sexta-feira, 10 de dezembro de 2010

Os bio-combustíveis não são solução

O desenvolvimento económico e o consumo de energia

É sabido que o contínuo aumento do bem-estar humano está muito ligado ao aumento da disponibilidade de energia. Assim, observa-se uma relação positiva entre o consumo de energia e o desenvolvimento económico quer olhando para os países (figura 1) quer olhando para a evolução ao longo do tempo (figura 2).

Fig. 1 - Consumo de energia vs. PIB (2002, Banco Mundial )


Fig. 2 - Consumo de energia vs. PIB (OCDE, 1982/2002, Banco Mundia)

Nas figuras 1 e 2 a energia é per capita, em toneladas equivalentes de petróleo e o PIB é per capita, paridade do poder de compra, em dólares americanos constantes do ano 2000. Dados do Banco Mundial.

O uso de energia, por ter maioritáriamente origem em combustiveis fósseis, implica a emissão de CO2 para a atmosfera. Assim, o crescimento económico leva ao aumento das emissões de CO2 (figura 3): por cada 1% de aumento do PIB, observa-se um aumento de 0.8% nas emissões de CO2 (linha a vermelho).

Fig. 3 - Emissão de CO2 vs. PIB (2005, Banco Mundial )

O CO2 ‘mobilizável no curto prazo’ está dissolvido na atmosfera como gás ou na água dos oceanos como carbonato (CO32–) e bicarbonato (HCO3). Como existe 250 vezes mais água nos oceanos do que ar na atmosfera (em massa), do total de CO2 mobilizável no curto prazo, 93% encontra-se na água dos oceanos, 5% na biosfera e 2% na atmosfera.

As emissões de CO2 entram no ‘ciclo do carbono de curto prazo’ que, muito provavelmente, induz o Aquecimento Global e a Acidificação dos Oceanos. Por causa deste impacte negativo, as emissões de CO2 são um problema económico muito grave.

Os bio-combustíveis

Uma das fontes alternativas de energia que têm sido discutidas é o uso de bio-combustíveis. Argumenta-se que, dado a formação do material biológico aprisionar CO2, o uso de bio-combustíveis não causará um aumento das emissões de CO2.
A matéria orgânica são compostos de carbono fotossintetizados pelas plantas e algas por via da clorofila. No processo de fotossíntese, as plantas, usando a energia solar como motor da reacção, juntam dióxido de carbono, CO2, com água, H2O, formando glicose e libertando oxigénio, O2:
6CO2 + 6H2O + 4 kcal/g ® C6H12O6 + 6O2.
A energia aprisionada na glicose vai percorrer a cadeia alimentar ao longo da qual vai libertando energia por oxidação: C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 4 kcal/g (ver figura 3).
Em termos gasosos, quando ocorre a fotossíntese, é retirado CO2 da atmosfera (ou da água) e acrescentado oxigénio, O2. Na oxidação da matéria orgânica ocorre o fenómeno contrário.



Fig. 4 – Percurso do carbono na biosfera

No sentido de mostrar que o uso de bio-combustíveis implica um aumento das emissões de CO2, vou agora avaliar as quantidades de CO2 que são armazenadas numa floresta natural não explorada com as quantidades que ficam armazenadas quando essa floresta é explorada ou substituída por culturas que têm por fim a produção de bio-combustíveis.

1. Floresta natural não explorada
Nesta situação as árvores crescem durante 100 anos pela fixação na madeira de 10 toneladas por ano e por hectare de CO2. Depois de morrerem, os bio-materiais ficam na manta morta e demoram 100 anos a oxidar completamente. Sob estes pressupostos, em média, o CO2 haverá um armazenamento de 1000 toneladas de CO2 em cada hectare.

2. Floresta natural explorada
Esta situação é idêntica à anterior mas as árvores quando morrem são imediatamente queimadas. Neste nível pouco intenso de exploração, em média, o tempo de aprisionamento do CO2 reduz-se para metade, 50 anos, ficando a quantidade de CO2 armazenada também reduzida a 50% da situação natural o que implica a emissão (de uma vez) de 500 toneladas de CO2 em cada hectare explorado.

3. Floresta industrial
Nesta situação as árvores crescem rapidamente pela fixação na madeira do dobro do CO2 da floresta natural (20 t/ha/ano). Ao fim dos 10 anos, os bio-materiais são colhidos e queimados. Neste nível intenso de exploração, em média, o tempo de aprisionamento do CO2 é de 5 anos, ficando a quantidade de CO2 armazenada reduzida a 10% da situação natural.

4. Agricultura de cana-de-açúcar para bio-combustível
Nesta situação a cana-de-açúcar cresce ao longo do ano fixando CO2 no açúcar e nas fibras a uma velocidade cinco vezes a velocidade da floresta natural (50 t/ha/ano). No entanto, como no fim do ano a cana é cortada e armazenada para ser queimada ao longo do ano seguinte, neste nível muito intenso de exploração, em média, o tempo de aprisionamento do CO2 fica reduzido a 1 anos, ficando a quantidade de CO2 armazenada reduzida a apenas 5% da situação natural.
Neste caso, a desmatação de 1000 km2 de floresta natural para cultivar cana-de-açúcar induz a emissão de uma vez para a atmosfera de 95 milhões de toneladas de CO2.

Estará a humanidade condenada?

Sendo certo que os bio-combustiveis não são uma solução para o problema das emissões de CO2 porque implicam alterações na ocupação do solo que induzem uma diminuição muito importante da quantidade de CO2 aprisionada sob a forma de compostos de carbono sólidos (e.g., sob a forma de madeira), o desenvolvimento tecnológico tem permitido uma diminuição das emissões ao longo do tempo por unidade de riqueza produzida (Figura 5). E contrariamente à ideia geral, essa diminuição tem sido maior nos países menos desenvolvidos (-2.69%/ano) que nos países da OCDE (-1.73%). Assim, os dados indicam que podemos ter esperança na capacidade da tecnologia em resolver mesmo um dos problemas económicos mais graves que a humanidade enfrenta.

Fig. 5 – Evolução das emissões de CO2 por unidade de riqueza produzida (1980-2005)

Pedro Cosme da Costa Vieira

0 comentários:

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Best Hostgator Coupon Code