5.400 kg fibra/ha ano) serão necessários 180.000 litros água/ha

ano.

Para fornecer 220.000 litros água/mês são consumidos 7,4 kWh de energia. Então, para 180.000

litros de água consomem-se 6,05 kWh/ha ano.

Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)

= (6,05 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)

= 2,18 E7 J/ha ano

c) Cálculo do total de eletricidade

ΣΣΣΣ (eletricidade centrífuga + eletricidade bomba) = (6,49 E8 + 2,18 E7) = 6,71 E8 J/ha ano

Item 32 – Mão de obra

a) Mão de obra para construção

Conforme calculado no Item 20, para a construção do prédio do desfibramento e lavagem foi

utilizada a energia de 2,80 E9 J de mão de obra.

Para a construção de 2.000 m² foram necessários 2,80 E9 J de energia de mão de obra. Como

somente 12% da área correspondente a área da lavagem, então a energia da mão de obra será de

3,36 E8 J/ha ano.

(2,80 E9 J) x (0,12) = 3,36 E8 J/ha ano

Alocação pela fração de horas utilizadas para lavar 5.400 kg de fibra/ha ano. São necessárias

16,36 dias, que correspondem a 131 h.

188

(3,36 E8) (131 h) / (8.760 h/ano) = 5,04 E6 J

b) Mão de obra para operação

o Para as etapas de desfibramento, lavagem, e secagem da fibra é empregada a mão de

obra de 22 pessoas, trabalhando 8h/dia

o Para a etapa de lavagem, é empregada a mão de obra de 4 pessoas

Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 90.000 kg de folhas/ha ano serão

necessários 16,36 dias.

(90.000 kg folhas/ha ano) (20 dias/mês) / (110.000 kg folhas/mês) = 16,36 dias/ha ano

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (16,36 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (4 pessoas)

= 8,22 E8 J/ha ano

c) Cálculo do total de energia da mão de obra ΣΣΣΣ energia da mão de obra (construção + operação) = 5,04E6 + 8,22 E8 = 8,27 E8 J/ha ano

Item 37 – Aço (centrífuga)

o Massa: 300 kg

o Material: aço

Cálculo da massa da centrífuga alocada pelo número de horas/ha ano e pela vida útil:

(Massa centrífuga) (horas de trabalho/ha ano) / (vida útil) = (3,0 E5 g) (16,34 h/ha ano) /

(20.000 h) = 2,45 E2 g/ha ano

Item 39 – Bomba (água da lavagem)

Adotou-se uma bomba elétrica submersível, modelo P – 25 ASI, com massa de 42,8 kg (SPV

Hidrotécnica Brasileira Ltda).

Para lavar 6.372 kg de fibra verde/ha ano são necessárias 131 h/ha ano de funcionamento da

bomba.

(6.372 kg fibra verde/ha ano) (8h/dia)/ (389,4 kg fibra verde/dia) = 131 h/ha ano

Cálculo da massa da bomba alocada pelo número de horas/ha ano e pela vida útil:

(Massa bomba) (horas de trabalho) / (vida útil) = (42,8 E3 g) (131 h/ha.ano) / (20.000 h) =

280,34 g/ha ano

Item 40 – Motor (centrífuga)

o Motor com potência de 15 CV

o Massa: 73 kg (HG Equipamentos)

189

Cálculo da massa do motor alocado pelo número de horas/ha ano e pela vida útil:

(Massa motor) (horas de trabalho/ha ano) / (vida útil) = (73 E3 g) (16,34 h/ha ano) / (20.000 h)

= 59,6 g/ha ano

Item 41 – Fibra de curauá lavada

Idem ao item 28.

Item 42 - Energia Solar para a Estufa

A fibra verde perde 18% em massa durante o processo de secagem. Assim, assume-se que a

quantidade de água (ou suco) que evapora é de 972 kg/ha ano.

Itens 43, 45 e 46 – Materiais de construção (estufa)

Cálculo da madeira do assoalho:

12 dúzias de tábuas x (5 m x 0,2 m x 0,02 m) = 144 tábuas x (0,02 m³) = 2,88 m³ de madeira

Admite-se que a madeira utilizada foi o Cedro – 500 kg/m³ (www.webcalc.com.br)

Massa de madeira = (2,88 m³) (500 kg/m³) = 1.440 kg = 1,44 E6 g

Cálculo da madeira das grades e estrutura interna:

10 peças – 10 x 5 x 6m = 10 (300 m³) = 3.000 m³

Barrote - 40/2m = 3 a 5 centímetros de comprimento e de 2,5 a 3,5 centímetros de altura

40 (3 x 2,5 x 2 m) = 600 m³

5 dz de Ripas – 5 x 2,5 x 5m = 60 (62,5 m³) = 3.750 m³

10 Peças - 0,15 x 0,6 x 6 m = 10 (0,54 m³) = 5,4 m³

Quadradinho 7 dzs – 5 x 0,4 x 0,4cm = 84 (0,8 m³) = 67,2 m³

Esteios 17 pçs - 0,10 x 0,10 x 5 m = 17 (0,05 m³) = 0,85 m³

ΣΣΣΣ madeira estrutura interna = 7.423,45 m³.

Transformando para massa: (7.423,45 m³) (500 kg/m³) = 3,71 E9 g

Cálculo da quantidade total de madeira para a estufa, alocado pela vida útil:

(Madeira do assoalho) + (Madeira estrutura interna) / 25 anos = (3,71 E9 + 1,44 E6) / 25 anos =

1,48 E8 g

Dados (Pematec, 28 nov. 2006): o Área – 130 m² o Chaminés:

Altura: 2,5 m Diâmetro: 0,3 m

o Capacidade operação: 4 ton / 12 horas

o Material: estrutura e piso de madeira e cobertura plástica

190

Cálculo da cobertura plástica (Plastisul):

o Selecionou-se como material de cobertura da estufa o Polietileno de Baixa Densidade

(PEBD)

o Espessuras entre 100 e 200 micra

o Durabilidade estimada de 18 meses (vida útil)

Cálculo da área do telhado (plástico):

Largura da parede lateral do teto (triângulo de Pitágoras) = {(Altura do teto) ² + [(base do

triângulo isósceles que forma o teto)/2] ² } ½ = {(0,50 m) ² + [(7 m)/2] ² } ½ = (0,25 + 12,25) ½ = 3,5 m

Área total do telhado = (3,5 m) (2) (19 m) = 133 m²

Área das paredes (plástico):

Admite-se a parede a parede lateral com 19 m, a frontal

com 7 m e altura de 2,5 m.

Área 1 = (19 x 2,5 m) x 2 + (7 x 2,5 m) x 2 = 130 m²

Área 2 = (3,5 m) (0,5 m) / 2 = 0,875 m2

ΣΣΣΣ plástico = 133 m2 + 130 m2 + 0,875 (2) = 264,7 m2

Considerando o filme com 0,2 mm de espessura (200 micra), o volume será de 0,053 m³ de

plástico.

(264,7 m²) (0,0002 m) = 0,053 m³

O valor da densidade é 0,919 g/cm³ (= 919 kg/m³), segundo consta no site da Ipiranga

Petroquímica. A massa de PEBD será 3,25 E4 g.

(0,053m³) (919 kg/m³) = 48,71 kg = 3,25 E4 g

Alocando a massa de PEBD pela vida útil (1,5 anos) tem-se 3,32 E4 g.

(4,87 E4 g) / (1,5 anos) = 3,32 E4 g

Cálculo das chaminés:

Dados:

o Medidas: 2,5 m altura e ∅ 0,3 m

o Material: aço galvanizado

o Selecionou-se chapas com espessura de 1,95 mm (= 0,00195 m) e densidade 18,06

Kg/m³ (CSN: Construção civil)

Área 1

Área 2 0,50 m

7,0 m

3,5 m

Área 1

Área 2

Área 1

Área 2 0,50 m

7,0 m

3,5 m

191

Cálculo do volume das chaminés:

Volume = π (2,5 m) [(0,15 m)² - (0,14805 m)²]

Volume = 4,56 E-3 m³

Como são duas chaminés: (4,56 E-3 m³) (2) = 9,13 E-3 m³

Massa das chaminés = (9,13 E-3 m³) (18,06 kg/m³) = 164,88 g

Cálculo da massa de aço depreciada pela vida útil:

(Massa aço) / (25 anos) = (164,88 g) / (25 anos) = 6,59 g

Alocação dos materiais pela fração de horas para secar 6.372 kg de fibra verde/ha ano:

A estufa tem capacidade para secar 4.000 kg de fibra/12 horas. Sendo que diariamente são

processadas em média 390 kg de fibra verde, para secar os 6.372 kg de fibra verde/ha ano serão

necessárias 196 horas/ha ano, que equivalem a 16,34 dias.

(6.372 kg fibra verde/ha ano) (12 horas/dia) / (390 kg fibra verde/dia) = 196 horas/ha ano

Transformando em dias: (196 horas) (1 dia) / (12 horas) = 16,34 dias

Cálculo da fração de anos/ha ano:

(196 horas) / (8.760 horas/ano) = 2,24 E-2 anos

Desta forma, os materiais utilizados na construção da estufa devem ser alocados pela fração de

0,0224 anos, conforme mostra a tabela a seguir.

Como a transformidade da madeira é dada em sej/J é necessário fazer a transformação de

unidade de g para J.

(3,31 E6 g) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,10 E11 J

Item 44 – Mão de obra

a) Mão de obra para construção

Do item 20 (p.17) tem-se a informação de que para a construção da estufa foi empregada a mão

de obra de 02 pessoas, no período de 180 dias.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (180 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (2 pessoas)

= 4,52 E9 J

Materiais Massa depreciada

/ (g) Massa alocada em 0,0224 anos / (g)

Item 43 Madeira 1,48 E8 3,31 E6

Item 45 Aço (chaminé) 6,59 0,15

Item 46 Plástico (cobertura) 3,32 E4 7,44 E2

h = 2,5 m e = 0,00195 m R = 0,15 m r = 0,14805 m

192

Alocando esta mão de obra pela vida útil da construção (25 anos), tem-se 1,81 E8 J.

(4,52 E9) / (25 anos) = 1,81 E8 J

Alocação pela fração de horas utilizadas para secar 6.372 kg de fibra verde/ha ano.

(1,81 E8 J) (16,36 dias) (12 h/dia) / (8.760 h/ano) = 4,05 E6 J

b) Mão de obra para operação

o Para a etapa de secagem é empregada a mão de obra de 2 pessoas, trabalhando 8h/dia

Considerando o mês com 20 dias úteis, para secar 6.372 kg defibra verde/ha ano serão

necessários 16,36 dias.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (16,36 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (2 pessoas)

= 4,11 E8J/ha ano c) Cálculo do total de energia da mão de obra ΣΣΣΣ energia da mão de obra (construção + operação) = 1,81 E9 + 4,11 E8 = 5,92 E8 J/ha ano Item 49 – Fibra de curauá limpa e seca

No ano de 2006 foram produzidas 5.400 kg de fibra/ha ano, conforme informado pela Pematec.

Itens 48, 50, 52 a 56 – Materiais de construção

Dados (Pematec, 15 ago 2006):

o Área – 3.600 m²

o Pé direito: 7 m

Metragem das paredes:

Área das paredes = (60 x 7 x 2) + (60 x 7 x 2) = 840 m² + 840 m² = 1.680 m²

Área do piso = 3.600 m²

Área total do telhado = (30,1 m) (2) (60 m) = 3.612 m²

Os cálculos referentes a quantidade dos materiais são os mesmos adotados para o prédio do

desfibramento e lavagem. Desta forma para o prédio agulhamento não serão descritos. A tabela

com a massa dos materiais de construção é apresentada a seguir. Os materiais foram depreciados

em 25 anos (tabela CONAB) e alocados em relação a fração de horas/ano necessárias para

processas 5.400 kg de mantas de curauá.

7 m

60 m 60 m

2 m

193

Cálculo da fração de anos equivalente a quantidade de horas utilizadas para processar 5.400 kg de

mantas/ha ano:

Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 5.400 kg de mantas de curauá/ha ano

serão necessários 0,9 dias que equivalem a 7,2 horas.

Tem-se então que a fração de anos/ha ano será:

(7,2 horas) / (8.760 horas/ano) = 8,23 E-4 anos

Item 49 – Eletricidade

Dados (Pematec, 15 ago. 2006):

o Consumo: 70.000 kWh/mês

o Produção: 120.000 kg mantas/mês

São necessários 0,9 dias para fabricar 5.400 kg de mantas/ha ano. Então, o consumo de energia

será: (0,9 dias/ha ano) (70.000 kWh/mês) / (20 dias/mês) = 3.150 kWh/ha ano.

Energia da eletricidade = (consumo) (fator de conversão)

= (3.150 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)

= 1,13 E10 J/ha ano

Item 51 – Mão de obra a) Mão de obra para construção

Dados (Pematec, 15 ago. 2006):

Para a construção das instalações da fábrica da Pematec em Santarém, 100 pessoas trabalharam

por 6 meses (180 dias). A empresa tem 6.330 m² de área construída e considerou-se a seguinte

distribuição de pessoas por área construída:

Metragem Pessoas

Administração + Restaurante 600 m² 9

Desfibramento + Lavagem 2.000 m² 31

Agulhamento 3.600 m² 58

Estufa 130 m² 2

TOTAL 6.330 m² 100

Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

Materiais Massa / (g) Massa depreciada

(25 anos) / (g) Massa alocada

(8,23 E-4 anos) / (g) Item 48 Água 1,06 E8 4,24 E6 3,49 E3

Item 50 Brita 1,14 E9 4,56 E7 3,75 E4

Item 52 Cal 1,59 E7 6,36 E5 5,23 E2

Item 53 Areia 5,51 E8 2,20 E7 1,81 E4

Item 54 Blocos de Concreto 1,29 E8 5,16 E6 4,25 E3

Item 55 Aço 8,74 E7 3,50 E6 2,88 E3

Item 56 Cimento 2,04 E8 8,16 E6 6,71 E3

194

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (180 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (58 pessoas)

= 1,31 E11 J/ha ano

Alocando esta mão de obra pela vida útil das istalações, tem-se 5,24 E9 J/ha ano.

(1,31 E11) / (25 anos) = 5,24 E9 J

Alocação pela fração de horas utilizadas para processar 5.400 kg de manta/ha ano.

(5,24 E9 J) (8,23 E-4) = 5,31 E6 J

b) Mão de obra para operação

Para a etapa de agulhamento é empregada a mão de obra de 62 pessoas, trabalhando 8h/dia

Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 5.400 kg de manta/ha ano serão

necessários 0,9 dias.

(5.400 kg manta/ha ano) (20 dias/mês) / (120.000 kg manta/mês) = 0,9 dias/ha ano

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de pessoas)

= (0,9 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (62 pessoas)

= 7,01 E8 J/ha ano

c) Soma das energias da mão de obra

Σ energia da mão de obra (construção + operação) = 4,31 E6 + 7,01 E8 = 7,05 E8 J/ha ano

Item 55 – Aço (equipamentos + agulhas)

Dados (Pematec, 15 ago. 2006):

o Massa: cerca de 100 ton

o Material: aço

o Horas: (0,9 dias) (8 h/dia) = 7,2 h/ha ano para processar 5.400 kg mantas

Cálculo da massa dos equipamentos alocados pela vida útil e pela fração de horas:

(Massa) (horas de trabalho) / (vida útil) = (1,0 E9 g ) (7,2 h/ha ano) / (20.000 h) = 3,6 E5

g/ha ano

Cálculo da massa de agulhas de compactação:

o Consumo – 100 kg/mês (aço temperado) (5.400 kg de mantas/ha ano) (100 kg/mês) / (120.000 kg mantas/mês) = 4,5 E3 g/ha ano

Item 55 – Soma da massa total de aço

Σ (Massa aço construção + Massa aço equipamentos + Massa agulhas) = 2,88 E3 + 3,6 E5 + 4,5

E3 = 3,67 E5 g/ha ano

195

Item 57 – Mantas de curauá

São produzidos 5.400 kg de mantas de curauá/ ha ano, considerando que não há perda de material

no processo de agulhamento.

Itens 58 e 59 – Diesel e Lubrificante

Dados:

o Densidade (ANP)

Diesel = 852 kg/m³

o Poder calorífico (ANP)

Diesel = 10.350 kcal/kg

Lubrificante = 10.200 kcal/kg

o Fator de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal

o Para o transporte da fibra considerou-se um caminhão (cavalo): 6.208 kg (referência

veículo Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)

o Consumo de combustível: adotou-se o consumo de 3,0 km/litro (na revista Transporte

Mundial de Jun./07, p.29, foi divulgado o consumo de 2,96 km/litro)

o Massa carreta (Randon): 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³ e

na massa estão incluídos 13 pneus sem câmara)

o Produção de 5.400 kg de manta de curauá/ha ano

a) Cálculo consumo de diesel do caminhão para transportar 5.400 kg manta de curauá/ha ano:

Consumo (45 ton) Consumo (5.400 kg manta/ha ano) Belém� S.Paulo� Belém (6.000 km) 2.000 litros/6.000 km 240 litros/ha ano

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (240 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 8,86 E9 J/ha ano

a) Cálculo consumo de diesel e lubrificante referente ao transporte hidroviário:

o Distância entre Santarém e Belém = 932 km (Ministério dos Transportes)

o Duração viagem Santarém/Belém = 40 h (LINAVE - Serviços)

o Duração viagem Belém/Santarém = 60 h (LINAVE - Serviços)

o Selecionou-se um empurrador com motor de 3.480 HP (Bertolini)

a.1) Cálculo consumo de diesel:

Dados (Angel Marine, 2007):

o Consumo óleo combustível: 200 ml/HP/h

o Densidade: 0,85 kg/l

o Potência do empurrador Bertolini: 3.480 HP

196

Para motores a diesel, o consumo específico para gerar 01 HP é em média de 200 ml de

combustível por hora (Angel Marine, 2007). Desta forma, para gerar 3.480 HP/hora

(empurrador) serão necessários 696.000 ml/hora.

Considerando-se que são necessárias 40 h para percorrer 932 km (Santarém/Belém), então são

consumidos 2,784 E7 ml de diesel (= 27,84 m³)

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

(IDA) = (27,84 m³) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 1,03 E12 J/ha ano

Para o retorno, considerando-se que são necessárias 60 h para percorrer 932 km, então são

consumidos 4,18 E7 ml de diesel (= 41,76 m³)

Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

(RETORNO) = (41,76 m³) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 1,54 E12 J/ha ano Σ energia diesel = (1,03 E12 + 1,54 E12) = 2,57 E12 J/ha ano

a.2 ) Cálculo do consumo de lubrificante:

Dados (ARCON, 2007 - DOE de 06/08/1996):

o Consumo lubrificante: 0,002 kg/HP/h

o Densidade: 0,9 kg/l

Santarém/Belém (40h)

(0,002 kg/HP hora) (3.480 HP) (40 horas) (litro/0,9 kg) (0,001 m³/litro) = 0,309 m³

Energia do lubrificante

= (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (0,309 m³) (875 kg/m³) (10.200 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 1,15 E10 J/ha ano

Belém/Santarém (60h)

(0,002 kg/HP hora) (3.480 HP) (60 horas) (litro/0,9 kg) (0,001 m³/litro) = 0,464 m³

Energia do lubrificante

= (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)

= (0,464 m³) (875 kg/m³) (10.200 kcal/kg) (4.186 J/kcal)

= 1,73 E10 J/ha ano Somatória energia lubrificante = (1,15 E10 + 1,73 E10) = 2,88 E10 J/ha ano a.3) Alocação da energia do diesel e do lubrificante em função da capacidade de carga da balsa:

o Capacidade de carga da balsa Bertolini é de 1.486 ton

197

Cálulo da massa transportada pela balsa (para o transporte de 5.400 kg manta/ha ano):

(massa das mantas) + (massa do caminhão) + (massa da carreta) = 5.400 kg + 6.208 kg +

7.910 kg = 19,6 toneladas

A energia do diesel e do lubrificante será:

o Diesel = (massa transportada pela balsa) (energia diesel) / (capacidade carga balsa) =

(19,6 t) (2,57 E12) / (1.486 t) = 3,39 E10 J/ha ano

o Lubrificante = (massa transportada pela balsa) (energia lubrificante) / (capacidade carga

balsa) = (19,6 t) (2,88 E10) / (1.486 t) = 3,80 E8 J/ha ano

c) Soma das energias do diesel

Soma energia diesel = (8,86 E9) + (3,39 E10) = 4,28 E10 J/ha ano

Item 60 – Mão de obra

a) Mão de obra para o transporte rodoviário

o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa

o Considerou-se a mão de obra de 01 motorista. E, conforme calculado no item 64 são

necessárias 66,7 h (2,8 dias) para percorrer os 6.000 km para transportar 5.400 kg de

mantas de curauá/ha ano.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas

= (2,8 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)

= 3,51 E7 J/ha ano Alocando a mão de obra em função das 5.400 kg de manta de curauá/ha ano, tem-se: (4,22 E6) (5.400 kg) / (45.000 kg) = 4,22 E6 J/ha ano b) Mão de obra para o transporte hidroviário

Considerou-se a mão de obra de 08 pessoas (NORSUL). Conforme informação anterior são

necessárias 40 h para percorrer o trajeto de Santarém até Belém.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas

(Santarém/Belém) = (1,67 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (8 pessoas)

= 1,67 E8 J/ha ano

Considerou-se a mão de obra de 08 pessoas (NORSUL). Conforme informação anterior são

necessárias 60 h para percorrer o trajeto de Belém até Santarém.

198

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas

(Belém/Santarém) = (2,5 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (8 pessoas)

= 2,51 E8 J/ha ano

Alocando a mão de obra em função das 5.400 kg de manta de curauá/ha ano, tem-se: (1,67 E8 + 2,51 E8) (19,6 t) / (1.486 t) = 5,51 E6 J/ha ano

c) Energia total da mão de obra

Soma energia da mão de obra (transporte caminhão + transporte balsa) = 4,22 E6 + 5,51 E6 =

9,73 E6 J/ha ano

Itens 61 e 62 – Materiais da balsa e do empurrador

a) Cálculo do material da BALSA

Dados:

o Balsa carreteira 35SR (Bertolini), com capacidade para 35 semi-reboques

o Massa: 450 t

o Material: aço

o Vida útil da balsa: 20 anos, que equivale a 175.200 h (ARCON, 2007 - DOE de

06/08/1996)

o São necessárias 40 h para percorrer os 952 km entre Santarém e Belém e 60 h para

percorrer o trajeto de volta, totalizando 100 h.

Cálculo da massa de material depreciado em função da vida útil:

(450.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (175.200 h) = 2,57 E5 g

Cálculo da massa de aço em função dos 5.400 kg mantas de curauá/ha ano transportados:

(5.400 kg manta/ha ano) (2,57 E5 g) / (1.486 t) = 934,4 g / ha ano

b) Cálculo do material do EMPURRADOR

Dados:

o Empurrador XLVIII (Bertolini), com potência de 3.480 HP

o Massa: 290 t

o Vida útil do empurrador: 15 anos, que equivale a 131.400 h (ARCON, 2007 - DOE de

06/08/1996)

o São necessárias 40 h para percorrer os 952 km entre Santarém e Belém e 60 h para

percorrer o trajeto de volta, totalizando 100 h.

o Material: conforme o artigo de Buranakarn (1998, p.243), a composição do empurrador

pode ser distribuída nas seguintes porcentagens:

� 70% aço

� 20% motor

� 10% outros

199

Cálculo da massa dos materiais conforme a divisão de Buranakarn (1998), depreciado em função

da vida útil:

Aço = (0,7) (290.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (131.400 h) = 1,54 E5 g

Motor = (0,2) (290.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (131.400 h) = 4,41 E4 g

Outros = (0,1) (290.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (131.400 h) = 2,21 E4 g

Cálculo da massa dos materiais em função dos 5.400 kg mantas de curauá/ha ano transportados:

Aço = (5.400 kg manta/ha ano) (1,54 E5 g) / (1.486 t) = 548,7 g / ha ano

Motor = (5.400 kg manta/ha ano) (4,41 E4 g) / (1.486 t) = 160,2 g / ha ano

Outros = (5.400 kg manta/ha ano) (2,21 E4 g) / (1.486 t) = 80,3 g / ha ano

Materiais Massa /(g/ha ano)

Item 61 Outros 8,03 E1

Item 62 Aço 5,49 E2

Item 65 Motor 1,60 E2

Itens 62, 63 e 66 – Materiais da carreta

o Carreta Randon: 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa

estão incluídos 13 pneus sem câmera)

o Vida útil da carreta: 5.000 h (tabela CONAB)

o Trecho: Belém/PA - São Paulo/SP – Belém/PA, totalizando 6.000 km

o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 6.000 km são necessárias

66,7 h

Cálculo da massa dos materiais que compõem a carreta

Dimensões da carreta, segundo informações do fabricante (Randon):

A Comprimento externo 13.500 mm

B Comprimento da base 13.460 mm

C Comprimento interno 13.337 mm

D Largura externa 2.600 mm

E Largura interna 2.480 mm

F Altura externa 2.870 mm

G Altura interna 2.700 mm

H Largura interna da porta traseira 2.480 mm

I Altura interna da porta traseira 2.673 mm

Cubagem 89 m3

Tara aproximada do semi-reboque 7.970 kg

200

Descrição dos materiais que compõem a carreta, segundo informações do fabricante (Randon):

Base:

� Construído em perfis de aço estrutural longarinas em viga ‘I’ e travessas passantes perfil

‘U’ (tipo Asa Delta)

� Suspensão 3 eixos balancins, com suportes estampados

� Eixos tubulares capacidade técnica de carga 11 toneladas cada

Caixa de Carga:

� Estrutura interna da frontal, laterais e teto em perfis de alumínio reforçados modelo

‘Omega’ e ‘Z’

� Revestimento externo da frontal e laterais em chapa alumínio frisada com espessura de 0,8

mm, fixada por rebites

� Revestimento externo do teto em chapa alumínio lisa com espessura de 1 mm, inteiriça

fixada através de colagem

� Revestimento interno da frontal e lateral com sarrafos de madeira de lei espessura de 16

mm e largura de 82 mm, espaçados em 215 mm e fixados por rebites

� Quadro traseiro fabricado em perfis de aço

� Traseira com 2 portas de abertura total, revestidas internamente em chapa de aço lisa

galvanizado e externamente com chapa de alumínio frisada com espessura de 0,8 mm

a) Cálculo do material da base:

o Aço estrutural (Gerdau)

o Longarinas ‘I’ com bitola 101,6 x 8,28 = 14,1 kg/m

Área da base (externa) = 13.500 mm comprimento x 2.600 mm de largura

Considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido da largura, tem-se 5 longarinas.

Considerando uma longarina a cada 1000 mm no sentido do comprimento, tem-se 13 longarinas.

Cálculo da metragem: (5 x 13.500 mm) + (13 x 2.600 mm) = 101.300 mm

Transformando para kg: (101.300 mm) (14,1 kg/m) ( 0,001 m/mm) = 1,43 E3 kg

b) Cálculo material do piso:

o Chapa de aço carbono (Meincol)

o Chapa com espessura de 4,75 mm = 37,29 kg/m²

Área do piso = 13.337 mm comprimento x 2.480 mm de largura = 13,337 m x 2,480 m = 33,07

m²

Transformando para kg: (33,07 m²) (37,29 kg/m) = 1,23 E3 kg

c) Cálculo material da estrutura interna (Lateral/Frontal/Teto):

o Perfil de alumínio (Alcoa)

o Perfil longarina superior (CA-0103) = 0,890 kg/m

o Perfil colunas/travessas (CA-313) = 0,861 kg/m

201

Medidas (internas): 13.337 mm comprimento x 2.480 mm de largura x 2.700 altura

Longaria superior (TETO): Considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido do

comprimento, tem-se 5 longarinas e considerando uma longarina a cada 1000 mm no sentido da

largura, tem-se 6 longarinas.

Cálculo da metragem das longarinas: 5 (13,337 m) + 13 (2,48 m) = 99 m

Transformando em kg = (99 m) (0,890 kg/m) = 88,04 kg

Perfil colunas e travessas (LATERAL/FRONTAL)

Lateral (Duas): Considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido da largura, tem-se 5

longarinas e considerando uma longarina a cada 1000 mm no sentido do comprimento, tem-se 13

longarinas.

[(5 x 13,337 m) + (13 x 2,70)] x 2 = 203,6 m

Frontal: Considerando uma longarina a cada 550 mm no sentido da altura, tem-se 5 perfis e

considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido da largura, tem-se 5 perfis.

Cálculo da metragem das longarinas: 5 ( 2,48 m) + 5 (2,70 m) = 25,9 m

Soma longarinas = 203,6 m + 25,9 = 229,47 m

Transformando para kg = (229,47 m) (0,861 kg/m) = 197,6 kg

d) Cálculo material do revestimento (externo) – CAIXA DE CARGA:

o Chapa de alumínio (Alcoa)

o Espessura 0,8 mm (frontal e lateral) e 1,0 mm (teto)

o Densidade alumínio: 2.725 kg/m³ (Webcalc)

Cálculo do volume de alumínio = 2 [(13,5 m) (2,87 m) (0,0008 m)] + (2,87 m) (2,60 m) (0,0008

m) + (2,60 m) (13,5 m) (0,001 m) = 0,103 m³

Transformando para kg: (0,103 m³) (2.725 kg/m³) = 280,84 kg

e) Cálculo material das PORTAS:

o Chapa externa: alumínio (0,8 mm de espessura = 0,0008 m)

o Densidade alumínio: 2.725 kg/m³ (Webcalc)

o Chapa interna: aço galvanizado (0,50 mm de espessura = 0,0005 m)

o Densidade aço: 7.850 kg/m³ (Webcalc)

Cálculo do volume de alumínio = (2,60 m) (2,87 m) (0,0008 m) = 0,005616 m³

Transformando para kg: (0,005616 m³) (2.725 kg/m³) = 15,30 kg

Cálculo do volume de aço = (2,70 m) (2,48 m) (0,0005 m) = 0,003348 m³

202

Transformando para kg: (0,003348 m³) (7.850 kg/m³) = 26,28 kg

f) Resumo dos materiais da carreta:

Base Aço 1,43 E3 kg

Piso Aço 4,66 E2 kg

Estrutura Interna Alumínio 285,64 kg

Revest. Externo Alumínio 280,84 kg

Alumínio 15,30 kg Portas

Aço 26,28 kg

g) Cálculo da massa dos pneus:

o 13 pneus (massa média de cada pneu sem câmara = 80 kg)

Os pneus representam 1.040 kg no total da carreta.

O fabricante informou que a carreta pesa 7.910 kg. O peso médio do alumínio foi calculado como

sendo 582 kg e o peso dos pneus 1.040 kg. Sendo assim, assume-se que o valor restante seja aço

utilizado nos diversos componentes mecânicos da carreta.

Resumindo, tem-se então:

Alumínio 582 kg

Pneus (borracha) 1.040 kg

Aço 6.288 kg

h) Cálculo dos materiais depreciados em função da vida útil da carreta (5.000 h)

Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 6.000 km serão necessárias 66,7

h.

(massa dos materiais da carreta) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) =

ALUMÍNIO � (582 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h)/ (5.000 h) = 7,76 E3 g

PNEUS � (1.040 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h)/ (5.000 h) = 1,38 E4 g

AÇO � (6.288 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h)/ (5.000 h) = 8,39 E4 g

i) Cálculo da massa dos materiais em função dos 5.400 kg mantas de curauá/ha ano

transportados

ALUMÍNIO � (5.400 kg manta/ha ano) (7,76 E3 g) / (45.000 kg fibra) = 931,2 g/ha ano

PNEUS � (5.400 kg manta/ha ano) (1,38 E4 g) / (45.000 kg fibra) = 1.656,0 g/ha ano

AÇO � (5.400 kg manta/ha ano) (8,39 E4 g) / (45.000 kg fibra) = 10.068,0 g/ha ano

Materiais Massa / (g/ha ano)

Item 62 Aço 1,01 E4

Item 63 Pneus 1,66 E3

Item 66 Alumínio 9,31 E2

203

Item 62 – Aço total

Aço empurrador + Aço balsa +Aço carreta = 548,7 + 934,4 + 10.068,0 = 1,15 E4 g/ha ano

Item 65 – Motor

Calculado na página 36 (Empurrador): 63,9 g/ha ano

Item 64 - Caminhão

o Massa caminhão: 6.208 kg (referência veículo Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)

o Trecho: Belém/PA - São Paulo/SP – Belém/PA, totalizando 6.000 km

o Via útil: 20.000 h (tabela CONAB)

o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 6.000 km são necessárias 66,7 h

Cálculo da massa do veículo alocada pelo total de horas necessárias para transportar a fibra e pela

vida útil do veículo:

(massa do veículo) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) =

= (6.208 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h) / (20.000 h) = 2,07 E4 g

É necessário alocar a massa do veículo aos 5.400 kg de mantas de curauá/ha ano:

(5.400 kg mantas/ha ano) (2,07 E4 g veículo) / (45.000 kg mantas/veículo) = 2,48 E3 g / ha

ano

Item 67 – Mantas de curauá transportadas

Idem ao item 57.

204

ANEXO D1

Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do curauá (kg/ha ano) A Pematec informou que 110.000 kg de folhas de curauá são processsadas por mês, resultando

6.600 kg de fibra de curauá seca (6 % em massa da folha).

Sendo que a fibra verde perde 18% em massa na etapa da secagem, tem-se então que 110.000 kg

de folhas de curauá resultam em 7.788 kg de fibra verde/mês.

[(6.600 kg F. Seca) + (6.600 kg F. Seca x 0,18)] = 7.788 kg.

Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 1.188 kg de água. O quadro a

seguir resume o balanço de massa do curauá.

Balanço de massa do curauá / (kg/ha ano) Folhas 90.000 Fibra verde 6.372 Fibra seca 5.400 Resíduo 83.628 Água (evaporação) 972

Cálculo da matéria seca por folha

6% em peso é fibra seca e 94 % em peso é mucilagem (material pastoso). Destes 94 %, 70 % é

suco (líquido) e 30 % é ‘celulose’ (fibrilas).

Então, para 9,0 E7 g de folhas/ha ano, tem-se:

Fibra seca = 5.400 kg/ha ano

Resíduo = 83.628 kg/ha ano, onde 30 % em massa é celulose. Então, tem-se 25.088,4 kg de

celulose. Admite-se que esta celulose perde os mesmos 18% em massa após a secagem,

resultando em 20.572,5 kg de celulose.

Total de matéria seca da folha = (5.400 kg + 20.572,5 kg) = 2,6 E7 g

A fibra de curauá tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 73,6% (Fonte:

http://www.abpol.com.br/pdf/Marco_Aurelio.pdf), portanto usa-se o poder calorífico da madeira

para o cálculo da massa de sisal em em joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de

3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).

A partir desta informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no curauá em J (joules).

FOLHA: (2,6 E+07 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 3,91 E+11 J/ha ano

FIBRA: (5,4 E+06 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 8,14 E10 J/ha ano

205

ANEXO D2

Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do curauá (kg de fibra produzida) Uma folha de curauá rende 6% em massa de fibra seca. Para obter-se 1 kg fibra seca/ha ano são

necessários 17 kg folhas/ha ano.

Sabe-se que a fibra verde perde18% em massa na etapa da secagem. Tem-se então que 17 kg de

folhas de sisal/ha ano resultam em 1,18 kg de fibra verde/ha ano.

[(1 kg F. Seca) + (1 kg F. Seca x 0,18)] = 1,18 kg fibra verde/ha ano

Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 0,18 kg de água. O quadro a

seguir resume o balanço de massa do sisal.

Balanço de massa do sisal / (kg/ha ano) Folhas 17 Fibra verde 1,18 Fibra seca 1 Resíduo 15,8 Água (evaporação) 0,18

Cálculo da matéria seca por folha

6% em massa da folha é fibra seca e 94% é ‘resíduo’. Destes 94 %, 70 % é suco (líquido) e 30 %

é ‘celulose’ (fibrilas).

Então, para 17 kg de folhas/ha ano, tem-se:

Fibra seca = 1 kg

Resíduo = 15,8 kg, onde 30 % em massa é celulose. Tem-se então 4,74 kg de celulose. Admite-se

que esta celulose perde os mesmos 18% em massa após a secagem. Então, resulta em 3,9 kg de

celulose.

Total de matéria seca da folha = (1 kg + 3,9 kg) = 4,9 kg

A fibra de curauá tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 73,6% (Fonte:

http://www.abpol.com.br/pdf/Marco_Aurelio.pdf), portanto usa-se o poder calorífico da madeira

para o cálculo da massa de sisal em em joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de

3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).

A partir destaa informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no curauá em J

(joules).

FOLHA: (4,9E+03 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 7,38 E07 J/ha ano

FIBRA: (1 E+03 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 4,67 E07 J/ha ano

206

ANEXO E

Cálculo da transformidade das ‘mudas’ de curauá (Material para plantio da lavoura de curauá) 1. Considerações Durante o ciclo de vida da planta (12 meses), cada planta pode gerar dois perfilhos (rebentos ou

‘mudas’). Sendo que são cultivadas 60.000 plantas/ha tem-se a produção de 120.000 mudas/ha

ano.

Estas mudas, quando atingem 40 cm de altura estão prontas para serem plantadas no campo. Para

atingir esta altura, leva em torno de 4 meses. Na fazenda de cultivo de curauá existe uma área de

10 ha destinados à criação das mudas. Para melhorar a dinâmica da fazenda, está em estudo o

desenvolvimento de mudas selecionadas geneticamente (propagação in vitro). Como este processo

ainda é muito caro, não foi aplicado.

As mudas de curauá serão criadas ao ar livre dispensando qualquer estrutura de proteção (por

exemplo, estufa) e receberão adubo orgânico, como resíduo do desfibramento das folhas.

2. Diagrama agregado de energia

A figura a seguir mostra o diagrama agregado de energia referente ao desenvolvimento do

material para plantio da lavoura de curauá.

207

3. Tabela dos recursos utilizados na produção do material para plantio da lavoura de curauá

Item Descrição Unid. Valor/

(unidade/muda) Emergia/unidade/

(sej/unidade) Emergia/

(sej/muda) %/

(sej/sej)

Renováveis (R)

1 Energia solar J 4,80 E+07 1,00 E+00 4,80 E+07 ---

2 Energia química da chuva

J 1,02 E+05 1,82 E+04 1,86 E+09 < 1

Sub-total (soma de 1 e 2 ) 1,86 E+09 < 1

Não Renováveis (N)

3 Perda de solo J 6,53 E+03 7,40 E+04 4,83 E+08 < 1

Sub-total (item 4) 4,83 E+08 < 1

Pagos (F)

4 Mão de obra J 5,80 E+04 3,40 E+06 1,97 E+11 83,1

5 Plástico g 9,90 E+01 3,80 E+08 3,76 E+10 15,9

Sub-total (soma de 4 e 5) 2,35 E+11 99

EMERGIA POR ‘MUDA’ 2,37 E+11 100

Na tabela, visando facilitar a nomenclatura, denominar-se-á o material para plantio de ‘mudas’.

Porém, deixa-se claro que não são as mudas que estão sendo contabilizadas, mas sim os recursos

necessários para o seu desenvolvimento. Caso as mudas fossem consideradas, caracterizaria dupla

contagem, pois os rebentos que se desenvolvem e tornam-se mudas, nascem das próprias plantas,

que já tiveram os recursos para seu desenvolvimento contabilizados.

4. Memorial de cálculo dos recursos utilizados pelas ‘mudas’ de curauá Item 1 - Energia Solar Energia solar = (área ocupada pela muda) (insolação média) (1-albedo)

Admite–se a área ocupada pela muda = área do vaso de muda

Área do vaso da muda = π R² = π (0,10)² = 0,0314 m²

Tempo de permanência da muda no vaso: 4 meses (Pematec)

Insolação média: 4,54 kWh/m2 dia (Localidade de referência: Santarém/PA)

Albedo: 0,22 (Anexo A – Item 1)

Energia Solar = (área) (insolação média) (1 – albedo) = (0,0314 m2/muda) (4,54 kWh/m2 dia) (1 – 0,22) (120 dias) (3,6 E6 J/ kWh) = 4,80 E7 J/muda

Pt 20

∅ boca = 20 cm ∅ fundo = 14 cm Altura = 18 cm Volume = 3,05 litros (Pissardi, 2007)

208

Item 2 - Energia Química da Chuva

o Considerou–se que a área ocupada pela muda é igual a área do vaso da muda: 0,0314

m²/muda

o O tempo de permanência da muda no viveiro é de 4 meses

o Precipitação média: 2.000 mm/ano (e-mail Pematec)

o Precipitação local em 4 meses = (2.000 mm/ano) (0,33 ano) = 6,6 E2 mm = 6,6 E2 l/m²

o Energia livre de Gibbs: 4,94 J/g = 4.940 E6 J/kg (Odum, pág 295)

Precipitação aproveitada pela muda = (precipitação local) (área do saco da muda) = (6,6 E2 l/m2 )

(0,0314 m2/muda) = 20,72 l/muda = 0,0207 m³/muda

Energia Química da Chuva = (precipitação aproveitada pela muda) (energia livre de Gibbs

da água da chuva) = (0,0207 m3/muda) (1 E3 kg/m³) (4.940 J/kg) = 1,02 E5 J/muda

Item 3 - Solo É considerado o mesmo tratamento dispensado ao plantio, sem adubação química. A adubação é

feita com a mucilagem (resíduo do desfibramento), 100 ton/ha. Sendo que em cada ha são

plantadas 60.000 plantas, calcula-se então que cada planta recebe 1,67 kg de mucilagem e que há

6 plantas/m². Desta forma, admite-se que para cada muda será aplicado 0,30 kg de adubo/muda.

(0,0314 m²/muda) (9,45 kg adubo/m²) = 0,30 kg adubo/muda

Cálculo da massa de solo do vaso:

Peso específico do latossolo amarelo: 1,63 kg/dm³ (Melo Filho, 2005)

Capacidade em volume do vaso: 3,05 litros (Pissardi, 2007)

(capacidade em volume do vaso) (peso específico do latossolo amarelo) = (3,05 litros) (1.000

cm³/litro) (1,63 kg/dm³) (1.000 g/kg) (1 dm³/1.000 cm³) = 4,97 E3 g terra/vaso

Massa de solo = (massa total do vaso) – (massa de adubo) = (4,97 E3 g) – (3 E2 g) = 4,67 E3 g

de terra/vaso

Massa de matéria orgânica no solo = (4,67 E3 g) (23 %) = 1,07 E3 g

Taxa de erosão: 0,4 t/ha ano (dado para o cerrado natural) (Ortega – Manual do Cálculo de

Emergia)

% orgânica do solo: 23 % (e-mail Pematec de 28/11/2006)

Energia orgânica contida/g = 5,4 kcal/g

Perda líquida de matéria orgânica: (área) (taxa de erosão) = (0,0314 m²) (1 ha / 10.000 m²) (0,4

E6 g/ha.ano) = 1,256 g/muda ano

209

Perda líquida de matéria orgânica = (0,0314 m²) (1 ha / 10.000 m²) (0,4 E6 g/ha.ano) = 1,256 g/muda ano Energia da perda líquida (perda líquida) (% mat. orgânica) (energia org. contida) (1,256 g/muda ano) (0,23) (5,4 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 6,53 E3 J/muda ano

Item 4 - Mão de Obra

A preparação da muda consiste na colheita das mudas no campo, na seleção e na plantação das

mudas no vaso plástico. A mão de obra necessária para esta atividade é:

COLHEITA DE MUDAS – 14 pessoas

SELEÇÃO DAS MUDAS / PREPARO – 15 pessoas

Total: 29 pessoas

Estas pessoas trabalham 8h/dia e se ocupam durante o ano todo (dias laboráveis) com esta

atividade.

Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (quantidade de pessoas)

= (285 dias) (3.000 kcal/dia.pessoa) (4.186 J/kcal) (29 pessoas)

= 1,04 E11 J Energia da mão de obra por muda plantada

= (1,04 E11 J) / (1.800.000 mudas/ano)

= 5,8 E4 J/muda ano Item 5 - Adubo Orgânico

Calculado no item 3 = 300 g/muda (mucilagem)

Não será contabilizado pois caracterizará dupla contagem (faz parte do sistema em estudo e no

resíduo já estão contabilizados os recursos renováveis, não renováveis e oriundos da economia).

Item 6 - Plástico (vaso de muda)

Foi calculada a massa média de material utilizado na fabricação do vaso selecionado.

Espessura da parede do vaso = 1 mm = 0,001 m (Pissardi)

A(total) = A(lateral) + 2 A(base)

A(total) = 2 π r h + 2 π r²

A(total) = 2 πr(h+r)

Área = 2 (3,14) (0,07) (0,18 + 0,07)

Área = 0,11 m²

Volume material = (0,11 m²) (0,001 m)

Volume = 1,1 E-4 m³

Densidade PP = 0,90 g/cm³ = 900 kg/m³

Massa de material = (1,1 E-4 m³) (900 kg/m³) = 0,099 kg = 99 g de plástico/vaso

Pt 20

∅ boca = 20 cm ∅ fundo = 14 cm Altura = 18 cm Volume = 3,05 litros (Pissardi, 2007)

210

Item 11 – Mudas de curauá

Em 2006 foram plantadas 1.800.000 mudas em 30 ha da Fazenda (e-mail Pematec).

Tem-se então 60.000 mudas/ha ano.

211

ANEXO F

Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal em função de 1 kg de fibra produzida Dados referentes à contabilidade ambiental em emergia para o processo do sisal considerando-se

as ‘etapas agrupadas’ e resultados em sej/kg de fibra produzida.

Tabela F.1 - Dados referentes a análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal Item Descrição Unid. Valor /

(unid./kg) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1) 1 Sol J 5,84E+06 1,00E+00 5,84E+06 -- -- 2 Energia cinética do

vento J 5,65E+03 1,50E+03 8,48E+06 -- --

3 Energia geopotencial da chuva

J 5,50E+01 1,05E+04 5,78E+05 -- --

4 Energia química da chuva

J 4,62E+07 1,82E+04 8,41E+11 55,3 3,5

Não-Renováveis (N1) 5 Erosão do solo J 2,12E+05 7,40E+04 1,57E+10 1,0 < 1 Pagos (F1)

Mão de obra (operação)

J 7,37E+04 4,50E+06 3,17E+11 21,8 1,2

Mão de obra (transporte)

J 7,37E+04 4,50E+06 3,17E+11 21,8 1,2 6

Mão de obra (total) J 1,47E+05 4,50E+06 6,63E+11 43,6 2,7 Sub total 1,52E+12 100 6,2

Produto (Y1) 7 Folhas de sisal g 2,50E+03 7,14E+04

J 3,40E+07 4,46E+04 (B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte Renováveis (R2) 8 Evaporação g 4,60E-01 1,45E+05 6,67E+04 < 1 < 1 Pagos (F2) 9 Madeira J 1,80E-01 4,40E+03 7,92E+02 < 1 < 1

Diesel (operação) J 2,62E+08 6,60E+04 1,73E+13 78,9 71,0 Diesel (transporte) J 1,18E+06 6,60E+04 7,80E+10 < 1 < 1 10 Diesel (total) J 2,63E+08 6,60E+04 1,74E+13 79,3 71,3

11 Lubrificante J 8,71E+05 6,60E+04 5,75E+10 < 1 < 1 12 Água g 1,45E+00 2,25E+05 3,26E+05 < 1 < 1 13 Eletricidade J 1,34E+04 2,69E+05 3,60E+09 <1 <1

Mão de obra (operação)

J 3,70E+05 4,50E+06 1,66E+12 7,6 6,8

Mão de obra (implantação)

J 1,52E+00 4,50E+06 6,84E+06 < 1 < 1

Mão de obra (transporte)

J 6,00E+02 4,50E+06 2,70E+09 < 1 < 1

14

Mão de obra (total) J 3,70E+05 4,50E+06 1,67E+12 7,6 6,8 15 Cal g 2,90E-01 6,70E+06 1,94E+06 < 1 < 1 16 Areia g 1,23E+00 1,00E+09 1,23E+09 < 1 < 1 17 Concreto g 5,45E+00 1,44E+09 7,85E+09 < 1 < 1 18 Aço g 3,20E+02 1,78E+09 5,69E+11 2,6 2,3 19 Cimento g 8,50E-02 1,97E+09 1,67E+08 < 1 < 1 20 Tijolo g 1,81E+00 2,19E+09 3,96E+09 < 1 < 1 21 Ferro g 2,04E-01 2,65E+09 5,41E+08 < 1 < 1

212

Continuação da tabela F.1 Item Descrição Unid. Valor /

(unid./kg) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

22 Motor g 8,90E+00 4,10E+09 3,65E+10 < 1 < 1 23 Borracha g 2,05E-01 4,30E+09 4,04E+11 1,8 1,7 24 Caminhão g 3,06E-01 6,70E+09 1,12E+12 5,1 4,6 25 Alumínio g 1,15E-01 1,27E+10 6,72E+11 3,1 2,8 Sub total 2,19E+13 100 89,7 Total parcial 2,34E+13 Produto (Y2)

26 Fibra de sisal limpa g 1,00E+03 2,34E+10 J 1,51E+07 1,55E+06 (C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte Pagos (F3) Infra-estrutura 27 Diesel J 1,39E+05 6,60E+04 9,17E+09 1,0 < 1 28 Água g 5,92E-01 2,25E+05 1,33E+05 < 1 < 1 29 Eletricidade J 2,02E+03 1,60E+05 3,23E+08 31,7 6,4 30 Brita g 6,38E+00 9,75E+05 6,22E+06 < 1 < 1

Mão de obra (operação)

J 1,18E+05 4,50E+06 5,31E+11 57,5 2,2

Mão de obra (implantação)

J 7,33E+02 4,50E+06 3,30E+09 < 1 < 1

Mão de obra (transporte) J 6,58E+01 4,50E+06 2,96E+08 < 1 < 1

31

Mão de obra (total) J 1,80E+06 4,50E+06 8,09E+12 57,9 2,2 32 Cal J 8,90E-02 6,70E+06 5,96E+05 < 1 < 1 33 Areia g 3,09E+00 1,12E+09 3,46E+09 < 1 < 1 34 Blocos de concreto g 7,22E-01 1,54E+09 1,11E+09 < 1 < 1 35 Aço g 2,09E+02 1,78E+09 3,72E+11 40,3 1,5 36 Borracha g 2,62E-02 4,30E+09 1,12E+08 < 1 < 1 37 Caminhão g 3,95E-02 6,70E+09 2,65E+08 < 1 < 1 38 Cimento g 1,14E+00 1,97E+09 2,25E+09 < 1 < 1 39 Alumínio g 1,46E-02 1,27E+10 1,68E+08 < 1 < 1 Sub total 9,23E+11 100 3,8 Total geral 2,44E+13 100

Produto (Y3) 40 Mantas de sisal g 1,00E+03 2,55E+10

J 1,44E+07 1,96E+06 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total

Para os cálculos dos indicadores EMR e EER o valor utilizado para a emergia total da fibra de

sisal sem beneficiamento (‘em bruto’) é de 2,06 E+13 sej/kg. É divergente do valor da tabela

(etapa B), pois foram desconsideradas as contribuições do processo de limpeza da fibra e do

transporte da fibra da Batedeira até a empresa de agulhamento. Para a fibra de sisal tipo

‘exportação’, onde a fibra é limpa, selecionada e enfardada, a emergia é de 2,12 E+13 sej/kg,

também divergente do valor da emergia total da etapa B, pois o transporte da fibra limpa até a

empresa que faz o agulhamento também foi desconsiderado.

213

ANEXO G

Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do curauá em função de 1 kg de fibra produzida Dados referentes à contabilidade ambiental em emergia para o processo do sisal considerando-se

as ‘etapas agrupadas’ e resultados em sej/kg de fibra produzida.

Tabela G.1 - Dados referentes a análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de curauá Item Descrição Unid. Valor /

(unid./kg) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1)

1 Sol J 8,79E+00 1,00E+00 8,79E+00 - -

2 Energia cinética do vento J 1,21E+03 1,50E+03 1,82E+06

-

-

3 Energia geopotencial da chuva

J 1,28E+01 1,05E+04 1,34E+05 -

-

4 Energia química da chuva

J 1,88E+07 1,82E+04 3,42E+11 1,0 < 1

Não-Renováveis (N1) 5 Erosão do solo J 3,93E+05 7,40E+04 2,91E+10 < 1 < 1 Pagos (F1) 6 Diesel J 9,95E+05 6,60E+04 6,57E+10 <1 <1

Mão de obra (operação)

J 2,15E+06 3,40E+06 7,31E+12 20,2 < 1

Mão de obra (transporte) J 5,47E+03 3,40E+06 1,86E+10 < 1 < 1 7

Mão de obra (total)

J 2,16E+06 3,40E+06 7,33E+12 20,3 < 1

8 Aço (Trator) g 3,22E-01 1,78E+09 5,73E+08 < 1 < 1 9 Plástico (Trator) g 8,05E-02 3,15E+09 2,54E+08 < 1 < 1 10 Plástico (Bags) g 7,60E+03 5,76E+09 4,38E+13 < 1 < 1 11 Caminhão g 2,69E+00 6,70E+09 1,80E+10 < 1 < 1 12 Mudas de curauá unid. 2,20E+01 2,37E+11 5,21E+12 14,4 < 1 Sub total 3,62E+13 100 2,1 Produto (Y1)

13 Folhas de curauá transportadas

g 1,70E+04 2,13E+09

J 7,38E+07 4,90E+05 (B) Desfibramento, lavagem e secagem

Renováveis (R2) 14 Evaporação g 1,80E+02 1,45E+05 2,61E+07 < 1 < 1 Não Renováveis (N2)

15 Água g 9,12E-01 2,25E+05 2,05E+05 < 1 < 1 Pagos (F2)

16 Madeira J 1,58E+07 4,40E+03 6,95E+10 2,3 < 1 17 Eletricidade J 7,02E+05 2,69E+05 1,89E+11 6,2 < 1 18 Brita g 1,78E+01 9,75E+05 1,74E+07 < 1 < 1

Mão de obra (operação)

J 8,14E+05 3,40E+06 2,77E+12 90,5 < 1

Mão de obra (implantação)

J 2,72E+03 3,40E+06 9,26E+09 < 1 < 1 19

Mão de obra (total)

J 8,16E+05 3,40E+06 3,51E+12 90,8 < 1

20 Cal g 3,40E-01 6,70E+06 2,28E+06 < 1 < 1 21 Areia g 5,53E+00 1,00E+09 5,53E+09 <1 <1

214

Continuação da tabela G.1 Item Descrição Unid. Valor /

(unid./kg) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

22 Blocos de concreto g 2,81E+00 1,35E+09 3,79E+09 <1 < 1 23 Aço g 3,48E+00 1,78E+09 6,20E+09 <1 <1 24 Cimento g 1,82E+00 1,97E+09 3,59E+09 <1 <1 25 Bomba g 5,30E-02 4,10E+09 2,17E+08 < 1 < 1 26 Motor g 2,77E-01 4,10E+09 1,14E+09 < 1 < 1 27 Plástico g 1,34E-01 5,72E+09 7,66E+08 < 1 < 1 Sub total 3,06E+12 100 0,2

Total parcial 3,92E+13 Produto (Y2)

28 Fibra de curauá limpa e seca g 1,00E+03 3,92E+10

J 4,67E+07 8,40E+05 (C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte Não-Renováveis (N3) 29 Água g 6,44E-01 2,25E+05 1,45E+05 < 1 < 1 Pagos (F3)

30 Lubrificante J 2,37E+08 6,60E+04 1,56E+13 1,0 < 1 31 Diesel J 2,43E+10 6,60E+04 1,60E+15 97,7 95,4 32 Eletricidade J 2,10E+06 2,69E+05 5,65E+11 < 1 < 1

33 Brita g 6,93E+00 9,75E+05 6,76E+06 < 1 < 1 Mão de obra (operação)

J 1,30E+05 3,40E+06 4,42E+11 < 1 < 1

Mão de obra (implantação)

J 7,96E+02 3,40E+06 2,71E+09 < 1 < 1

Mão de obra (transporte) J 3,97E+06 3,40E+06 1,35E+13 < 1 < 1

34

Mão de obra (total)

J 4,10E+06 3,40E+06 1,93E+13 1,0 < 1

35 Cal g 9,70E-02 6,70E+06 6,50E+05 < 1 < 1 36 Areia g 3,34E+00 1,00E+09 3,34E+09 < 1 < 1

37 Outros (Empurrador)

g 1,50E-02 1,00E+09 1,50E+07 < 1 < 1

38 Blocos de concreto g 7,84E-01 1,35E+09 1,06E+09 < 1 < 1 39 Aço g 6,95E+01 1,78E+09 1,24E+11 < 1 < 1 40 Cimento g 1,24E+00 1,97E+09 2,44E+09 < 1 < 1 41 Motor g 1,18E-02 6,70E+09 7,91E+07 < 1 < 1 42 Borracha (pneus) g 3,10E-01 4,30E+09 1,33E+09 < 1 < 1 43 Caminhão g 4,60E-01 6,70E+09 3,08E+09 < 1 < 1 44 Alumínio g 1,72E-01 1,27E+10 2,18E+09 < 1 < 1 Sub total 1,63E+15 100 97,7 Total geral 1,67E+15 100

Produto (Y4) 45 Mantas de curauá g 1,00E+03 1,67E+12

J 4,67E+07 3,58E+07 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total

215

ANEXO H

Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra Tabela H.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra

Item Descrição Unid.

Valor /

(unid./ha ano)

Emergia/unid. /

(sej/unid.)

Emergia /

(sej/ha ano)

% Emergia i /

(sej/sej)

% Emergia T /

(sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1) 1 Sol J 4,98E+13 1,00E+00 4,98E+13 - - 2 Energia cinética do

vento J 4,83E+10 1,50E+03 7,25E+13 - -

3 Energia geopotencial da chuva J 4,70E+08 1,05E+04 4,94E+12

-

-

4 Energia química da chuva

J 3,95E+10 1,82E+04 7,19E+14 38,6 16,8

5 Mão de obra (70%) J 1,76E+08 4,50E+06 7,90E+14 42,5 18,4 Não-Renováveis (N1) 6 Erosão do solo J 1,81E+08 7,40E+04 1,34E+13 < 1 < 1 Pagos (F1) 7 Mão de obra (30%) J 7,52E+07 4,50E+06 3,39E+14 18,2 7,9 Sub total 1,86E+15 100 43,4 Produto (Y1) 8 Folhas de sisal g 2,13E+07 8,74E+07

J 2,86E+10 6,51E+04 (B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte Renováveis (R2) 9 Evaporação g 3,92E+05 1,45E+05 5,68E+10 < 1 < 1 10 Mão de obra (70%) J 2,21E+08 4,50E+06 9,92E+14 65,2 23,1 Pagos (F2) 11 Madeira J 2,29E+06 4,40E+03 1,01E+10 < 1 < 1 12 Diesel J 1,23E+09 6,60E+04 8,12E+13 5,33 1,9 13 Lubrificante J 6,39E+06 6,60E+04 4,22E+11 < 1 < 1 14 Água g 1,18E+03 2,25E+05 2,66E+08 < 1 < 1 15 Eletricidade J 1,14E+07 2,69E+05 3,07E+12 <1 <1 16 Mão de obra (30%) J 9,45E+07 4,50E+06 4,25E+14 27,94 9,9 17 Cal g 2,35E+02 6,70E+06 1,57E+09 < 1 < 1 18 Areia g 9,99E+02 1,00E+09 9,99E+11 < 1 < 1 19 Concreto g 4,42E+02 1,44E+09 6,36E+11 < 1 < 1 20 Aço g 6,61E+03 1,78E+09 1,18E+13 < 1 < 1 21 Cimento g 6,90E+01 1,97E+09 1,36E+11 < 1 < 1 22 Tijolo g 1,47E+02 2,19E+09 3,22E+11 < 1 < 1 23 Ferro g 1,74E+02 2,65E+09 4,61E+11 < 1 < 1 24 Motor g 2,54E+02 4,10E+09 1,04E+12 < 1 < 1 25 Borracha g 1,67E+02 4,30E+09 7,18E+11 < 1 < 1 26 Caminhão g 2,93E+02 6,70E+09 1,97E+12 < 1 < 1 27 Alumínio g 9,55E+01 1,27E+10 1,21E+12 < 1 < 1 Sub total 1,52E+15 100 Total parcial 3,38E+15 35,4 Produto (Y2)

28 Fibra de sisal limpa g 8,14E+05 4,16E+09 J 1,28E+10 2,64E+05

216

Continuação da tabela H.1

Item Descrição Unid. Valor /

(unid./ha ano)

Emergia/unid. /

(sej/unid.)

Emergia /

(sej/ha ano)

% Emergia i /

(sej/sej)

% Emergia T /

(sej/sej)

(C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte Renováveis (R3) 29 Mão de obra (70%) J 7,42E+07 4,50E+06 3,34E+14 36,8 7,8 Pagos (F3) Infra-estrutura 30 Diesel J 1,04E+09 6,60E+04 6,86E+13 7,6 1,6 31 Água g 5,03E+02 2,25E+05 1,13E+08 < 1 < 1 32 Eletricidade J 1,64E+09 2,69E+05 2,62E+14 28,9 6,1 33 Brita g 5,43E+03 9,75E+05 5,29E+09 < 1 < 1 34 Mão de obra (30%) J 3,17E+07 4,50E+06 1,43E+14 15,7 3,3 35 Cal J 7,57E+01 6,70E+06 5,07E+08 < 1 < 1 36 Areia g 2,63E+03 1,00E+09 5,94E+12 < 1 < 1 37 Blocos de concreto g 6,14E+02 1,54E+09 9,46E+11 < 1 < 1 38 Aço g 5,30E+04 1,78E+09 9,43E+13 10,4 2,2 39 Borracha g 2,13E+01 4,30E+09 9,16E+10 < 1 < 1 40 Caminhão g 3,20E+01 6,70E+09 2,14E+11 < 1 < 1 41 Cimento g 9,95E+02 1,97E+09 1,96E+12 < 1 < 1 42 Alumínio g 1,19E+01 1,27E+10 1,51E+11 < 1 < 1 Sub total 9,07E+14 100 21,1 Total geral 4,29E+15 100

Produto (Y3) 43 Mantas de sisal g 8,14E+05 5,27E+09 J 1,23E+10 3,49E+05 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente a uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total

217

ANEXO I

Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do curauá aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra Tabela I.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1) 1 Sol J 4,65E+13 1,00E+00 4,65E+13 - -

2 Energia cinética do vento

J 6,43E+10 1,50E+03 9,65E+13 -

-

3 Energia geopotencial da chuva

J 6,76E+08 1,05E+04 7,10E+12 -

-

4 Energia química da chuva

J 9,88E+10 1,82E+04 1,80E+15 2,6 < 1

5 Mão de obra (70%) J 8,00E+09 3,40E+06 2,72E+16 44,0 31,4 Não-Renováveis (N1) 6 Erosão do solo J 2,08E+09 7,40E+04 1,54E+14 < 1 < 1 Pagos (F1) 7 Diesel J 5,26E+09 6,60E+04 3,74E+14 <1 <1 8 Mão de obra (30%) J 3,43E+09 3,40E+06 1,17E+16 18,8 13,5 9 Aço (Trator) g 1,70E+03 1,78E+09 3,03E+12 < 1 < 1 10 Plástico (Trator) g 4,26E+02 3,15E+09 1,34E+12 < 1 < 1 11 Plástico (Sacos) g 1,11E+06 5,76E+09 6,39E+15 10,3 7,4 12 Caminhão g 1,43E+04 6,70E+09 9,58E+13 < 1 <1

13 Mudas de curauá unid.

6,00E+04 2,37E+11 1,42E+16 23,0 16,4

Sub total 6,19E+16 100 69,3 Produto (Y1)

14 Folhas de curauá transportadas g 9,00E+07 6,87E+08

J 3,91E+11 1,58E+05 (B) Desfibramento, lavagem e secagem Renováveis (R2) 15 Evaporação g 9,72E+05 1,45E+05 1,41E+11 < 1 < 1 16 Mão de obra (70%) J 3,17E+09 3,40E+06 1,08E+16 66,1 12,5 Não Renováveis (N2)

17 Água g 1,81E+08 2,25E+05 4,05E+13 < 1 < 1 Pagos (F2)

18 Madeira J 1,10E+11 4,40E+03 4,84E+14 3,0 < 1 19 Eletricidade J 8,61E+08 2,69E+05 2,32E+14 1,4 < 1 20 Brita g 9,47E+04 9,75E+05 9,23E+10 < 1 < 1 21 Mão de obra (30%) J 1,36E+09 3,40E+06 4,62E+15 28,3 5,3 22 Cal g 4,64E+03 6,70E+06 3,11E+10 < 1 < 1 23 Areia g 6,41E+04 1,00E+09 6,41E+13 <1 <1 24 Blocos de concreto g 1,20E+04 1,35E+09 1,61E+13 <1 < 1 25 Aço g 1,75E+04 1,78E+09 3,11E+13 <1 <1 26 Cimento g 1,99E+04 1,97E+09 3,93E+13 <1 <1 27 Bomba g 2,80E+02 4,10E+09 1,15E+12 < 1 < 1 28 Motor g 1,39E+03 4,10E+09 5,68E+12 < 1 < 1 29 Plástico g 7,44E+02 5,72E+09 4,26E+14 < 1 < 1 Sub total 1,63E+16 100 17,8

Total parcial 8,45E+16

218

Continuação da tabela I.1 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./ha ano)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/ha ano)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

Produto (Y2)

30 Fibra de curauá limpa e seca g 5,40E+06 1,56E+11

J 8,14E+10 1,04+06 (C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte

Renováveis (R3) 31 Mão de obra (70%) J 5,01E+08 3,40E+06 1,70E+15 20,2 2,0

Não-Renováveis (N3) 32 Água g 3,49E+03 2,25E+05 7,85E+08 < 1 < 1 Pagos (F3)

33 Lubrificante J 3,80E+08 6,60E+04 2,51E+13 < 1 < 1 34 Diesel J 4,28E+10 6,60E+04 2,82E+15 33,5 3,3 35 Eletricidade J 1,13E+10 2,69E+05 3,04E+15 36,1 3,5

36 Brita g 3,75E+04 9,75E+05 3,66E+10 < 1 < 1 37 Mão de obra (30%) J 2,15E+08 3,40E+06 7,29E+14 8,7 < 1 38 Cal g 5,23E+02 6,70E+06 3,50E+09 < 1 < 1 39 Areia g 1,81E+04 1,00E+09 1,81E+13 < 1 < 1 40 Outros (Empurrador) g 8,03E+01 1,00E+09 8,03E+10 < 1 < 1 41 Blocos de concreto g 4,25E+03 1,35E+09 5,74E+12 < 1 < 1 42 Aço g 2,06E+04 1,78E+09 3,66E+13 < 1 < 1 43 Cimento g 4,25E+03 1,97E+09 8,37E+12 < 1 < 1 44 Motor g 1,60E+02 6,70E+09 1,07E+12 < 1 < 1 45 Borracha (pneus) g 1,66E+03 4,30E+09 7,12E+12 < 1 < 1 46 Caminhão g 2,48E+03 6,70E+09 1,66E+13 < 1 < 1 47 Alumínio g 9,31E+02 1,27E+10 1,18E+13 < 1 < 1 Sub total 8,34E+15 100 9,7 Total geral 8,66E+16 100 Produto (Y4)

48 Manta de curauá transportada

g 5,40E+06 1,60E+10

J 8,14E+10 1,06E+06 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total

219

ANEXO J

Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra em função de 1 kg de fibra produzida Tabela J.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra

Item Descrição Unid.

Valor / (unid./kg)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1) 1 Sol J 5,84E+06 1,00E+00 5,84E+06 -- -- 2 Energia cinética do

vento J 5,65E+03 1,50E+03 8,48E+06 -- --

3 Energia geopotencial da chuva J 5,50E+01 1,05E+04 5,78E+05 -- --

4 Energia química da chuva

J 4,62E+07 1,82E+04 8,41E+11 55,3 3,5

5 Mão de obra (70%) J 1,03E+05 4,50E+06 4,64E+11 30,6 1,9 Não-Renováveis (N1) 6 Erosão do solo J 2,12E+05 7,40E+04 1,57E+10 1,0 < 1 Pagos (F1) 7 Mão de obra (30%) J 4,42E+04 4,50E+06 1,99E+11 13,1 < 1

Sub total 1,52E+12 100 6,2 Produto (Y1) 8 Folhas de sisal g 2,50E+03 7,14E+04

J 3,40E+07 4,46E+04 (B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte Renováveis (R2) 9 Evaporação g 4,60E-01 1,45E+05 6,67E+04 < 1 < 1 10 Mão de obra (70%) J 2,59E+05 4,50E+06 1,17E+12 5,3 4,8 Pagos (F2)

11 Madeira J 1,80E-01 4,40E+03 7,92E+02 < 1 < 1 Diesel (operação) J 2,62E+08 6,60E+04 1,73E+13 78,9 71,0 Diesel (transporte) J 1,18E+06 6,60E+04 7,80E+10 < 1 < 1 12 Diesel (total) J 2,63E+08 6,60E+04 1,74E+13 79,3 71,3

13 Lubrificante J 8,71E+05 6,60E+04 5,75E+10 < 1 < 1 14 Água g 1,45E+00 2,25E+05 3,26E+05 < 1 < 1 15 Eletricidade J 1,34E+04 2,69E+05 3,60E+09 <1 <1 16 Mão de obra (30%) J 1,11E+05 4,50E+06 5,00E+11 2,3 2,1 17 Cal g 2,90E-01 6,70E+06 1,94E+06 < 1 < 1 18 Areia g 1,23E+00 1,00E+09 1,23E+09 < 1 < 1 19 Concreto g 5,45E+00 1,44E+09 7,85E+09 < 1 < 1 20 Aço g 3,20E+02 1,78E+09 5,69E+11 2,6 2,3 21 Cimento g 8,50E-02 1,97E+09 1,67E+08 < 1 < 1 22 Tijolo g 1,81E+00 2,19E+09 3,96E+09 < 1 < 1 23 Ferro g 2,04E-01 2,65E+09 5,41E+08 < 1 < 1 24 Motor g 8,90E+00 4,10E+09 3,65E+10 < 1 < 1 25 Borracha g 2,05E-01 4,30E+09 4,04E+11 1,8 1,7 26 Caminhão g 3,06E-01 6,70E+09 1,12E+12 5,1 4,6 27 Alumínio g 1,15E-01 1,27E+10 6,72E+11 3,1 2,8

220

Continuação da tabela J.1 Item Descrição Unid.

Valor / (unid./kg)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

Sub total 2,19E+13 100 89,7 Total parcial 2,34E+13 Produto (Y2)

28 Fibra de sisal limpa g 1,00E+03 2,34E+10 J 1,51E+07 1,55E+06 (C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte Renováveis (R3) 29 Mão de obra (70%) J 8,32E+04 4,50E+06 3,74E+11 40,5 1,5

Pagos (F3) Infra-estrutura 30 Diesel J 1,39E+05 6,60E+04 9,17E+09 1,0 < 1 31 Água g 5,92E-01 2,25E+05 1,33E+05 < 1 < 1 32 Eletricidade J 2,02E+03 1,60E+05 3,23E+08 31,7 6,4 33 Brita g 6,38E+00 9,75E+05 6,22E+06 < 1 < 1 34 Mão de obra (30%) J 3,56E+04 4,50E+06 1,60E+11 17,4 < 1 35 Cal J 8,90E-02 6,70E+06 5,96E+05 < 1 < 1 36 Areia g 3,09E+00 1,12E+09 3,46E+09 < 1 < 1 37 Blocos de concreto g 7,22E-01 1,54E+09 1,11E+09 < 1 < 1 38 Aço g 2,09E+02 1,78E+09 3,72E+11 40,3 1,5 39 Borracha g 2,62E-02 4,30E+09 1,12E+08 < 1 < 1 40 Caminhão g 3,95E-02 6,70E+09 2,65E+08 < 1 < 1 41 Cimento g 1,14E+00 1,97E+09 2,25E+09 < 1 < 1 42 Alumínio g 1,46E-02 1,27E+10 1,68E+08 < 1 < 1 Sub total 9,23E+11 100 3,8 Total geral 2,44E+13 100

Produto (Y3) 43 Mantas de sisal g 1,00E+03 2,55E+10

J 1,44E+07 1,96E+06 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total

221

ANEXO K

Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do curauá aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra em função de 1 kg de fibra produzida Tabela K.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra Item Descrição Unid.

Valor / (unid./kg)

Emergia/unid. / (sej/unid.)

Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas Renováveis (R1)

1 Sol J 8,79E+00 1,00E+00 8,79E+00 - -

2 Energia cinética do vento

J 1,21E+03 1,50E+03 1,82E+06 -

-

3 Energia geopotencial da chuva

J 1,28E+01 1,05E+04 1,34E+05 -

-

4 Energia química da chuva

J 1,88E+07 1,82E+04 3,42E+11 1,0 < 1

5 Mão de obra (70%) J 1,51E+06 3,40E+06 5,13E+12 14,2 < 1 Não-Renováveis (N1) 6 Erosão do solo J 3,93E+05 7,40E+04 2,91E+10 < 1 < 1 Pagos (F1) 7 Diesel J 9,95E+05 6,60E+04 6,57E+10 <1 <1 8 Mão de obra (30%) J 6,47E+05 3,40E+06 2,20E+12 6,1 < 1 9 Aço (Trator) g 3,22E-01 1,78E+09 5,73E+08 < 1 < 1 10 Plástico (Trator) g 8,05E-02 3,15E+09 2,54E+08 < 1 < 1 11 Plástico (Bags) g 7,60E+03 5,76E+09 4,38E+13 < 1 < 1 12 Caminhão g 2,69E+00 6,70E+09 1,80E+10 < 1 < 1 13 Mudas de curauá unid. 2,20E+01 2,37E+11 5,21E+12 14,4 < 1 Sub total 3,62E+13 100 2,1 Produto (Y1)

14 Folhas de curauá transportadas g 1,70E+04 2,13E+09

J 7,38E+07 4,90E+05 (B) Desfibramento, lavagem e secagem

Renováveis (R2) 15 Evaporação g 1,80E+02 1,45E+05 2,61E+07 < 1 < 1 16 Mão de obra (70%) J 5,71E+05 3,40E+06 1,94E+12 63,6 < 1 Não Renováveis (N2)

17 Água g 9,12E-01 2,25E+05 2,05E+05 < 1 < 1 Pagos (F2)

18 Madeira J 1,58E+07 4,40E+03 6,95E+10 2,3 < 1 19 Eletricidade J 7,02E+05 2,69E+05 1,89E+11 6,2 < 1 20 Brita g 1,78E+01 9,75E+05 1,74E+07 < 1 < 1 21 Mão de obra (30%) J 2,45E+05 3,40E+06 8,33E+11 27,3 < 1 22 Cal g 3,40E-01 6,70E+06 2,28E+06 < 1 < 1 23 Areia g 5,53E+00 1,00E+09 5,53E+09 <1 <1 24 Blocos de concreto g 2,81E+00 1,35E+09 3,79E+09 <1 < 1 25 Aço g 3,48E+00 1,78E+09 6,20E+09 <1 <1 26 Cimento g 1,82E+00 1,97E+09 3,59E+09 <1 <1 27 Bomba g 5,30E-02 4,10E+09 2,17E+08 < 1 < 1 28 Motor g 2,77E-01 4,10E+09 1,14E+09 < 1 < 1 29 Plástico g 1,34E-01 5,72E+09 7,66E+08 < 1 < 1

222

Continuação da tabela K.1

Item Descrição Unid. Valor /

(unid./kg) Emergia/unid. /

(sej/unid.) Emergia / (sej/kg)

% Emergia i / (sej/sej)

% Emergia T / (sej/sej)

Sub total 3,06E+12 100 0,2 Total parcial 3,92E+13

Produto (Y2)

30 Fibra de curauá limpa e seca

g 1,00E+03 3,92E+10

J 4,67E+07 8,40E+05 (C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte Não-Renováveis (N3) 31 Água g 6,44E-01 2,25E+05 1,45E+05 < 1 < 1 32 Mão de obra (70%) J 2,87E+06 3,40E+06 9,76E+12 0,6 < 1 Pagos (F3)

33 Lubrificante J 2,37E+08 6,60E+04 1,56E+13 1,0 < 1 34 Diesel J 2,43E+10 6,60E+04 1,60E+15 97,7 95,4 35 Eletricidade J 2,10E+06 2,69E+05 5,65E+11 < 1 < 1

36 Brita g 6,93E+00 9,75E+05 6,76E+06 < 1 < 1 37 Mão de obra (30%) J 1,23E+06 3,40E+06 4,18E+12 0,3 < 1 38 Cal g 9,70E-02 6,70E+06 6,50E+05 < 1 < 1 39 Areia g 3,34E+00 1,00E+09 3,34E+09 < 1 < 1

40 Outros (Empurrador)

g 1,50E-02 1,00E+09 1,50E+07 < 1 < 1

41 Blocos de concreto g 7,84E-01 1,35E+09 1,06E+09 < 1 < 1 42 Aço g 6,95E+01 1,78E+09 1,24E+11 < 1 < 1 43 Cimento g 1,24E+00 1,97E+09 2,44E+09 < 1 < 1 44 Motor g 1,18E-02 6,70E+09 7,91E+07 < 1 < 1 45 Borracha (pneus) g 3,10E-01 4,30E+09 1,33E+09 < 1 < 1 46 Caminhão g 4,60E-01 6,70E+09 3,08E+09 < 1 < 1 47 Alumínio g 1,72E-01 1,27E+10 2,18E+09 < 1 < 1 Sub total 1,63E+15 100 97,7 Total geral 1,67E+15 100

Produto (Y4) 48 Mantas de curauá g 1,00E+03 1,67E+12

J 4,67E+07 3,58E+07 Notas: % Emergia i – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do processo) % Emergia T – porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total