Mapeamento Energo-Ambiental

Apresentação em tema: "Mapeamento Energo-Ambiental"— Transcrição da apresentação:

1 Mapeamento Energo-Ambiental
Novos Instrumentos de Planejamento Energético Regional visando o Desenvolvimento Sustentável FAPESP _ 03/ Mapeamento Energo-Ambiental Setembro de 2009 Felipe Iwamoto Paulo Hélio Kanayama

2 1ª CONFERÊNCIA SOBRE PLANEJAMENTO INTEGRADO DE RECURSOS ENERGÉTICOS REGIONAL Em Foco o Desenvolvimento Sustentável para o Oeste Paulista DATA: 28, 29 e 30 de setembro de 2009 LOCAL: Araçatuba – SP

3 Aquecimento Global “Mudança Climática refere-se a uma mudança no estado climático que pode ser identificada (i.e. utilizando testes estatísticos) como mudanças na média e/ou na variabilidade de suas propriedades, e que persiste por um extenso período de tempo, tipicamente décadas ou mais. Ela pode ser consequência tanto de processos naturais internos quanto causas externas, ou por mudanças antrópicas persistentes na composição da atmosfera e uso do solo. IPCC AR4 (2007) Segundo a série histórica de temperaturas médias anuais da NASA ( ), as médias dos últimos 15 (quinze) anos foram recordes. NASA Fonte: IPCC (2007) Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação 3

4 Evidências das Mudanças Climáticas Globais
Fonte: UOL – Universo Online (28/09/2009) Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

5 Mitigation, Adaptation and Development
Desafios para o Futuro “I. A inação, que se refere às dificuldades de mudança nos resultados de condições pré-existentes na sociedade como por exemplo capital humano, capital natural e capital social, incluindo as instituições, regulamentos e normas. O travamento das estruturas sociais torna as mudanças mais difíceis; II. A mitigação, que se refere às mudanças e substituições tecnológicas que reduzem o uso dos recursos naturais e emissões por unidade produzida. A respeito de Mudança Climática, a mitigação se refere à implementação de políticas de redução de gases do efeito estufa e de incentivo à captura do carbono; III. A adaptação, que se refere às iniciativas e medidas de redução da vulnerabilidade dos sistemas naturais e antrópicas contra os atuais e esperados efeitos das Mudanças Climáticas. IPCC AR4 (2007) MAD Challenge Mitigation, Adaptation and Development Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

6 Planejamento e Sustentabilidade
“Definição: 1 planejeamento. 2 Ato de projetar um trabalho, serviço ou mais complexo empreendimento. 3 Determinação dos objetivos ou metas de um empreendimento, como também da coordenação de meios e recursos para atingi-los; planificação de serviços. 4 Dependência de uma indústria ou repartição pública, com o encargo de planejar serviços.” Michaelis O Desenvolvimento Sustentável pode ser entendido como a melhora da qualidade da vida humana considerando a capacidade do homem de suportar o ecossistema em que vive. Deve preservar os processos ecológicos principais e o sistema que suporta os seres vivos. Deve ser a preservação da diversidade genética e a utilização sustentável das espécies e dos ecossistemas” UNEP, IUCN, WWF (1991) “O PIR, mais do que uma metodologia ou simples busca de solução, é um processo que permite encontrar a realização continuada e monitorada do ótimo ao longo do tempo, no curto e longo prazo.” Miguel Edgar Morales Udaeta (1997) Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

7 E, você? Vai esperar a chuva levar o telhado de sua casa para acreditar no aquecimento global?
Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

8 PIR A Sustentabilidade pode ser descrita como um propósito de bem-estar geral, dentro das possibilidades e realidades da sociedade; ou também, como o fechamento do ciclo de produção, com o mínimo de produtos secundários, a máxima eficiência dos processos e ótima manutenção dos recursos. O Planejamento Integrado de Recursos, consiste no desenvolvimento de uma ferramenta metodológica com vista no planejamento energético e tomada de decisão. De forma a conciliar o máximo de variáveis e parâmetros envolvidos em uma análise sistêmica, holística e racional dos recursos energéticos e da região de estudo. Apresenta-se como um plano para o suprimento das demandas futuras de energia, com a minimização dos impactos sócio-ambientais gerados e o máximo atendimento às necessidades regionais. A heterogeneidade tratada pelo projeto caracteriza-o como holístico, por abranger especialistas das diversas áreas do conhecimento e assim, pode-se integrar análises sob diversas perspectivas diferentes. E, no desenvolvimento da metodologia, o emprego de análises técnicas, ferramentas matemáticas, programas computacionais de decisão e gráficos configuram o caráter sistêmico do PIR, que busca nessas duas bases, a completude da análise integrada e do planejamento. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

9 Mudança de paradigma: como você pode gerar energia?
PIR Mudança de paradigma: como você pode gerar energia? ? Você sabia que escolhendo bem a sua lâmpada pode evitar a construção de grandes reservatórios na Amazônia? Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

10 Quero ir embora!! COMO? Carro a gasolina? Carro a etanol? Ônibus?
Bicicleta? Caminhando? Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

11 Ferramenta de Auxílio à Tomada de Decisão
O que eu preciso? Carro a etanol: 2,5 litros de biocombustível Bicicleta: 2 bananas Caminhada: estoque de gordura Qual é melhor? Como comparar alternativas? Quais as suas prioridades? Tempo? Meio Ambiente? Dinheiro? Conforto? Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

12 Planejando o transporte…
Planejando as viagens para o próximo mês: Quantas bananas? Quantos dias de chuva? Quantos quilos a menos? Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

13 ONDE? Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

14 Inventário Ambiental Prévio
A primeira versão de diagnóstico pode ser observada em Kanayama (2007), onde a caracterização municipalizada, compartimentada em 4 (quatro) meios de estudo, serviu de base para o desenvolvimento do Mapeamento. Compartimentos Ambientais: Meio Antropogênico Meio Aquático Meio Atmosférico Meio Terrestre Caracterização em escala municipal com caráter estratégico de planejamento. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

15 Atividade Antropogênica
Mapeamento Ambiental Meio Aéreo Terrestre Aquático Atividade Antropogênica A classificação dos meios não denota uma independência dos indicadores, apenas facilita o direcionamento dos estudos. Assim, deve-se ficar claro que no mapeamento a interdependência dos aspectos ambientais estudados é considerada primordial, lembrando-se que a grande maioria dos indicadores é avaliada, devido a efeitos nos três primeiros meios, em decorrência de atividades caracterizadas no meio Antropogênico. O que torna o estudo desse último mais extenso e, por outro lado, esse meio contém a maior quantidade de dados disponíveis. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

16 Meio Antropogênico Qualidade de vida Demografia e Território
Área Territorial Grau de Urbanização Densidade Demográfica Taxa de crescimento IDHM IPVS Indicadores levantados em Institutos de pesquisa estatística. População IPRS Economia Educação Saúde Política Urbana e MA Habitação e Infra-estrutura PIB Agropecuária Serviços Indústria Administração Pública Infra – estrutura do atendimento médico Infra estrutura Espaço Suficiente Natalidade Mortalidade Trabalho Áreas de Risco Vínculos Empregatícios Presença ou não de políticas urbanas e/ou relacionadas ao meio ambiente, e de planejamento. Rendimento Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

17 Meio Aquático Indice de Atendimento Indicadores de vocação natural
Disponibilidade hídrica Qualidade da água Indice de Atendimento pH Indicadores de vocação natural Indicadores de Intervenção no Meio Disponibilidade de águas superficiais Nitrogênio / Fósforo Disponibilidade de águas subterrâneas IQA/IVA/IAP Contaminantes DBO / OD Sólidos em suspensão Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

18 Meio Atmosférico Potencial de efeito estufa Concentração de poluentes atmosféricos monitorados por legislação SO2 NO2 CO HCs/VOCs CO2 CH4 N2O Concentrações aferidas ou inferidas SDO’s Concentrações, Emissões e Inventário de Fontes NOx O3 MP Meteorologia Temperatura Radiação Ventos Umidade Pressão Séries históricas Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

19 Meio Terrestre Características naturais e Biodiversidade
Uso e ocupação do Solo Áreas de Remanescentes Florestais Áreas de Produção Agrícola Indicadores de vocação natural Indicadores de Intervenção no Meio Importância da Biodiversidade Taxa de Urbanização Susceptilidade a Erosão Áreas Contaminadas Planos de Gestão Ambiental Pecuária Resíduos Sólido Urbanos - IQR Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

20 Monitoramento Ambiental
O Desenvolvimento Sustentável é o desenvolvimento submetido a um conjunto de restrições nas quais o conjunto das taxas de extração dos recursos naturais não pode ser mais alto que a taxa de regenerção induzida ou natural desses recursos naturais e considera a utilização do meio ambiente como depósito de rejeitos. Pearce, 1992 A confecção de Indicadores, além de pretender fornecer tendências dos intervalos de atuação futura, também preconiza o monitoramento da qualidade e validação do modelo. No brasil, existe uma escassez de dados relacionados à qualidade ambiental e monitoramento, onde houve a necessidade do emprego de inferências e estimativas para dados faltantes. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

21 Monitoramento Ambiental
A idéia do modelação de Indicadores Vigilantes da RAA tem por intuito, estimar como os indicadores são influenciados pela implementação de RE na região. Por exemplo, como as bacias aéreas comportariam as cargas de poluentes, contaminantes e gases, que de acordo com as estimativas (CAMARGO et. Al., 2004) tendem a crescer consideravelmente nos países em desenvolvimento como o Brasil. UNEP (1999) Nessas estimativas, um primeiro esboço de modelamento foi confecionado, no entanto com muitas simplificações que deverão não consideram demais fatores intervenientes como análises da dispersão de poluentes. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

22 Monitoramento Ambiental
Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

23 Monitoramento Ambiental
Mar Fev Jan Dez Nov Out Set 2009 2008 Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

24 Mapeamento Ambiental Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

25 Corre o risco de infarto?
Está acima do peso? Corre o risco de infarto? Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

26 Hipótese de Integração
Dentro do PIR na USP, os Cenários são construídos com o objetivo de formular o Plano Preferencial, ao se modelar demandas, impactos ambientais, sociais e econômicos resultantes do planejamento proposto. O Plano Preferencial tem o formato de Carteiras de Recursos, que consistem em um mix de Recurso Energéticos alocadas especificamente no tempo, segundo as variáveis de Integração. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

27 Seleção dos Indicadores Vigilantes
Indicadores que atualmente, melhor representam as condições de desenvolvimento sustentável (genericamente); Indicadores que se demonstraram como focos de atuação na região, de forma que seu padrão de qualidade levantado esteja extrapolado ou de alguma forma ameaçado. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

28 Seleção dos Indicadores Vigilantes
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29 Monitoramento no tempo
Vigilantes Meio Atmosférico VOC’s Ozônio Troposférico Material Particulado Gases de Efeito Estufa DBO Meio Aquático Disponibilidade pH Monitoramento no tempo Uso e Ocupação do Solo Áreas Impróprias Meio Terrestre IQR Meio Antropogênico Grau de Urbanização Taxa de crescimento IDH População Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

30 Indicadores Vigilantes
Os Vigilantes do PIR são projeções futuras dos indicadores de monitoramento selecionados, que consideram apenas a influência gerada pela implementação de novos RE na região e partem do Ano Zero, correspondente ao ano base do Mapeamento. A classificação dos Vigilantes tem 3 categorias: Restritivos: têm padrão de qualidade pré-estabelecido e podem gerar alertas, exigindo a reconfiguração da CRE; Não-Restritivos: sem padrão de qualidade, mas monitorados e considerados variáveis secundárias na tomada de decisão e; Monitores: sem padrão de qualidade, não influenciam diretamente a tomada de decisão. Os padrões de qualidade levam em consideração a Legislação vigente, em casos de não correspondência, utilizou-se normas internacionais ou predileções de sustentabilidade. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

31 Fatores de Influência Partindo-se de duas premissas:
A previsão de demanda deve ser necessariamente atendida e; o PIR abrange todos os RE disponíveis para atendimento dessa demanda. Valoradas todas as possibilidade de Recursos Energéticos, é possível classificá-los segundo a influência sobre os indicadores de monitoramento. A primeira etapa de classificação tem caráter qualitativo, distribuindo os sub-atributos valorados em quatro classificações: Os 25% com maior influência; os 25% seguintes e assim, sucessivamente. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

32 Fatores de Influência Com esse procedimento, é possível discretizar 4 intervalos de magnitude de influência sobre os Vigilantes, representados a seguir com seus respectivos Valores de Atribuição - VA: ↑ (3 – Alta Influência) ↗ (2 – Média Influência) → (1 – Baixa Influência) ↘ (0 – Sem influência ) A normatização segue sempre a relação de maiores VA para maiores ameaças à sustentabilidade e, é calculada apenas para os parâmetros da Valoração correlacionados com os Vigilantes. Essas correlações estão representadas pelas setas do diagrama abaixo. É importante ressaltar que o FI é calculado proporcionalmente ao volume de energia produzido, como resultado da média ponderada dos VA dos RE constituintes da CRE, pelos volumes de energia a serem produzidos. Dessa forma, cada carteira tem 15 valores de FI, associados a cada um dos 15 vigilantes e, esses valores variam igualmente ao VA. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

33 Integração de Recursos
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34 Confecção de Rotinas e Políticas Públicas
O passo seguinte, consiste na classificação em estados dos Vigilantes Restritivos, previstas no mapeamento, para consideração de quanto o indicador comporta as influências da implementação das CRE. A escala qualitativa de estados: Crítico, Alerta, Tranquilo, pode ser representada pelas cores, vermelho, amarelo e verde, respectivamente, e correspondem aos intervalos entre o Ano Zero e os padrões de qualidade pré-estabelecidos, classificados caso a caso. Seguindo o raciocínio, os Vigilantes em estado Crítico podem ser menos influenciados que os em estado de Alerta e assim, sucessivamente. Dessa forma, com o emprego dos valores de FI, pode-se estabelecer restrições às influências sobre os Vigilantes, de acordo com as variáveis de estado do mapeamento e políticas de planejamento. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

35 Alertas Os limites de influência, estabelecidos como limites para a soma dos respectivos FI´s em anos consecutivos, variam linearmente segundo a classificação de estado, por exemplo, em um horizonte de 30 anos o máximo valor da soma de FI´s de um determinado Vigilante pode chegar ao valor 90, no entanto pode-se estabelecer um limite de 30% (soma igual a 27) para um Vigilante em estado Crítico, e de 54 para um Vigilante em estado Atenção, ou; para o mesmo Vigilante, estabelecer limites em horizontes menores, por exemplo, um máximo valor de 5, em 5 anos. No caso onde o limite estabelecido for alcançado, o Vigilante gera um alerta e a CRE daquele ano não deverá ser implementada. A CRE deverá ser reconfigurada, de modo a diminuir o FI sobre o Vigilante acionado e respeitar o ranqueamento proposto, repetindo-se a interação a cada nova composição. Não havendo o alerta, passa-se para o ano seguinte e assim, sucessivamente. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

36 Alertas Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

37 Cenários Na etapa de projeção, a confecção de cenários deve-se ao distanciamento das correlações entre a dimensão política e os Vigilantes, que são consideradas na forma de cenários. Assim, a estratégia consiste em inserir ao longo das projeções, padrões de qualidade mais restritivos ou rotinas mais regulares, de modo a analisar a sensibilidade do modelo e projeções tendenciais. Por exemplo, pode-se propor um cenário onde há a aprovação de limites legais mais restritivos para as concentrações de determinados poluentes, em ano X. Ou, com a aprovação das metas de redução de emissões de carbono, o vigilante dessa emissões passe de não-restritivo a restritivo. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

38 Resultados da 1ª iteração
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39 Conclusões Necessidade de investimentos em monitoramento da qualidade ambiental regional, com vistas na manutenção dos padrões de saúde ambiental, além de validação das propostas de planejamento. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

40 Referências Bibliográficas
Bernal, J. L. O.: ”Biocombustíveis, Fontes De Energia Eólica E Solar Dentro do Planejamento Integrado de Recursos Regional”. Dissertação de mestrado, no prelo, Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas, São Paulo, 2009. BUCKERIDGE, M.S. “Biologia & Mudanças Climáticas no Brasil”. São Carlos: RiMa Editora, p. CAMARGO, A. et. Al. “Meio Ambiente Brasil – Avanços e obstáculos pós Rio-92”. 2ª.edição revista. FGV, Instituto Sócio-Ambiental, Estação Liberdade – Rio de Janeiro, 2004. CICONE, D. J., “Modelagem e Aplicação da Avaliação de Custos Completos Através do Método de Análise Hierárquica Dentro do Planejamento Integrado de Recursos”. Tese de mestrado apresentada à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, (2008). Goldemberg, J. et al.; “Ethanol Learning Curve – The Brazilian Experience”. Artigo Científico. Biomass and Bioenergy v. 26, p , 2004. IPCC – Invtergovernmental Panel on Climate Change. “Climate Changes 2007: The Scientific Basis – Summary for Policymakers”. Valencia, Espanha KANAYAMA, P.H.; “Mecanismos de Desenvolvimento Limpo no Planejamento Integrado de Recursos Energéticos”. Tese (Doutorado), Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas, São Paulo, 2007. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

41 Referências Bibliográficas
MACEDO, I. C. et al: “Greenhouse gases emissions in the production and use of ethanol from sugarcane in Brazil: The 2005/2006 averages and a prediction for 2020”. Artigo científico. Biomass and bioenergy, v. 32, p , 2008. Ministério de Minas e Energia; “Plano Decenal de Expansão de Energia 2008/2017”. Empresa de Pesquisa Energética. Rio de Janeiro: EPE, 2008. PEARsON, C.J. (Ed.), Ecosystems of the World: Field Crop Ecosystems, vol. 18. Elsevier, Amsterdam. pp Reinig, A. O., “Aplicação da Análise de Custos Completos no PIR Visando o Gás-Natural e outros Energéticos Não Renováveis para a Região Administrativa de Araçatuba”, Projeto de Formatura, EPUSP – Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas, São Paulo, 2008. Udaeta, M. E. M.; “Planejamento Integrado de Recursos (PIR) para o Setor Elétrico (pensando o desenvolvimento sustentável)”, Tese (Doutorado), Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas. São Paulo, 1997. UNEP, IUCN, WWF; “Caring for the Earth”. Gland, Suíça, 1991. WALTER, A. , et. Al.: “A sustainability Analisy of the Brazilian Bio-ethanol”, Estudo realizado. ESALQ e UNICAMP. Campinas, 2008. Setembro de º Simpósio de Água e Energia Apresentação

42 Obrigado! Felipe Iwamoto felipe.iwamoto@poli.usp.br
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