Contabilidade Ambiental Emergia e Tomada de Decisão Ambiental

1. Contabilidade AmbientalEmergia e Tomada de Decisão Ambiental Environmental Accounting Emergy and Environmental Decision Making Howard T. OdumCenter for Environmental PolicyEnvironmental Engineering SciencesUniversity of Florida, Gainesville Avaliando Recurso Naturais (Capítulo 7) Resumo e Comentários Ari Nelson Rodrigues Costa aricosta@fea.unicamp.br 28/04/2007

2. …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) "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

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

4. 7. Avaliando Recursos Ambientais Avaliação de Trabalhos Ambientais Produto da Área do Trabalho pela Duração do Trabalho Giampietro e Pimentel, 1991 Equivalente Emergético para Área-Tempo Emergia anual de terra dividida pela área 9,44 x 1024 sej/ano 6,29 x 1014 sej/ha-ano = = 1,50 x 1010 ha Valores em emdólares 6,29 x 1014 sej/ha-ano = $ 449/ha-ano = 1,40 x 1012 sej/$ Áreas de concentração de trabalho ambiental como encostas, foz de rios, praias, cidades correm o risco de serem sub-avaliadas 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 O método da Área-Tempo também não reconhece os surtos de pulsos de produção que ocorrem a diferentes tempos Avaliação Área-Tempo

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

6. 7. Avaliando Recursos Ambientais 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 da Agricultura Dinamarquesa em 1936, 1970 e 1999. (Dados em E+20 sej/ano) Assinatura de Emergia

7. 7. Avaliando Recursos Ambientais 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 Assinatura de Emergia

8. 7. Avaliando Recursos Ambientais • 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 Fluxo Convergente Fluxo Divergente Assentamentos Humanos Vapor Sol Chuva Rede Fluvial Convergente e Divergente, Mostrando a Localização Histórica das Cidades em Zonas de Alta Transformidade e Alta Emergia Disponível. Rio Oceanos Ciclos da Terra • Dois Tipos de Energia Potencial • Potencial Geológico • Potencial Químico • Duas Transformidades Solares Médias para a Chuva Esquema em Corte da Circulação de Água e da Terra Recursos de Água

9. 7. Avaliando Recursos Ambientais Chuva 1. Transpirado pelas Plantas Dois Fluxos 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 • Transpirado pelas Plantas • Superfície ou subsolo 2. Superfície ou Subsolo Avaliação da Emergia 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 Multiplicar a Transformidade Adequada pela Energia Disponível Utilizada em Cada um dos Fluxos Recursos de Água

10. 7. Avaliando Recursos Ambientais 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 Panorama Ambiental é Originalmente Composto de Muitos Tipos de Ecosistemas • Florestas • Alagados • Cerrados • Lagos • Etc Ecosistemas

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

12. 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas

13. 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas

14. 7. Avaliando Recursos Ambientais Ecosistemas

15. 7. Avaliando Recursos Ambientais Circu- lação Luz Solar Outros Baleia Krill Fitoplâncton Atmosfera e Oceanos Espécie Dominante Colheita Diagrama de Energia para Espécie Dominante Ecosistema do Oceano Meridional Diagrama de Energia para o Ecosistema do Oceano Meridional para Avaliação de uma Baleia Avaliação da Emergia de uma Baleia Média 2,6 milhões de dólares Ecosistemas

16. 7. Avaliando Recursos Ambientais 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 Mitigação

17. 7. Avaliando Recursos Ambientais Orçamento Federal $ Bens e Serviços Visitantes $ Visitantes Insta-lações Recursos de Energia $ Biodiversidade Ambiental Experiência Diagrama de Energia e Resumo da Avaliação de EMERGIA para o Parque Nacional de Everglades, Florida, EUA – Tabela no Próximo Slide 5,6 256 242 $ $ 7,5 6,8 Parque Nacional de Everglades E6 $/ano E20 sej/ano Parques Naturais

18. 7. Avaliando Recursos Ambientais Parques Naturais

19. 7. Avaliando Recursos Ambientais Combustíveis Eletricidade Fósforo Nos Mares Serviços Bens Chuva Rocha Calcárea com 1% P Rocha De Fósforo Sol Vento Vegetação Terrestre Pântano 2,3 3,8 6,5 Isostasia $16 Mine-ração Fabri-cação de Fertili-zantes Trans-porte 2,3 Água Ácida Depósitos de Fosfato na Florida Diagrama de Energia para o Processo Geológico de Formação de Depósitos de Fosfato na Florida, EUA – Tabela no Próximo Slide E13 sej Mineração e Minerais

20. 7. Avaliando Recursos Ambientais Mineração e Minerais

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

22. 7. Avaliando Recursos Ambientais Mineração e Minerais

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

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

25. 7. Avaliando Recursos Ambientais Micróbios Microzoários H+ Vento Vapor D’água Pb Correnteza na Terra Chuva Espécies Externas PbS Pb Detritos de Lignina Castores na Natureza Sol Água Pb Madeira Morta e Lixo H+ Pb Ciprestes e Gum Pb Pb Plantas Aquáticas Flutuantes Biomassa Biomassa Peixes Pb Pb Avaliação de Alternativas para Recuperação de Chumbo de Baterias Automotivas (1992). Projeto da D. T. Sendzimir Foundation com a Universidade da Flórida. Água com Efluentes de Lavagem de Baterias Fluxo de Água para Fora Fluxo Pequeno de PB Reciclagem Fraca de Pb Trabsoiração S Mortalidade Tóxica 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. Impacto

26. Avaliando Recursos Ambientais Recursos do Ambiente Ciprestes Poça de Resina Estoques Peat: 555 Chumbo: 16,6 52 Serviços Equipamentos, Mão-de-Obra, Eletricidade, Produtos Químicos Baterias: 65.700 139 Recuperação De Chumbo Ácido: 30 Planta para Recuperação de Baterias e Tratamento Químico de Efluentes Água Ar Terra Reuso de Chumbo: 65.000 1,2 Reuso de Plástico: 413 Reuso de Ácido: 28 E 16 sej Avaliação de Emergia dos Métodos Tecnológicos Baterias Bens e Serviços 65.700 Ácido Sol Água Ar Terra Sapp Lavagem de Baterias 2,2 65.000 Reuso de Chumbo Chumbo Águas: 3,8 Ácido: 28 0,8 2,2 3,5 E 16 sej Avaliação de Emergia da Lavagem Ácida com o Pântano Recebendo os Efluentes Impacto

27. Avaliando Recursos Ambientais $ TV Petróleo do Alaska Ecosistemas Marinhos Resposta da EXXON Corp Extração e Transmissão Informação Imagens Imagens Ambientais Compartilha-mento da Informação Danos à Biota Recepção de TV Audiência Caso Exxon ValdezImpacto Amplificado pela Informação 8 Dias de Interrupção 0,49 5,1 47,7 Transporte de Petróleo para os EUA Preocupação pelo Ambiente Acumulada Vazamento de Petróleo 7 0,8 EMERGIA dos Serviços em Resposta à Pressão Pública 79 EMERGIA da Informação Compartilhada 132 2,3 2,3 E 20 sej 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 • 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. Impacto

28. Avaliando Recursos Ambientais • 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? Impacto

29. 7. Avaliando Recursos Ambientais 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” Impacto Cumulativo Expresso por um Único Número Percentagem da Função Total do Sistema Avaliação do Impacto Cumulativo

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

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 Sumário

32. Contabilidade Ambiental 8. Emergia Líquida de Combustíveis e Eletricidade Combustíveis Rendimento Líquido de Emergia e Freqüência de Colheita Alteração de Emergia Líquida com Processamento 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 Emergia Líquida e Dióxido de Carbono Global Sumário (b) Figura II-2. (a) Diagrama para Crescimento com Fonte Renovável; (b) Gráfico