Modulo #1. Parte 2 (31)

1. Modulo #1. Parte 2 (31) Contabilidade Emergética dos Sistemas

2. Contabilidade emergética dos sistemas Já sabemos interpretar sistemas e desenhar seus diagramas, agora vamos estudar sua contabilidade. Para comparar coisas diferentes precisamos colocá-las na mesma base. Várias metodologias podem ser usadas. Entre elas, aquela que usa como conceito de riqueza ou valor: a emergia solar equivalente (ou, simplesmente, emergia). “Emergia” se define como a energia total utilizada para produzir um recurso da Biosfera. Ao colocar todos os fluxos em emergia solar podemos conhecer o custo energético integral dos produtos e comparar processos.

3. Porque necessitamos da visão sistêmica? Na economia convencional, o preço de um produto se calcula somando as despesas com insumos e serviços mais a margem de lucro desejada. Preço = Custo dos insumos e serviços + Lucro Este preço desconsidera custos importantes: Custo das contribuições da natureza Custo dos serviços ambientais perdidos Custo das externalidades negativas Custo de subornos, coerções e subsídios O valor dos serviços ambientais residuais

4. Valor =Contribuição + Custo + Serviços + Lucro da naturezados insumos Adicionais e serviços (externalidades)

5. A metodologia emergética coloca todas as entradas do sistema (energia, materiais, moeda, informação) em termos de energia solar equivalente (emergia). A metodologia leva em conta o princípio básico que rege os sistemas abertos: Os sistemas na natureza se auto-organizam para aproveitar ao máximo a energia disponível através da criação de estruturas unitárias auto-catalíticas e da formação de redes que integram produtores e consumidores em cadeias de transformação de energia (hierarquias funcionais).

6. Definições: • Emergia é a energia potencial disponível (exergia) que foi previamente utilizada, em forma direta ou indireta, para produzir um produto ou serviço. A emergia (exergia dissipada) fornece o valor do trabalho realizado na produção de um recurso, o que constitui seu valor. • A qualidade de um recurso é medida em emergia por unidade (massa, energia, dinheiro, informação, área, pessoa, país, biosfera). • A emergia por dólar indica a capacidade de aquisição de riqueza de uma moeda. A serie histórica deste indicador mostra a inflação.

7. A razão (emergia/dinheiro) varia com o tempo e também entre países. Ela permite converter os fluxos de emergia em fluxos de dólares emergéticos (emdólares). = E também converter os serviços humanos pagos em dólares em fluxos de emergia. =

8. Os fluxos de energia e materiais da Biosfera constituem o potencial e o limite para o desenvolvimento humano. Princípio básico:

9. A capacidade de suporte pode aumentar temporariamente acima da capacidade sustentável se o desenvolvimento se faz com recursos não renováveis. Princípio básico:

10. Considerando esses princípios, podemos dizer que as políticas públicas terão sucesso se conseguem aproveitar a emergia disponível em cada etapa do sistema e prevêem os estágios futuros. Cuidado! A emergia disponível varia com o tempo, pode haver várias situações: abundância de recursos sem condições de usá-los, crescimento rápido, desaceleração devido ao esgotamento dos recursos, estancamento, declínio, tempos de grande escassez e tempos de recuperação. Cada momento exige uma política diferente que considere as etapas passadas e futuras do ciclo pois há o risco de perder a resiliência (a capacidade de recuperação do ecossistema ou da biosfera).

11. Além disso, as políticas públicas terão sucesso • Se retribuem adequadamente o trabalho de todos os componentes da cadeia energética; • Se extraem os recursos naturais sem exceder sua capacidade de reposição pela natureza e se repõem os nutrientes extraídos para manter a fertilidade natural e a produtividade; • Se beneficiam a base natural, não somente o setor humano. O trabalho da natureza deve ser reconhecido, valorizado e reforçado. Vejam as linhas de cor roxa no seguinte diagrama

12. Interação entre campo e cidade (Odum, 2007).

13. Conceitos básicos da metodologia emergética Se considerarmos que em tudo há energia, a energia pode ser usada para avaliar a riqueza. Para comparar diversos tipos de energia, temos que colocá-las “na mesma base de medida”. O conceito de emergia resolve esse problema ao reconhecer a posição de cada energia na hierarquia universal de energia e expressar isso como intensidade energética. Assim, se consegue a resposta a pergunta: Um Joule desse tipo de energia equivale a quantos Joules de energia solar?

14. A natureza e a humanidade são partes de uma hierarquia universal de energia, estão imersos em uma rede de transformação de energia, que une os sistemas pequenos aos grandes sistemas, e estes, à sistemas ainda maiores. Para medir a qualidade (funcionalidade) de cada tipo de energia deve-se avaliar o trabalho que foi realizado na sua formação. Com essa informação é possível calcular a eficiência ecossistêmica. O valor inverso da eficiência ecossistêmica se denomina transformidade, e indica a posição do recurso na hierarquia universal de energia. A transformidade mede a conversão de energia.

15. Cadeia alimentar da floresta (visão simples). O valor energético da biomassa é diferente em cada estágio da cadeia alimentar da floresta.

16. Hierarquia da transformação de energia: (a) Ocupação do território pelas unidades da rede de energia; (b) Rede de energia incluindo transformação e retroalimentação; (c) Cadeia de emergia com símbolos que indicam unidades agregadas; (d) Diagrama de barras dos fluxos de energia entre os diversos níveis da cadeia trófica; (e) Gráfico dos valores das transformidades.

20. Diagrama de um sistema agroecológico completo:

21. Considerações sobre a elaboração do diagrama; Os diagramas de energia devem mostrar os elementos importantes para o funcionamento de um sistema. Os fluxos simples, ou de menor intensidade, se colocam à esquerda, os fluxos de maior intensidade e mais complexos, à direita. A energia potencial disponível é transformada para produzir energias diferentes, em quantidade menor, esses novos recursos são aproveitados nas etapas seguintes do sistema ou em outros sistemas.

22. A auto-organização do sistema se consegue pelos laços de retroalimentação que reforçam o funcionamento das estruturas primárias (à esquerda no diagrama), fornecendo energias de maior qualidade vindas dos elementos no topo da cadeia trófica (à direita no diagrama) e buscam o aumento da captação de energia. As energias de tipo diferente diferem em sua capacidade de fornecer trabalho útil. Este enunciado se explica a seguir:

23. Cadeia energética que inclui uma usina termoelétrica.

24. Comparação de tipos de energia: 1 Joule de matéria orgânica = 2000 Joules de energia solar; 1 Joule de carvão = 80000 Joules solares; 1 Joule de eletricidade = 300000 Joules solares 1 J de trabalho humano = 10 x 106 de Joules solares. Um Joule difere em sua capacidade de fornecer trabalho útil dependendo do tipo de energia desse joule. A funcionalidade da energia depende de sua transformidade, assim como sua posição na jerarquia de energia da Biosfera.

25. Quanto maior o espaço-tempo necessário para a produção de um recurso, maior a qualidade da energia produzida. Há menos energia, porém mais emergia por unidade, nas coisas que exigem mais etapas nas cadeias de transformação. A metodologia emergética usa como unidade a energia solar equivalente (emergia solar). Para não confundir a energia (exergia) que existe em um produto (Joules) com a exergia total empregada para fazê-lo (emergia), se especifica que as unidades da emergia são emjoules solares (sej).

26. A “transformidade” é uma medida da eficiência, da conversão de emergia em exergia: A transformidade da chuva é 1,53 x 108 joules de energia solar por quilograma de água. O petróleo tem uma transformidade de 110000 joules de energia solar por Joule de petróleo. Conhecida a transformidade de um recurso é possível calcular a emergia solar equivalente.

27. Transformidades dos recursos da biosfera Usamos transformidades solares: emergia solar por unidade de energia [emjoules solares por Joule ou (sej/J)].

28. Cálculo da relação [emergia utilizada/dinheiro circulante] Emdolar = [emergia/dinheiro] Emergia=soma de exergia

29. Como as pessoas têm dificuldades de lidar com números grandes (como os valores em emergia solar) se recomenda o uso do emdólar. O valor do emdólar se obtêm ao fazer a análise emergética da economia local. Emdolar do país nesse ano = [emergia/dinheiro]. Essa taxa varia com o tempo e o perfil da economia da região. Essa informação nos permite converter o valor de um fluxo de emergia em fluxo de emdólares (e vice-versa). Fluxo de emdolares = dinheiro/(emergia/USD)

30. A relação emergia/dinheiro da Biosfera foi avaliada em 3.4 x 1012 seJ/dólar (Odum, 1996) . No início da década dos anos 90, 70% da riqueza global vinha de recursos não renováveis e apenas 30% de energias renováveis (Brown e Ulgiati, 1994).

31. Pequena pausa Continuaremos em breve.