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 (CO₃^2–) 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