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Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia de Alimentos Lab. de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada. LEIA. Avaliação da Suatentabilidade do Álcool Etanol Combustível usando Análise Emergética e Análise de Ciclo de Vida. Consuelo L. Fernandez Pereira Enrique Ortega.
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Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia de Alimentos Lab. de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada LEIA Avaliação da Suatentabilidade do Álcool Etanol Combustível usando Análise Emergética e Análise de Ciclo de Vida Consuelo L. Fernandez Pereira Enrique Ortega
Etanol • Combustível Renovável • Em 2005 a participação do álcool foi de 16% (Ministério das Minas e Energia ) • Na safra 2004/05 foram colhidas 380 milhões de toneladas de cana; • 15,2 bilhões de litros de álcool; • 12,8 bilhões (84%) destinado ao mercado interno
Cana no Estado de São Paulo: • É o principal produto agrícola do estado; • 36% do valor da produção agrícola do estado; • Na safra 2004 produziu 254 milhões de toneladas (66%) ; • 3,6 milhões de hectares;
Objetivo do Trabalho Avaliar a sustentabilidade de cadeida produtiva agrícolas utilizando as metodologias de AnaliseEmergética combinada com Estudo de Ciclo de Vida
AnáliseEmergética Emergia é a soma de toda energiaincorporada direta ou indiretamentena produção de um recurso, seja ela na forma deenergia ou matéria, trabalho humano ou da Natureza. Odum (1996)
Solar Joules Joules AnáliseEmergética Emergia Y = SEF + SEN+ SER F N Transformidade é a emergia por unidade de energia, expressa em seJ/J R Y =SJFTRF +SJNTRN+SERTRR
AnálisedeCiclodeVida(ACV) ACVavalia todos os impactos associados à produção e ao uso de um produto, através da identificação, quantificação e avaliação de todos os recursos consumidos e de todas as emissões e dejetos liberados para o meio ambiente. Utiliza o conceito doBerçoaoTúmulo ISO 14000
Indicadores da ACV Categorias de Impacto Consumo de recursos Naturais Uso do Solo Aquecimento Global Acidificação Eutrofização Toxidade
Distribuição Fontes: Literatura Entrevistas ANT Fabricantes
Transformidade • EMergia Total dividida pela energia do produto Tr = Y/Energia • É uma medida da eficiência do sistema { Transformidades Diesel = 5,50 x 104seJ/J Gás N. = 4,80 x 104seJ/J Carvão = 4,00 x 104seJ/J Odum (1996)
Renovabilidade- %R • porcentagem da eMergia dos recursos renováveis %R = R/Y • Indica o grau de sustentabilidade Renovabilidade Diesel = 0% Soja = 20% Milho = 12-20% Agroecológico = 70%
Razão de RendimentoEMergético- EYR • EMergia total dividida pela eMergia dos insumos da economia EYR = Y/F • Indica a eficiência no uso de bens adquiridos da economia • O ganho em energia primária disponibilizada para a economia EYR Soja = 1,3 Milho = 1,3 - 1,7 Agroecológico = 20
Taxa de Carga Ambiental- ELR • Razão entre os recursos não renováveis e aqueles renováveis ELR =(N+F)/R • avalia a pressão causada ao ecossistema pelo sistema produtivo em estudo Impacto ELR< 2 – baixo 2 < ELR < 10 - moderado ELR>10 - Intenso
Agricultor fornece 1,4 X mais eMergia do que recebe em pagamento Razão de Intercâmbio deEMergia- EER • Razão da eMergia recebida em relação à eMergia fornecida na troca EER =Y/[produção *preço*(emergia/U$)] Usineiro recebe 1,6 X mais eMergia do que fornece
Índices - Consumos Uso de água 22 l água / l de álcool Uso da Terra 1 , 56 m 2 / l álcool Perda de solo 1 , 86 kg de solo / l álcool Outros Índices • 990 L/ tanque • 180 L/ 100 km • 70 m2/ tanque • 13 m2 / 100 km • 84 kg de solo/ tanque • 15 kg de solo / 100 km
Outros Índices Emissões Gasolina = 100 g CO2/MJ (Spila et al., 1992) Etanol de milho = 80 g CO2/ MJ (Ulgiati, 2001)
Conclusões • A Análise EMergética utilizando o conceito de Ciclo de Vida indica que no caso do álcool combustível a etapa agrícola é aquela que consome maior volume de recursos, tanto naturais como provenientes da economia; • Portanto, a adoção de práticas de manejo mais sustentáveis pela etapa agrícola resultará em melhoria do desempenho ambiental do álcool combustível.
Conclusões • A transformidade obtida para o álcool é da mesma ordem de grandeza de transformidade dos combustíveis fósseis (40000 seJ/J); • Ao uso de álcool combustível estão associados consumos significativos de recursos naturais, como por exemplo água, perda de solo e área necessária à produção de cana-de-açúcar, não contabilizados nas pesquisas energéticas, porém de grande impacto ambiental a nível local e regional.
Conclusões • A renovabilidade do álcool no momento de seu consumo depende da etapa de distribuição. Ao deixar a usina esta é de 37%, caindo progressivamente com o aumento das etapas de distribuição e com as distâncias a elas associadas. • O uso do etanol como combustível não é sustentável a longo prazo devido a sua baixa renovabilidade e às externalidades associadas a sua produção.
Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia de Alimentos Lab. de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada LEIA Obrigada! clfp@fea.unicamp.br ortega@fea.unicamp.br