VALORAÇÃO AMBIENTAL

Equivalência de uma cobra em folhas (1 cobra = 100 folhas) 2 sapos por cobra (1 sapo = 50 folhas) 5 gafanhotos por sapo (1 gafanhoto = 10 folhas) 10 folhas por gafanhoto Na construção desta pirâmide alimentar, verifica-se que uma cobra tem uma equivalência de 100 folhas, apesar de a cobra não se alimentar de folhas.

Em 1967, Howard Odum começou a usar o termo “energia incorporada” para denotar a energia necessária para produzir outro tipo de energia. Em 1983, Howard Odum e David Scienceman escolheram o nome, eMergia (escrito com “M”) como unidade de medida dessa grandeza.

Desde então, muitos grupos científicos ao redor do mundo, em artigos e livros, passaram a usar o termo eMergia com o significado de “memória da energia” de um certo tipo, usada para fazer outra. eMergia é um sinônimo de energia incorporada. Por exemplo, requerem-se, de forma direta e indireta, aproximadamente 1.000.000.000 calorias de luz solar para fazer uma caloria de matéria orgânica.

Na metodologia emergética usa-se joules de energia solar como a medida comum (sej). Na economia convencional, o preço de um produto corresponde à somatória das despesas realizadas com insumos, mão-de-obra e alguns serviços. O preço econômico representa o trabalho humano agregado, porém não considera: a contribuição da natureza na produção do produto; - a contribuição da natureza na absorção de resíduos sólidos e efluentes líquidos e gasosos.

A metodologia emergética se propõe a medir todas as contribuições (massa, energia, volume) em termos equivalentes (eMergia solar), para tal faz uso de uma álgebra própria. Os fluxos de energia, insumos, materiais e serviços podem estar expressos em diversas unidades, por exemplo:

Para converter esses fluxos diferentes para o mesmo tipo de energia a metodologia usa a  Transformidade (Tr), um fator de conversão. Tr de energia: eMergia solar/energia  sej/J Tr de energia: eMergia solar/energia  sej/cal Tr de massa: eMergia solar/massa sej/g Sendo possível multiplicar os fluxos das diversas fontes de energias usadas no processo produtivo e converter todos os fluxos em fluxos de eMergia.   J/ano   x  sej/J = sej/ano cal/ano x  sej/cal = sej/ano   g/ano x  sej/g = sej/ano

Existe uma rede mundial de pesquisadores que calculam as transformidades, sejam estas naturais ou antrópicas. Esses resultados são apresentados em livros, artigos e Internet. Exemplo de cálculo da eMergia de um produto: Para calcular a eMergia na produção de um lápis devemos considerar a madeira, a tinta, o grafite, a mão de obra e os serviços necessários.  Os fluxos desses materiais estão expressos em diversas unidades, possivelmente em: g de madeira/lápis, g de tinta/lápis, J de grafite/lápis e J de trabalho/lápis.

Para fazer a conversão para os fluxos equivalentes expressos em joules de energia solar devemos usar as transformidades obtidas por outros pesquisadores.Temos que conseguir as transformidades da madeira, da tinta, do grafite, do trabalho humano, e dos serviços em termos de sej/J, sej/cal e sej/g.  Feitas as conversões podem se  somar esses fluxos pois  estão expressos nas mesmas unidades. 

Assim se obtém o valor da energia necessária para produzir o lápis, ou, de acordo com a metodologia empregada, a "eMergia" do lápis, usando joules de energia solar equivalentes como unidade (sej/lápis).  Se toda a energia envolvida no processo produtivo for calculada em termos de energia solar equivalente podemos dizer que a soma é a eMergia solar do produto pois a toda energia do processo estará expressa na mesma unidade de medida.

Segue um estudo da contabilidade ambiental de dois sistemas de tratamento de esgoto, um por Lodo Ativado, que trata 504.576 m³ anuais e outro por Biodigestor, que trata 30.275 m³ anuais.

Tabela 1 - Avaliação da Emergia do Tratamento de Esgoto por Lodo Ativado Nota Descrição Un Classe Valor Emergia/ unidade (sej/un) Emergia (sej/ano) Fase de Implantação 1 Concreto g F 3,56.107 1,54.109 5,48.1016 2 Motores e Bombas 5,40.104 4,10.109 2,21.1014 3 Aço 3,18.106 2,77.109 8,81.1015 4 Cobre 2,77.103 2,00.109 5,54.1012 5 Mão-de-obra J 1,43.108 4,30.106 6,15.1014 6 Solo ocupado N 1,05.1011 2,21.104 2,32.1015 Fase de Operação 7 1,92.1010 8,26.1016 8 Energia Elétrica 8,07.1011 1,65.105 1,33.1017 9 Insolação R 7,03.109 1,00.100 10 Evaporação 2,02.105 1,45.105 2,93.1010 11 Precipitação 6,18.105 1,57.105 9,70.1010 12 O2 na aeração 2,40.109 5,16.107 1,24.1017 13 Energia do vento R2 1,18.1014 1,50.103 1,77.1017 14 Aterro Sanitário 1,07.106 3,79.107 4,05.1013 Emergia Total (Y)   5,83.1017

Tabela 2 - Avaliação da Emergia do Tratamento de Esgoto por Biodigestão Nota Descrição Un Classe Valor Emergia/ unidade (sej/un) Emergia (sej/ano) Fase de Implantação 1 Concreto g F 2,10.106 1,54.109 3,23.1015 2 Tijolo 1,90.105 2,52.109 4,79.1014 3 Plástico 2,48.102 5,87.109 1,46.1012 4 Mão-de-obra J 3,72.107 4,30.106 1,60.1014 5 Uso do solo N 4,29.109 2,21.104 9,48.1013 Fase de Operação 6 4,58.109 1,97.1016 7 Aço 3,80.104 2,77.109 1,05.1014 8 Insolação R 8,69.108 1,00.100 9 Calor geotérmico 1,08.108 2,55.104 2,75.1012 10 O2 para queima de CH4 7.30.106 5,16.107 3,77.1014 11 Energia do vento R2 1,09.108 1,50.103 1,64.1011 Emergia Total (Y)   2,41.1016

Transformidade do tratamento por Lodo Ativado: Transformidade do tratamento por Biodigestão: Os valores encontrados de emergia por unidade apresentados verificam que a emergia empregada no sistema de Lodo Ativado é 45% maior que o do Biodigestor, utilizando portanto uma quantidade maior de energia equivalente do sol.

Cálculo dos indicadores Como se pode observar nas Tabelas 1 e 2, a emergia total é composta por quatro classes de recursos R, R2 N e F a partir dos quais é possível calcular os indicadores emergéticos (ODUM, 1996). Os indicadores obtidos na investigação do Lodo Ativado foram comparados com aqueles obtidos pelo Biodigestor, como mostra a tabela 3.

Tabela 3 – Resumo dos índices emergéticos POSGESTAOAMBIENTAL2011@GMAIL.COM Indicador Fórmula Lodo Ativado Biodigestor Descrição EYR Y/F+R2 1,28 1,02 Rendimento emergético EIR (F+R2)/(N+R) 3,62 49,92 Taxa de investimento ELR (N + F+R2) / R 3,71 62,64 Carga Ambiental ESI EYR/EIR 0,34 0,02 Taxa de sustentabilidade NSI Tr x ELR 4,28E.1012sej/m³ 430,00.1012sej/m³ Taxa de não sustentabilidade % R 100* (R / Y) 21,23 1,57 Porcentagem de energia renovável.

Tabela 4 - Índices da biosfera da Terra segundo Brown (1998) Índices Emergéticos Terra Rendimento Emergético (EYR) 1,44 Investimento Emergético (EIR) 2,17 Carga ambiental (ELR) 2,56 Percentual de Energia Renovável (%R) 28 Dos índices obtidos na análise emergética realizada por Brown sobre a Biosfera Terrestre podem ser evidenciados números que geram a preocupação dos ambientalistas.

Concluindo: estamos longe da sustentabilidade, de um desenvolvimento com recursos naturais renováveis. A ciência econômica convencional não consegue valorar adequadamente os recursos da Biosfera. Citando Brown: “A emergia é a energia que a Biosfera investe para produzir seus bens e serviços”.

O aumento populacional e a expansão econômica capitalista vigente, estão degradando os espaços remanescentes da biodiversidade e coloca em risco a capacidade de suporte dos ecossistemas. Podemos quantificar este problema pelo índice de renovabilidade que no último século caiu de 90 para 28%.

Necessita-se então difundir a metodologia emergética e oferecê-la logo à população para que esta possa analisar as alternativas e gerar políticas públicas adequadas para a transição ao Desenvolvimento Sustentável. Para que isso aconteça precisamos de mais trabalhos realizados com a metodologia à fim de comprovar sua eficácia.

No Relatório "Nosso Futuro Comum", da década de 80, uma comissão mundial, liderada pela primeira ministra da Noruega, Gro Brundtland, define Desenvolvimento Sustentável como “aquele que atende às necessidades das gerações atuais sem comprometer a capacidade de as futuras gerações terem suas próprias necessidades atendidas”.

Ou seja, cada vez mais se tem consciência da necessidade de avaliar os impactos ambientais de quaisquer atividades, além de se procurar formas alternativas de desenvolvimento com preservação ambiental.

INDICADORES AMBIENTAIS Em nossas aulas aprenderemos a utilizar a síntese em eMergia como ferramenta de valoração ambiental e comparação entre sistemas.

email: carlos.silva@ifs.ifsuldeminas.edu.br Sistema de avaliação: Artigo/Paper com a avaliação de um sistema produtivo com base na metodologia em eMergia. email: carlos.silva@ifs.ifsuldeminas.edu.br