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Contabilidade Ambiental Emergia e Tomada de Decisão Ambiental Environmental Accounting Emergy and Environmental Decision Making Howard T. Odum Center for.

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Apresentação em tema: "Contabilidade Ambiental Emergia e Tomada de Decisão Ambiental Environmental Accounting Emergy and Environmental Decision Making Howard T. Odum Center for."— Transcrição da apresentação:

1 Contabilidade Ambiental Emergia e Tomada de Decisão Ambiental Environmental Accounting Emergy and Environmental Decision Making Howard T. Odum Center for Environmental Policy Environmental Engineering Sciences University of Florida, Gainesville Ari Nelson Rodrigues Costa 28/04/2007 Avaliando Recurso Naturais (Capítulo 7) Resumo e Comentários

2 "The Law of conservation of energy tells us we can't get something for nothing, but we refuse to believe it.“ (Isaac Asimov, 1988) Isaac Asimov's Book of Science and Nature Quotations …This pattern is not sustainable, does not maximize world wealth and emergy, does not reinforce world production, and will not last. These patterns will become discredited as world opinion changes, as revolutions occur, and worldwide resource depletion soon cuts off the largesse of the overdeveloped countries." (H.T. Odum, 1994)

3 7. Avaliando Recursos Ambientais Avaliação Área-Tempo Assinatura de Emergia Recursos de Água Ecosistemas Mitigação Contabilidade Ambiental Parques Naturais Mineração e Minerais Recursos Renováveis Impacto Avaliação do Impacto Cumulativo Avaliação de Risco Sumário

4 Avaliação Área-Tempo Avaliação de Trabalhos Ambientais 7. Avaliando Recursos Ambientais Produto da Área do Trabalho pela Duração do Trabalho Giampietro e Pimentel, 1991 Emergia anual de terra dividida pela área Equivalente Emergético para Área-Tempo 9,44 x sej/ano 1,50 x ha = = 6,29 x sej/ha-ano Valores em emdólares 6,29 x sej/ha-ano 1,40 x sej/$ = = $ 449/ha-ano Área-Tempo é uma medida simples e facilmente adaptada para a legislação e para os tribunais Não leva em consideração que a superfície da terra é hierarquicamente organizada no espaço Áreas de concentração de trabalho ambiental como encostas, foz de rios, praias, cidades correm o risco de serem sub-avaliadas O método da Área-Tempo também não reconhece os surtos de pulsos de produção que ocorrem a diferentes tempos

5 7. Avaliando Recursos Ambientais Assinatura de Emergia Empotência (E21 SeJ/ano)

6 7. Avaliando Recursos Ambientais Assinatura de Emergia da Agricultura Dinamarquesa em 1936, 1970 e (Dados em E+20 sej/ano) Haden, Andrew C. Emergy Evaluations of Denmark and Danish Agriculure Ecological Agriculture, 37, Março, 2003 Swedish University of Agricultural Sciences, Upsala, Suécia Assinatura de Emergia

7 7. Avaliando Recursos Ambientais Assinatura de Emergia Coleta de RSU em Roma Cenário 0 – Disposição em Aterro Sanitário – Caso Real de Roma Cenário 1 – Aterro Sanitário com Recuperação de Biogás para Produzir Eletricidade Cenário 2 – Triagem para produzir Eletricidade, Biogás, Metais Ferrosos e Compostagem Cenário 3 – Incineração Direta do RSU para Geração de Eletricidade Assinatura de Emergia para o Cenário 2 Cherubini, F.; Bargigli, S.; Raugei, M.; Ulgiati, S. Depto de Química, Universidade de Siena, Itália

8 7. Avaliando Recursos Ambientais Recursos de Água Fluxo Divergente Assentamentos Humanos Fluxo Convergente Oceanos Vapor Ciclos da Terra Rio Chuva Esquema em Corte da Circulação de Água e da Terra Sol Rede Fluvial Convergente e Divergente, Mostrando a Localização Histórica das Cidades em Zonas de Alta Transformidade e Alta Emergia Disponível. Papel Especial do Ciclo Hidrológico na Organização da Geobiosfera Acoplamento da Energia Solar com as Energias da Terra Leva Energia Química Potencial – Pureza Leva Energia Potencial Dois Tipos de Energia Potencial Potencial Geológico Potencial Químico Duas Transformidades Solares Médias para a Chuva

9 7. Avaliando Recursos Ambientais Recursos de Água Chuva 1.Transpirado pelas Plantas 2.Superfície ou subsolo Dois Fluxos Multiplicar a Transformidade Adequada pela Energia Disponível Utilizada em Cada um dos Fluxos Avaliação da Emergia 1. Transpirado pelas Plantas Energia Utilizada: Energia Livre de Gibbs para a diferença de concentração entre a água da chuva e água de alta salinidade mantida dentro das folhas pelo sol e pelo vento. Para uma vegetação típica: é cerca de 5 J/g de água transpirada 2. Superfície ou Subsolo Energia Utilizada: Energia Geopotencial convertida em Trabalho Friccional pela Água Corrente. O Cálculo desta Energia Física é o Produto da Mudança de Nível pela Densidade da Água e pela Gravidade

10 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas Panorama Ambiental é Originalmente Composto de Muitos Tipos de Ecosistemas Florestas Alagados Cerrados Lagos Etc Contabilidade da Emergia Classificação e Mapeamento de Ecosistemas e suas Contribuições Avaliação dos Ecosistemas como um Todo Avaliação dos Processos e dos Componentes Importantes Diagramas de Sistema Tabela de Avaliação da Emergia Tabela de Transformidades Tabela de Emergia Armazenada

11 Avaliando Recursos Ambientais Mangue Formação de Canais Processos do Mangue Sol Vento Pequenos Animais Chuva, Rios Diagrama de Energia para o Mangue Base para Avaliação Emergética Maré Pesca Peixes Solos de Turfa Ecosistemas

12 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas Emergia Anual das Entradas para 1 ha de Mangue no Noroeste da Flórida Item, UnidadesDadosTransformidade Solar (sej/unidade) Emergia Solar (x sej/ano) Em$ ($/ano)* Notas Juncus Sol Direto, J5,95 x ,60301 Absorção da Maré, J0,7 x ,65842 Transpiração, J †7,3 x , Total (Itens 2 +3) ‡ 12, * Dólar de 1990, obtido pela divisão dos valores de emergia anual por 2,0 x sej/dólar de 1990 † Transpiração do Mangue, que é a água fresca utilizada e inclui os fluxos vindos da terra e do mar. A Transpira-ção integra as entradas combinadas de energia de insolação, energia absorvida do vento, gradientes de pressão de vapor no ar e a atividade da água fresca das águas dos estuários. ‡ Aqui a maré é adicionada como um contribuição separada e não inclui a trasnformidade da chuva. 1 Insolação de Gainesville com 10% de albedo: (1,58 x 10 6 kcal/m²/ano).(1-0,10).(1 x 10 4 m²/ha).(4.186 J/kcal)= 5,95 x J/ha/ano. 2 Um quarto (25%) da maré de 80 cm absorvida: (0,25).(1 x 10 4 m²).(0,5).(0,8m).(1.025 kg/m³).(9,8 m/s²).(705 marés/ano) = 0,7 x J/ano 3 Transpiração do Mangue, 4,0 (?) mm/dia por 365 dias = mm: (1,46 m).(1,0 x 10 4 m²).(1 x 10 6 g/m³).(5 J/g) = 7,3 x J/ano 4 Soma dos Itens 2 e 3

13 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas Transformidades Solares de Componentes e Processos de um Mangue ItemEmergia Solar (sej/ha/ano ) Energia (J/ha/ano) Transformidade Solar (sej/J) Notas Processos, Tempo de Reposição Menor que 1 Ano Insolação Solar11 Juncus12,95 x Fotossíntese Bruta6,1 x Fotossíntese Diária Líquida3,9 x Fotossíntese 24 horas Líquida1,91 x Biomassa Viva Sobre o Solo1,86 x Biomassa Morta Sobre o Solo1,17 x Produção de Detritos1,47 x Matéria Orgânica do Subsolo1,54 x Sedimento Peaty3,69 x Peixes, Caranguejos, Camarões4,2 x ,37 x ,0 x Formação de Canais pela Maré3,3 x ,6 x ,6 x * Quociente das duas colunas anteriores (Emergia Solar/Energia). As Transformidades Solares são Baseadas na Tabela do Slide Anterior 1 Unidade por Definição. 2-9 Emergia, 12,95 x sej/J/ano da Tabela do Slide Anterior. 2 Energia em Produção Bruta: (5 g C/m²/dia).(8 kcal/g C).(4.186 J/kcal).(365 dias/ano).(1 x 10 4 m²/ha)= 6,11 x J/ha/ano 3 Energia na Produção Diária Líquida: (3,2 g C/m²/dia).(8 kcal/g C).(4.186 J/kcal).(365 dias/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 3,9 x J/ha/ano 4 Energia em 24 Horas de Fotossíntese Líquida: (1,57 g C/m2/dia).(8 kcal/g C).(4.186 J/kcal).(365 dias/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 1,91 x J/ha/ano 5 Biomassa Viva sobre o Solo, base seca g/m², tempo de reposição 1 ano: (1.111 g/m2).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal).(1/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 1,86 x J/ha/ano 6 Energia no Subsolo e Produção Líquida Anual de Detrito: (0,7 g C/m2/dia).(11 kcal/g C).(4.186 J/kcal).(365 dias/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 1,17 x J/ha/ano 7 Biomassa Morta sobre o Solo, base seca 880 g/m², tempo de reposição 1 ano: (880 g/m2).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal).(1/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 1,47 x J/ha/ano 8 Biomassa no Subsolo, base seca em g/m² (Kruczynski et al., 1978); tempo de reposição 5(?) anos: (4.600 g/m²).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal).(1 x 10 4 m²/ha)/5 anos = 1,54 x J/ha/ano 9 Sedimento Peaty, espessura 1 m: 10,5% de matéria orgânica, densidade aparente 0,7 (Coultas e Calhoun, 1976); tempo de reposição 100 (?) anos: (0,105).(1 x 10 4 m²/ha).(0,7 x 106 g/m²).(12 kcal/g).(4186 J/kcal)/100 anos = 3,69 x J/ha/ano 10 Peixes, Caranguejos e Camarões, 8,2 g de peso conservado por m²; tempo de reposição 2 anos; 5000 mg de detrito/m² de canais/dia (Holmer, 1977; Hall et al., 1986; Figura 2.6); transformidade dos detritos = sej/J Fluxo de Emergia (5 g/m²/dia).(365 dias/ano).(5 kcal/g).(4.186 J/kcal).(11000 sej/J) = 4,2 x sej/m² canal/ano Fluxo de Energia (8,2 g/m²/2 anos).(0,2 seco).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal) = J/m²/ano 11 Formação de canais terrestres pela maré se gerados em 100 anos. Metade da energia da maré por área de mangue alagado-drenado – item 2 do slide anterior. Emergia: (100 anos).(3,3 x sej/ha/ano) = 3,3 x sej/há Energia do deslocamento da lama: 2 m de profundidade, 10% da área, kg/m³ de lama deslocada, centro de gravidade 1 m. (0,1).(1 x 10 4 m²/ha).(2 m profundidade média).(1.000 kg/m³).(1 m).(9,8 m/s²) = 19,6 x 10 6 J/ha

14 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas Avaliação da Emergia Armazenada em 1 ha de Mangue Típico do Noroeste da Florida Item, UnidadesDadosTransfor- midade Solar (sej/unid) † Emergia Solar (x sej) Em$* (1990 $) Notas Mangue de Juncus Biomassa Viva Sobre o Solo1,86 x ,06501 Biomassa do Subsolo do Mangue 7,5 x , Biomassa Morta Sobre o Solo1,17 x ,05003 Sedimento Peaty3,69 x ,06504 Total100, Peixes, Caranguejos, Camarões 17,7 x x ,42705 Estrutura de Canais da Maré19,6 x ,6 x , * Dólares de 1990 obtidos pela divisão dos valores de EMERGIA anual por 2,0 x sej/US$ 1990 † Slide anterior 1 Biomassa Viva Sobre o Solo, base seca g/m²: (1.111 g/m²).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal).(1/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 1,86 x J/ha 2 Biomassa do Subsolo do Mangue, base seca 4600 g/m² (Kruczynski et al., 1978): (4.600 g/m²).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal).(1 x 10 4 m²/ha)/5 anos = 1,54 x J/ha/ano 3 Biomassa Morta sobre o Solo, base seca 880 g/m²: (880 g/m2).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal).(1/ano).(1 x 10 4 m²/ha) = 1,47 x J/ha/ano 4 Sedimento Peaty, espessura 1 m: 10,5 % de carbono orgânico (Coultas e Calhoun, 1976): (0,105).(1 x 10 4 m²/ha).(0,7 x 10 6 g/m²).(12 kcal/g).(4186 J/kcal)/100 anos = 3,69 x J/ha/ano 5 Nekton Grandes nos Canais da Maré: 5,3 g de peso preservado/m² (Homer, 1977); usando 10% da área dos canais da maré: (5,3 g/m²).(1 x 10 4 m²/ha).(0,2 seco).(4 kcal/g).(4.186 J/kcal) = 17,7 x 10 6 J 6 Canais da Maré cobrindo 10% (?) da área; trabalho de escavação: (0,1).(1 x 10 4 m²/ha).(2 m profundidade média).(1.000 kg/m³).(1 m).(9,8 m/s²) = 19,6 x 10 6 J/ha

15 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas Ecosistema do Oceano Meridional Circu- lação Fitoplâncton Luz Solar Colheita Atmosfera e Oceanos Krill OutrosBaleia Diagrama de Energia para Espécie Dominante ItemDadosNotas Área de Oceano por Baleia 3,8 x 10 7 m²1 Emergia Anual Suportando cada Baleia 3,5 x sej/ano2 Emergia Armazenada em uma Baleia Média52,5 x sej3 Emdólares ($ 1990)$2,6 x Uma área de 3,8 x m² da área entre a Convergência Antártica e o Gelo Polar suportava originalmente 1 milhão de baleias de barbatana (Knox, 1984). 2 Metade da EMERGIA Solar por Território de Baleia = EMERGIA Solar Anual da Terra (9,44 x sej/ano) Vezes a Fração de Área da Terra por baleia (3,8 x 10 7 m²/5,1 x m²). 3 Tempo de Vida Médio (15 anos) Vezes a EMERGIA anual por Baleia. 4 EMERGIA por Baleia (52,5 x sej) dividida pela relação US$ dólar/EMERGIA de 1990 (2,0 x sej/$) Fonte: Modificado por Odum de Odum, Diamond e Brown, 1987, Emergy Analysis Overview of the Mississipi River Basin. Avaliação da Emergia de uma Baleia Média 2,6 milhões de dólares Diagrama de Energia para o Ecosistema do Oceano Meridional para Avaliação de uma Baleia Espécie Dominante

16 7. Avaliando Recursos Ambientais Mitigação Avaliação de Emergia de Ecosistemas para Mitigação (x sej/ha) ItemPlantação de Floresta Floresta Tropical * Mangue † Contribuição Anual3613 Armazenado no Ecosistema * Da Tabela 12.1 do Mesmo Livro † Tabela 7.3 (Odum e Hornbeck, 1995) Equivalência Quantitativa entre Ecosistemas Quanto um Tipo de Ambiente Vale em Relação a Outro? Gerenciamento do Ambiente e de Desenvolvimento Política (ou Banco) de Mitigação Compra de Áreas para Restauração de Recursos Créditos de Mitigação para Projetos de Desenvolvimento Deslocamento de Projetos de Áreas Protegidas Substituição de um Ganho Ambiental por uma Perda Avaliação por Emdólares

17 7. Avaliando Recursos Ambientais Parques Naturais Parque Nacional de Everglades Recursos de Energia Visitantes $ Insta- lações Biodiversidade Ambiental Bens e Serviços Orçamento Federal $ $ Visitantes Experiência $ 5,6 7, $ 6,8 E 20 sej/ano E 6 $/ano Diagrama de Energia e Resumo da Avaliação de EMERGIA para o Parque Nacional de Everglades, Florida, EUA – Tabela no Próximo Slide

18 7. Avaliando Recursos Ambientais Principais Entradas de EMERGIA para o Parque Nacional de Everglades, Florida, EUA Item, UnidadesDados Brutos (unid/ano) Transfor- midade Solar (sej/unid) Emergia Solar (x sej/ano) Valores Em$* (x $) Notas Orçamento dos Parques Federais, $ 7,5 x ,2 x ,167,51 Visitantes, $242 x ,2 x ,32242,02 Combustíveis, J 1,71 x ,6 x ,115,13 Concessões no Parque, $ 1,56 x ,2 x ,0341,564 Chuva, J 2,9 x ,82 x ,2237,05 Fluxo de Água Fresca, J 2,7 x ,8 x ,359,06 Marés, J 2,15 x ,6 x ,3417,27 Ambiental, Total6,84313,08 Sociedade, Total5,62256,09 1 Orçamento para Parques Federais dos Arquivos de Parques Nacionais US $ , Pessoas por Ano Visitaram o Parque (Resumo Estatístico da Florida, Bureau de Pesquisa Econômica e de Negócios da Flórida, 1988): ($ 80/dia/pessoa).(2 pessoas/viagem) + (150 US$/viagem) = US$ 310/pessoa, US$ 2,42 x Combustível Utilizado em Barcos e Carros: Barcos: viagens de barco/ano; 20 gal/viagem; 4,71 x 10 9 kcal/ano Carros: viagens de carro/ano; 10 gal/viagem; 4,09 x kcal/ano Barcos e Carros: 4,09 x kcal/ano 4 Arquivos do Serviço Nacional de Parques, US$ ,00. 5 Área de Terra do Parque: (3,24 x 10 9 m²).(1,52 m/ano).(1.000 kg/m³).(4,94 x 10 3 J/kg) = 1,46 x J/ano Baia da Flórida: (2,43 x 10 9 m²).(1,2 m/ano).(1.000 kg/m³).(4,94 x 10 3 J/kg) = 1,44 x J/ano 6 Energia Potencial Química do Fluxo de Entrada de Água Fresca: ( acres-pés/ano).(1.233 m 3 /acre).(1.000 kg/m³).(4.940 J/kg) = 2,74 x J/ano 7 (2,42 x 10 9 m² bar área).(0,5). (7,06 x 10 2 marés/ano).(0,5 m).(0,5 m de variação).(9,8 m/s²)..(1,03 x 10 3 kg/m³) = 2,15 x J/ano 8 Soma dos Itens 5 – 7 9 Soma dos Itens 1 – 4 Fonte: Simplificado de DeBellevue et al., 1979 e Gunderson, 1989, os quais incluem outros itens menores Parques Naturais

19 7. Avaliando Recursos Ambientais Mineração e Minerais Depósitos de Fosfato na Florida Sol Vento Fósforo Nos Mares Rocha De Fósforo Vegetação Terrestre Chuva Combustíveis Eletricidade Rocha Calcárea com 1% P 6,5 $16 3,8 Isostasia 2,3 E 13 sej Bens Serviços Água Ácida Mine- ração Fabri- cação de Fertili- zantes Trans- porte 2,3 Pântano Diagrama de Energia para o Processo Geológico de Formação de Depósitos de Fosfato na Florida, EUA – Tabela no Próximo Slide

20 7. Avaliando Recursos Ambientais Avaliação Emergética da Formação e Mineração de Fosfato na Flórida (Formação e Mineração de 200 kg de Rocha com 10 % de P após sua Concentração de kg da Rocha Calcárea Original pela Percolação em Águas de Pântano Ricas em Matéria Orgânica)* ItemDados e Unidades Transfor- midade Solar (sej/unid) Emergia Solar (x sej) Notas Rocha de Fosfato Formada, 200 kg Sol Direto, 10 m² de terra2,31 x J123,01 Rocha Calcárea Marl Uplift2 x 10 6 g1,0 x 10 9 J/g200,02 Chuva e Correnteza1,87 x J 1,82 x ,03 EMERGIA Solar Total para Formação da Rocha (2 + 3) 5404 Rocha de Fosfato Minerada, 180 kg Serviços $ 2,844,1 x ,65 Combustível1,58 x 10 8 J6,6 x ,46 Eletricidade7,03 x 10 6 J2,0 x ,07 EMERGIA Solar Total para Rocha de Fosfato Minerada ( ) 703,08 EMERGIA Solar por Unidade Calculada pela Divisão da EMERGIA Solar Total Usada Previamente pela Energia ou Peso Respectivamente Item Transformidade Solar (sej/J) Emergia Solar por Massa Notas (sej/g) Rocha de Fosfato no Chão 7,7 x ,7 x Rocha Minerada10,1 x ,9 x 10 9 /g fosfato 10 1,78 x /g P 10 * Tempo para desenvolvimento do depósito de fosfato estimado através da taxa de percolação através dos pântanos da Flórida: 10 % da chuva sobre 10 m² corre para uma área estimada de pântano de 1 m²; 2,5 cm/semana (130 cm/ano) percola carregando 100 mg/L de matéria orgânica que oxida gerando ácido que dissolve a rocha calcárea durante a percolação. (1,3 m³/m²/ano).(100 g org/m³).(72/180 g C/g org)/(12 g C/mol) = 4,33 mol/m²/ano Para dissolver 90% de uma rocha de densidade 1,9 a 4,33 mol/m²/ano: (1 x 10 6 cm³/m³).(1,9 g/cm³).(0,9)/(100 g/mol CaCO 3 ) = 1,71 x 10 4 mol de CaCO 3 (1,71 x 10 4 mol de CaCO 3 /m³ de rocha)/ 4,33 mol/m²/ano) = anos 1 Sol Direto sobre 10 m² de área de onde converge a água para 1 m²: (10 m²).(1,4 x 10 6 kcal/m²/ano).(4.186 J/kcal).(3.949 anos) = 2,31 x sej/10 m² 2 Energia Solar Direta sobre o ecosistema que opera no estuário acumulando marl das conchas, 1 m³ em volume por 10 m². Mesmo valor da nota 1, 2,31 x sej/10 m² 3 Correnteza da Chuva, 10 % da água de chuva sobre 10 m² convergindo para o pântano e operando na vegetação e no período de ataque ácido na rocha calcárea: (1,08 m/ano de chuva utilizada).(10 m ²).(1 x 10 6 g/m³).(4,4 J/g).(0,10) = 4,75 X 10 6 J/ano (4,75 X 10 6 J/ano).(3.949 anos) = 1,87 x J água de chuva/10 m² 4 EMERGIA Solar (total de 2 e 3). Energia livre de Gibbs na concentração de fósforo em relação às soluções que prevalesciam e das quais o fósforo foi primeiramente concentrado pelas conchas e peixes para 1 % e em seguida pela solução do pântano para 10%. Equilíbrio da Solução com fosfato sólido tomado como 1 ppm: Energia Livre/g = (8,33 J/mol/grau/300 graus) 1,0. ln = 348 J/g (33 g/mol) 0,01 Índice de fósforo concentrado inicialmente em 1 %, com uma densidade de 2 g/cm³ (0,01).(1 x 10 6 cm³/m³).(2 g/cm³).(348 J/g) = 6,96 x 10 6 J/10 m² 5 Serviços, rocha de fosfato, US$ 15,8/ton em 1977 quando a EMERGIA Solar/US$ era 4,1 x sej/$: (180 kg de rocha).($ 15,8 x /kg) = US$ 2,84 6 Combustível para mineração, 1 ton: (318 x kcal/15, ton) = 2,1 x 10 5 kcal/ton (Rushton, 1981) (180 kg/1000 kg/ton).(2,1 x 10 5 kcal/ton).(4,186 J/kcal) = 1,58 x 10 8 J 7 Eletricidade: 1400 x10 10 kcal/15,1 x 10 6 ton = kcal/ton (180 kg/1000 kg/ton).(9.327 kcal/ton).(4,186 J/kcal) = 7,03 x 10 6 J 8 Soma dos Itens 4 a 7 9 Transformidade Solar da rocha de fosfato não minerada, 200 kg por rocha: Energia de Gibbs: (200 kg).(1000 g/kg).(348 J/g) = 6,96 x 10 7 J (540 x sej)/(6,96 x 10 7 J fosfato) = 7,75 x 10 6 sej/J rocha não minerada de fosfato EMERGIA/g: (540 x sej)/(2 x 10 5 g fosfato) = 2,7 x 10 9 sej/J rocha não minerada de fosfato 10 Transformidade Solar da rocha de fosfato minerada: (703 x sej)/(6,96 x 10 7 J fosfato) = 1,01 x 10 7 sej/J fosfato minerado EMERGIA Solar por massa: Por grama de fosfato: (703 x sej)/(1,8 x 10 5 g fosfato) = 3,9 x 10 9 sej/g fosfato minerado Por grama de P, 22% fosfato de cálcio: (703 x sej)/(0,22).(1,85 x 10 5 g fosfato) = = 1,78 x sej/g P Mineração e Minerais

21 7. Avaliando Recursos Ambientais Mineração e Minerais Combustíveis, Eletricidade, Bens e Serviços Sol Vento Minério Ecosistema Chuva Água C A R Emergia Líquida = R – E – A - C Rendimento Processo De Mineração E Sobre- carga Solo Estética Economia Principal Diagrama de Energia para Mineração, Interrupção das Contribuições Ambientais e Recuperação. A Avaliação de EMERGIA Líquida é Igual ao Rendimento Menos as Perdas Ambientais

22 7. Avaliando Recursos Ambientais Emergia de Recuperação e Restauração de Terras após a Mineração de Fosfato na Flórida ItemDadosEmergia Solar/Unidade (sej/unidade) Emergia Solar (x sej/ano) Em$ * (x $) Notas Mineração Combustíveis Motores1,32 x J6,6 x 10 4 /J8,700,5001 Eletricidade5,9 x J2,2 x 10 5 /J118,008,4002 Serviços$ 1,39 x ,4 x /1977 $62,004,4003 Rendimento do Fosfato9,56 x g3,9 x 10 9 sej/g3,720,00264,0004 Ambiente Custo do Litígio0,11 x 10 9 $4,4 x /1977 $4,800,3405 Água Retirada3,8 x J4,8 x 10 4 /J0,180,0126 Produção Retirada da Terra1,89 x J1 x 10 4 /J18,901,3407 * Fluxo de EMERGIA dividido por 1,4 x sej/1992 $ 1 – 6 Do Plano de Impacto da Mississipi Chemical Corporation. 6 Energia Livre de Gibbs da água fresca em relação à transpiração das folhas das plantas. 3,5 Custos Estimados de 1977: (15,8 US$/ton).(9,56 x 10 7 ton) = US$ 1,51 x Fonte: Modificado de uma avaliação de mineração em Hardee County by Rushton (1981). Mineração e Minerais

23 7. Avaliando Recursos Ambientais Recursos Renováveis Agricultura Exploração de Florestas Aquacultura Pesca Entradas Ambientais: Sol Vento Chuva Água Rochas Maré Etc. Entradas Adquiridas: Mão de Obra Serviços Combustíveis Eletricidade Equipamentos Materiais Etc. Dependendo da Intensidade do Uso Econômico Entradas Ambientais contribuem de 5% a 95% da Emergia dos Produtos

24 7. Avaliando Recursos Ambientais Impacto Inventário de Interações de Impactos em um Sistema Ações de Impactos na Primeira Linha Prováveis Interações nas Células da Tabela Leopold et al., 1981 Matriz ou Tabela de Impactos Propriedades Ambientais na Primeira Coluna Informação Energia Usada Fluxo de Materiais para Fora Materiais Produtores Fontes de Energia Consumidore s Fonte de Materiai s Reciclagem de materiais Diagrama de Energia de Sistema H. T. Odum, 1972 Wang et al., 1980

25 7. Avaliando Recursos Ambientais Impacto Sol Vento Vapor D’água Chuva Água com Efluentes de Lavagem de Baterias Mortalidade Tóxica S Espécies Externas Reciclagem Fraca de Pb Correnteza na Terra H+H+ Pb Biomassa Plantas Aquáticas Flutuantes Pb Biomassa Ciprestes e Gum Pb Madeira Morta e Lixo Castores na Natureza Pb Peixes Pb Micróbios Microzoários Pb Detritos de Lignina PbS H+H+ Pb Água Fluxo de Água para Fora Trabsoiração Fluxo Pequeno de PB Avaliação de Alternativas para Recuperação de Chumbo de Baterias Automotivas (1992). Projeto da D. T. Sendzimir Foundation com a Universidade da Flórida. Diagrama de Energia para o Pântano Sapp, um Terreno Alagado de Ciprestes que Filtrava a Água Ácida de Lavagem de Baterias no Condado de Jackson, Florida. As Linhas Grossas Indicam os Caminhos Principais do Chumbo, sua Filtração e o Impacto.

26 Avaliando Recursos Ambientais Ciprestes Poça de Resina Recursos do Ambiente Estoques Peat: 555 Chumbo: 16,6 Impacto Planta para Recuperação de Baterias e Tratamento Químico de Efluentes Sapp Lavagem de Baterias E 16 sej Água Ar Terra Ácido: 30 1,2 2, Baterias: Serviços Equipamentos, Mão-de-Obra, Eletricidade, Produtos Químicos Reuso de Chumbo: Reuso de Plástico: 413 Reuso de Ácido: 28 Sol Água Ar Terra Baterias Ácido Bens e Serviços Reuso de Chumbo Chumbo Águas: 3,8 Ácido: 28 E 16 sej 2,2 0,8 3,5 Avaliação de Emergia dos Métodos Tecnológicos Avaliação de Emergia da Lavagem Ácida com o Pântano Recebendo os Efluentes Avaliação de Emergia do Impacto do Chumbo no Pântano Sapp, Florida * ItemX sej/ano Em$/ano † Notas Produção Anual antes do Impacto 7, Fluxo de Entrada de Chumbo2, Produção Anual depois do Impacto2, * Área de 29,2 de Superfund, Condado de Jackson, Florida † Emergia Solar dividida por 1,5 x sej/J 1 Baseado na Produção Primária Bruta e numa Transformidade Solar de sej/J 2 Baseado na Emergia Solar por Massa de 7,3 x sej/g 3 Baseado na Análise da Curva Diurna do Oxigênio nas Águas e na Estimativa do Índice de Área de Folha para a Contribuição das Árvores Fonte: Dados de Pritchard, Recuperação De Chumbo

27 Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas Marinhos Petróleo do Alaska Imagens Ambientais Impacto Extração e Transmissão 5,10,49 EMERGIA dos Serviços em Resposta à Pressão Pública Vazamento de Petróleo E 20 sej 2,3 0,8 2,3 EMERGIA do Vazamento de Petróleo do Exxon Valdez e o Papel de sua Informação Baseado em 1 Hora de Transmissão de Televisão e 0,5 Hora de Recepção por Pessoa TV Recepção de TV Audiência $ Danos à Biota Informação Imagens Compartilha- mento da Informação Resposta da EXXON Corp EMERGIA da Informação Compartilhada Preocupação pelo Ambiente Acumulada 8 Dias de Interrupção 47,7 Transporte de Petróleo para os EUA O Diagrama Acima é uma Avaliação Emergética Aproximada da Maneira que as Redes de Televisão Podem Ter Causado uma Resposta não Apropriada para o Vazamento de Petróleo do Navio Valdez em Prince William Sound no Alaska. A Avaliação Emergética Feita com o Apoio da Sociedade Cousteau, Abrangeu o Vazamento de Petróleo, Interrupções no Oleoduto, Dano Ecológico, Ruptura Social, Operação do Oleoduto no Alaska, Alternativas de Suprimento e a Economia Global do Alaska (M. T. Brown et al., 1973; Woithe, 1992). Os Fluxos de EMERGIA da Indústria da Televisão Foram Avaliados para Uma Hora de Cobertura do Valdez no Verão de 1989, Conforme é Mostrado na Tabela do Slide Seguinte. A Exxon Pagou US$ 3,5 bilhões para o Sistema do Alaska até 1994, como Resposta à Reação Pública Mundial, Desviando de Outros Fluxos Normais da Economia Mundial. Outras Pendências em Julgamento em 1994 Somavam US$ 5 bilhões. O Diagrama Sugere que Houve uma Amplificação de EMERGIA de 100 Vezes Quando o Ciclo de Extração e Divulgação da Informação Atingiu Milhões de Pessoas, Canalizando Bilhões de Dólares para Prince William Sound. Caso Exxon Valdez Impacto Amplificado pela Informação

28 Avaliando Recursos Ambientais Impacto Avaliação de Emergia do Impacto do Chumbo no Pântano Sapp, Florida * ItemEMERGIA (x10 20 sej) Em$* (milhões $) Nota * Expresso em Dólares de 1991 usando 1,6 x sej/$. 1 Avaliação do Vazamento de Petróleo: 4,0 x sej em perda de petróleo. 2 de Woithe, Assumir que a EMERGIA da informação transmitida foi aquela requerida para criar a imagem (EMERGIA do dano). 4 Dados para cópia e transmissão pela TV extraídos da Tabela 12.5 do livro: 42,7 x sej/8760 horas/ano = 0,49 sej/h. 5 Recepção nos EUA da Tabela 12.5: 14,0 x sej/ano. (365 dias).(7h/dia) = 2555 h/pessoa assistindo TV: (14,0 x sej/ano)/(2555 h) = 0,55 x sej/h audiência 6 EMERGIA adicionada pelas pessoas assistindo TV ½ hora cada: EMERGIA por pessoa por hora da EMERGIA total anual dos EUA: (365).(24) = 8760 h/ano (900 x sej/EUA/ano).(0,5/8760 h/ano) = 5,1 x sej 7 Total dos itens 4 a 7. 8 $ 2,5 bilhões de gastos da EXXON e $ 0,1 bilhão do governo federal; metade gasto no Alaska e metade nos EUA: (0,5).(2,6 x 10 9 $/ano).(8,6 x sej/$) + (0,5).(2,6 x 10 9 $/ano).(1,6 x $/ano) = 1,32 x sej 9 Interrupção de 8 dias dos embarques de petróleo: 0,477 x sej. EMERGIA do Fenômeno (Vazamento)4,02501 EMERGIA do Dano2,31432 EMERGIA da Informação do Dano2,31433 EMERGIA de Copiar e Transmitir0,4930,64 EMERGIA da Recepção0,5534,45 EMERGIA de Ver e Compartilhar, EUA5,13186 Total Cumulativo 7,94947 Resposta da EXXON e do Governo Fluxo de Óleo Interrompido47, O Dano à Comunidade Foi Parcialmente Devido à Grande Quantidade de Dinheiro Pago que Injetou Muita Empotência numa Área Pequena e num Curto Período de Tempo sem Muitas Maneiras de Produzir Trabalho Útil. A EMERGIA que Foi Desviada Foi muito Desproporcional a Qualquer Conceito de Reparo ou Reposição. Houve uma Super Amplificação Inadequada ao Conceito Fundamental de Maximizar ao Bom Uso e Produção de EMERGIA?

29 Impacto Cumulativo Expresso por um Único Número Percentagem da Função Total do Sistema 7. Avaliando Recursos Ambientais Avaliação do Impacto Cumulativo Conceito Difundido em Algumas Agências Governamentais Propriedades Ambientais Importantes podem Acumular os Efeitos de Muitos Impactos Menores até que um Efeito Coletivo se Torne Grande o Suficiente para Exceder o Limiar de Sustentação das Características Desejadas do Sistema Ambiental Avaliação do Vários Impactos com Emergia Denominador Comum para Diferentes Tipos de Unidades Unidades de Emergia Permitem que o Conceito de Avaliação do Impacto Cumulativo seja Aplicado para a Energia Total do Sistema e para sua “Saúde”

30 7. Avaliando Recursos Ambientais Avaliação do Risco Valor para Humanos (Emjoules/$) Influência Impactante Avaliação do Risco Em$ Componente Ambiental Risco é a probabilidade de um impacto ambiental indesejado Dimensões do Risco 1.Quantidade de Itens em Risco 2.O Impacto Unitário do Evento 3.A Freqüência do Impacto 4.O Valor Dado ao Impacto pela Sociedade

31 7. Avaliando Recursos Ambientais Sumário  Apresentação de Métodos e Exemplos da Contabilidade de Emergia das Contribuições e dos Impactos Ambientais  Terras  Águas  Natureza Selvagem  Produtos Coletados para Uso Econômico  Índices Ambientais para Avaliação e Gerenciamento  Recursos Ambientais Sub-avaliados pelas Práticas Usuais de Mercado podem ser Comparados com os Esforços Econômicos Humanos ou em Bases Equivalentes

32 Figura II-2. (a) Diagrama para Crescimento com Fonte Renovável; (b) Gráfico (b) 8. Emergia Líquida de Combustíveis e Eletricidade Combustíveis Rendimento Líquido de Emergia e Freqüência de Colheita Alteração de Emergia Líquida com Processamento Contabilidade Ambiental Biomassa e Combustíveis Renováveis Eletricidade Localização de Plantas Industriais e Seu Resfriamento Avaliação de Séries de Transformação de Energia Avaliação Emergética de Medidas de Conservação de Energia Sumário Emergia Líquida e Dióxido de Carbono Global


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