Efeito estufa X aquecimento global

Efeito estufa X aquecimento global

Introdução

O efeito estufa é um fenômeno natural indispensável para manter a superfície do planeta aquecida. Sem ele, a Terra seria muito fria, cerca de -19ºC. Este fenômeno se torna um problema ambiental, quando a emissão de gases do efeito estufa (como o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), o óxido de azoto (NOX) e os CFC’s.), é intensificada pelas atividades humanas, causando um acréscimo da temperatura média da Terra, conhecido como Aquecimento Global. O problema se intensifica, pois, estes gases absorvem grande parte da radiação infravermelha emitida pela Terra, dificultando a dispersão do calor.

Diminuir as emissões dos gases de efeito estufa (GEE) que causam o aquecimento global é uma das principais razões para o atual esforço internacional que visa à substituição dos combustíveis fósseis por fontes de energia limpa, como o etanol da cana-de-açúcar.

Essas fontes de energia limpa, conhecidas como biocombustíveis, são alternativas mais baratas e eficientes no combate ao efeito estufa. Produzidos a partir da cana-de-açúcar, plantas oleaginosas, biomassa florestal e resíduos agropecuários mostram uma série de vantagens, tanto ambientais, como econômicas e sociais sobre os combustíveis fósseis.

Com a preocupação cada vez maior em produzir energia renovável, a produção de biocombustíveis tem gerado controvérsias. Uma das questões é tentar entender como a produção desse tipo de combustível irá afetar, no plano local e também no global, a forma como usamos a terra e a água e, por tabela, a maneira como produzimos alimentos. A questão sobre os impactos das novas tecnologias de produção de biocombustíveis é ainda mais complexa, pois podem ser adotadas estratégias regionais diferentes em cada país.

Para que um biocombustível seja realmente benéfico sob o ponto de vista ambiental, é necessário analisar o somatório das emissões de GEE durante todo o processo produtivo, sendo este um parâmetro fundamental para determinar sua contribuição na mitigação do aquecimento global.

Biocombustíveis X Aquecimento Global

No momento em que muitos governos vêm se comprometendo a utilizar mais biocombustíveis, surgem novas dúvidas sobre o quão “verde” este tipo de energia realmente é.

Nos últimos anos, os biocombustíveis foram apontados como a melhor alternativa ao petróleo para reduzir, a curto prazo, a emissão de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. De acordo com os entusiastas dessas formas de energia, o cultivo de plantas usadas na produção dos biocombustíveis, como a cana-de-açúcar e o milho, absorve CO2 e teria uma participação menor no aquecimento global.

Um novo estudo mostra que essa teoria, que durante muito tempo foi usada para vender as vantagens do etanol e do biodiesel, pode estar equivocada. Reportagem publicada na revista inglesa Economist revelou que cientistas do Conselho Internacional para a Ciência (ICSU), associação que reúne pesquisadores de todo o mundo, levantaram dúvidas sobre os verdadeiros impactos da produção e queima de biocombustível no aquecimento global.

O Conselho conclui que a produção de biocombustíveis pode, na verdade, agravar o problema. O relatório cita conclusões de uma controversa pesquisa realizada em 2007 por Paul Crutzen, pesquisador do Instituto Max Planck de Química, localizado em Mainz, na Alemanha. Na época, ele concluiu que o papel de um gás emitido no processo de produção dos biocombustíveis foi subestimado na conta do aquecimento global. Segundo o pesquisador, o óxido nitroso (N2O) liberado por culturas agrícolas usadas na produção de biocombustíveis anula as vantagens oferecidas pela redução das emissões de CO2.

Embora a presença de N2O na atmosfera da Terra não seja comum, ele é o mais potente causador do efeito estufa - ainda mais do que o CO2. Segundo as pesquisas, a capacidade de aquecer o planeta do N2O ao longo de um século é quase 300 vezes maior do que uma quantidade equivalente de CO2.

Para pesquisadores brasileiros, os resultados dessa pesquisa são parciais e atendem aos interesses dos países que querem manter o monopólio do petróleo na produção de combustíveis. “Se considerarmos toda a cadeia produtiva do petróleo, do poço ao posto, a emissão de gases causadores do efeito estufa é muito maior do que a da cadeia produtiva dos biocombustíveis" segundo o Professor Ennio Peres da Silva, Chefe do Laboratório de Hidrogênio da Unicamp.

De acordo com os resultados dessas pesquisas, no processo de produção dos combustíveis fósseis existe uma grande quantidade de gases causadores do efeito estufa que são emitidos desde a extração - levando em conta a evaporação causada pelo derramamento no solo e oceanos - passando pela planta de produção, até o consumo dos combustíveis que libera grande quantidade de gases como o CO2 e o metano - gás considerado 23 vezes mais nocivo do que o CO2. O gás metano não está presente na produção nem na queima dos biocombustíveis.

O CO2 está presente na cadeia de produção e consumo dos biocombustíveis porém, neste caso, o composto é devolvido à atmosfera na mesma quantidade que é absorvido pelas plantas que servem de matéria-prima. Já o dióxido de carbono resultante da produção e consumo de combustíveis fósseis é retirado do solo e lançado à atmosfera, aumentando a quantidade total de gases causadores do efeito estufa.

Destruir ecossistemas naturais, como a floresta amazônica brasileira, para dar lugar a cultivos destinados à produção de biocombustíveis apenas agrava o aquecimento global, afirmam pesquisadores norte-americanos. "Se nós estamos tentando limitar o aquecimento global, é um absurdo desmatarmos para produzir os biocombustíveis", afirmou Joe Fargione, um pesquisador do Nature Conservancy, uma das mais importantes organizações privadas de proteção do ambiente. "Todos os biocombustíveis que utilizamos atualmente promovem uma destruição da natureza, direta ou indiretamente", afirmou Fargione.

O volume de CO2 encontrado na atmosfera oriundo da derrubada de florestas virgens, savanas, turfeiras ou estepes ultrapassa o volume de CO2 que não é emitido graças à utilização de biocombustíveis. Sendo assim, o desmatamento seria ainda menos favorável ao ambiente do que a não utilização dos biocombustíveis.

Os desmatamentos para o cultivo do milho ou da cana-de-açúcar, a partir dos quais se produz etanol ou ainda da soja para biodiesel, são responsáveis por volumes de emissões de CO2 de 17 a 420 vezes maiores que a redução anual resultante da substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis, calcularam pesquisadores.

Ennio Peres da Silva ressalta que a produção de biocombustíveis no Brasil é bastante natural, usando técnicas de plantio sem grande impacto ambiental. "Nós sabemos de longa data que nossa produção de matérias-primas para os biocombustíveis - como a cana-de-açúcar - emprega processos 'soft' (se comparados à produção em outros países como os Estados Unidos). Os nossos processos tem baixíssimo impacto ambiental".

De acordo com os pesquisadores, os resultados favoráveis ao biocombustível se mantém em grande escala, se for considerada uma produção nos moldes da que é realizada no Brasil. As culturas de milho e canola - utilizadas como matérias-primas para biocombustíveis nos Estados Unidos e países da Europa, respectivamente - produzem menos por hectare em relação à cana-de-açúcar ou à soja que são utilizadas no Brasil e demandam mais insumos agrícolas como fertilizantes com nitrogênio, que produzem o N2O.

Mesmo com os resultados favoráveis, os pesquisadores do Brasil - e do mundo - têm consciência quanto a possíveis problemas como as emissões de N2O. Assim sendo, novos estudos buscam tecnologias que mantenham o biocombustível como uma das fontes de energia renovável com melhor resultado no que diz respeito às emissões de gases causadores do efeito estufa.

Além das novas possibilidades, pesquisas buscam aumentar o rendimento de biocombustíveis por hectare nas matérias-primas já utilizadas, realizando estudos com variedades de plantas como a cana-de-açúcar. Além disso, novos sistemas de produção mais eficientes estão em desenvolvimento.

A pesquisa [Environmental Life Cycle Comparison of Algae to Other Bioenergy Feedstocks], publicada na revista Environmental Science & Technology, demonstra que a produção de algas consome mais energia, tem maiores níveis de emissões de gases com efeito de estufa e utiliza mais água do que outras fontes de biocombustível. As algas podem ter um maior impacto ambiental do que outras fontes, mas, ainda assim, ela permanece uma fonte atrativa para a energia. Algas, que são cultivadas em água, não competem com as culturas alimentares produzidas em terra e também tendem a ter rendimentos maiores do que as fontes de energia como o milho. Além disso, o conteúdo lipídico elevado das algas torna eficiente o refinamento de combustíveis líquidos.

No caso da soja, as estimativas mais otimistas indicam que o saldo de energia renovável produzido para cada unidade de energia fóssil gasto no cultivo é de menos de duas unidades. Isso se deve ao alto consumo de petróleo utilizado em fertilizantes e em máquinas agrícolas. Além disso, a expansão da soja tem causado enorme devastação das florestas e do cerrado no Brasil.

Na esteira da utilização dos biocombustíveis surgem outras graves e nefastas implicações sociais e econômicas, como por exemplo:

  • Elevação no preço dos alimentos - a tendência, por parte dos agricultores, será substituir o plantio de alimentos destinados à população pela a monocultura de produtos voltados para a produção dos biocombustíveis (coisa que já está acontecendo), e aí entra aquela velha lei do mercado: quanto menor a oferta maior o preço. Essa tendência promete agravar, em muito, o já intenso e doloroso problema da fome;

  • Degradação da terra pela monocultura - prática associada aos latifúndios, a monocultura causa o empobrecimento do solo e o assoreamento dos rios (em função da extensa irrigação que certas culturas exigem), propicia o aparecimento de pragas (insetos) e extingue a fauna nativa - são os chamados desertos verdes;

  • Poluição - na cultura da cana-de-açúcar é comum a queima da palha. Essa prática visa facilitar a colheita e o transporte, porém, tem conseqüências desastrosas para o meio ambiente e para a saúde da população - a queima libera gás carbônico, ozônio, gases de nitrogênio e de enxofre (responsáveis pelas chuvas ácidas), liberam também a indesejada fuligem da palha queimada (que contém substâncias cancerígenas);

  • Histórico de atentados aos direitos humanos - já foram registrados em plantações de cana-de-açúcar no Brasil vários casos de desrespeito aos direitos humanos envolvendo escravidão, trabalho infantil, salários indignos, condições precárias de trabalho, conflitos violentos por terra, mortes e graves problemas de saúde devido à utilização de produtos químicos e ao desflorestamento;

  • Aspectos morais - já existem, ao redor do mundo, muitas opiniões convergindo para a idéia de que a produção intensa de alimentos para serem queimados como combustível, em um planeta onde milhões de pessoas passam fome, é moralmente inaceitável.

Estudos ressaltam, no entanto, que alguns biocombustíveis não contribuem com o aquecimento global porque deixam intacto o ambiente. Eles citam os biocombustíveis obtidos a partir de dejetos agrícolas e florestais, como pedaços de madeira e como plantas herbáceas que são objeto de inúmeras pesquisas.

Óxido Nitroso

O N2O é um importante gás de efeito estufa, resultante dos processos microbiológicos de nitrificação1 e desnitrificação que decorrem da aplicação de fertilizantes nitrogenados no solo. Embora as emissões de N2O provenientes do cultivo de matérias-primas para a produção de biocombustíveis não sejam grandes, em termos absolutos, seu grande potencial de aquecimento global, 300 vezes superior ao do CO2 em um período de 100 anos, ressalta a importância desse gás no balanço global das emissões dos GEE.

De acordo com a primeira parte do último relatório do IPCC, a concentração atmosférica global de N2O aumentou de um valor pré-industrial de cerca de 270 ppb para 319 ppb, em 2005, sendo que um terço de todas as emissões é antrópica2, devendo-se principalmente à agricultura. O IPCC considera que cerca de 1% de todo o nitrogênio aplicado na forma de fertilizantes nitrogenados é perdido para a atmosfera como N2O.

Apesar de ser emitido em menor quantidade, o óxido nitroso, tem impacto no aquecimento global comparativamente maior do que o dióxido de carbono, considerando o potencial de absorção de energia. A dissipação do N2O é realizada pela luz ultravioleta estratosférica, em processo que pode demorar cerca de 150 anos.

Cana-de-açúcar X Meio Ambiente

No Brasil, o principal biocombustível é o etanol produzido a partir da cana-de-açúcar, cujas emissões associadas à combustão são inferiores às da gasolina, porém ainda resta compreender as emissões da GEE associadas ao processo produtivo da matéria-prima.

No sistema de produção da cana-de-açúcar, a queima da biomassa foliar tem sido uma prática comum, visando facilitar as operações de corte, carregamento e transporte dos colmos. A queima acarreta em emissões de gases como CO2, CH4 e N2O, principais responsáveis pelo efeito estufa.

A adoção da colheita de cana-de-açúcar sem queima, na qual as folhas da cultura são deixadas no campo ao invés de serem queimadas, evita as emissões decorrentes da queima da biomassa vegetal. Além disso, parte do material orgânico adicionado ao solo na forma de palhada sofre decomposição e se transforma em compostos orgânicos estáveis, configurando o acúmulo de carbono no solo.

Uma das principais fontes de emissão de GEE na produção de cana-de-açúcar colhida sem queima é a aplicação de fertilizantes nitrogenados ao solo que eleva, principalmente, as emissões de óxido nitroso (N2O). O armazenamento e vinhaça nos canais a céu aberto para aplicação na cultura, responsável pela emissão de metano (CH4), a decomposição da palhada adicionada ao solo e o processo de reforma do canavial, associados à emissão de CO2, também contribuem negativamente.

Estimativas das emissões de N2O em áreas irrigadas ocupadas com cana-de-açúcar, na Austrália, apontam que até 15,4% do total de fertilizantes nitrogenados aplicados na cultura podem ser perdidos, na forma de N2O, em 4 dias após a fertilização, dependendo do tipo de solo e do manejo da cultura, principalmente quanto ao acúmulo da palhada na superfície do solo e à fertilização nitrogenada. Quanto ao potencial de contribuição da cultura da cana-de-açúcar para as emissões de CO2, alguns trabalhos indicam que, em razão da elevada eficiência fotossintética da cultura, a mesma apresenta grande capacidade de fixação de CO2, comportando-se como um sumidouro de carbono.

Além de emitir os GEE a produção de cana-de-açúcar provoca os seguintes impactos:

  • Redução da biodiversidade, causada pelo desmatamento e pela implantação de monocultura;

  • Contaminação das águas superficiais e subterrâneas e do solo, devido ao excesso de adubos químicos, corretivos minerais, herbicidas e defensivos agrícolas;

  • Compactação do solo, devido ao tráfego de máquinas pesadas durante o plantio, tratos culturais e colheita;

  • Assoreamento de corpos d’água, devido à erosão do solo em áreas de reforma;

  • Danos à flora e à fauna, causados por incêndios descontrolados;

  • Consumo intenso de óleo diesel nas etapas de plantio, colheita e transporte;

  • Concentração de terras, rendas e condições sub-humanas de trabalho do cortador de cana.

Contaminação da água e do solo

Nas usinas de açúcar e álcool, o processamento da cana é feito com uso intenso de água. São empregados, também, reativos químicos e biológicos, como soda cáustica, cal, ácidos e leveduras. Como resultado do processo, são produzidos: açúcar, álcool e proteínas de levedura, além de uma série de resíduos sólidos, líquidos e gasosos.

Um dos principais agentes contaminadores de cursos d’água e lençóis freáticos é a vinhaça. Ela é um resíduo produzido na proporção média de 13 litros de vinhaça para cada litro de álcool e pode ser utilizada como adubo natural da cana-de-açúcar.

Além de possuir um alto potencial poluidor dos recursos hídricos subterrâneos e superficiais, causa alterações no comportamento do solo e pode gerar problemas de salinização.

Em 1967 uma lei foi criada para proibir o descarte de vinhaça em cursos d’água e no solo in natura. Esse foi um dos principais ‘incentivos’ para o uso da vinhaça na fertirrigação. Além disso, essa prática de aplicação de vinhaça in natura ganhou espaço uma vez que requeria pouco investimento, baixo custo de manutenção, não envolvia uso de tecnologia complexa e possibilitava uma rápida eliminação de grandes quantidades desse material. A partir de então, alguns estudos3 indicaram a ação benéfica dessa prática em relação à recomposição de algumas propriedades químicas do solo.

Total de cana moída (tonelada)

Produção total de açúcar (saca 50 kg)

Produção total de álcool (m3)

Total de vinhaça produzido (m3) 1

São Paulo

176.574.250

246.569.540

7.118.891

71.188.910

Centro Sul

244.219.523

319.007.720

10.160.652

101.606.520

Nordeste

36.822.622

64.916.980

1.400.000

14.000.000

Brasil

281.045.145

368.393.120

11.515.300

115.153.000

É prática comum incorporar grande parte dos efluentes líquidos à vinhaça para a fertirrigação. Assim é feito com as águas geradas no processo de fabricação do açúcar e álcool, como as águas da lavagem de pisos e equipamentos, e as das purgas dos lavadores de gases, por exemplo.

A utilização de água na usina também pode causar impactos ambientais, como o rebaixamento do nível dos lençóis freáticos e nascentes. Com isso, as usinas têm que implantar técnicas de reuso da água, através de  estações de tratamento de água construídas exclusivamente para esse fim. Outro ponto é o destino dos resíduos gerados pelos empregados da usina, atualmente, aceita-se que esse esgoto seja tratado de forma aeróbica e misturado à vinhaça.

A torta de filtro, como a vinhaça, tem largo emprego em canaviais como fertilizante. Porém não há estudos que tenham determinado as taxas de aplicação mais recomendadas para evitar a contaminação do solo e águas subterrâneas. Para prevenir a contaminação por resíduos de torta de filtro, é recomendado que as atuais áreas de compostagem ao ar livre sejam providas de base compactada e impermeabilizada com geomembrana de Polietileno de Alta Densidade (Pead).

A questão ambiental trouxe à tona o conceito de sustentabilidade e desenvolvimento sustentável. Portanto, conciliar desenvolvimento e meio ambiente, gerando perspectivas mais seguras e estáveis para as comunidades, é o desafio para os estudos atuais e futuros de pesquisa e desenvolvimento nessa linha do conhecimento.

Referências Bibliográficas

http://www.natureba.com.br/aquecimento-global.htm

http://www.suapesquisa.com/geografia/aquecimento_global.htm

http://revistapesquisa.fapesp.br/?art=5746&bd=2&pg=1&lg=

http://www.biologo.com.br/ecologia/ecologia8.htm

http://360graus.terra.com.br/ecologia/default.asp?did=28757&action=news

http://www.ecodebate.com.br/2010/01/28/pesquisadores-identificam-impactos-ambientais-significativos-das-algas-para-biocombustiveis-por-henrique-cortez/

http://mercadoetico.terra.com.br/arquivo/equacao-ambiental/

http://opiniaoenoticia.com.br/vida/meio-ambiente/biocombustiveis-contribuem-para-o-aquecimento-global/

http://www1.folha.uol.com.br/folha/ambiente/ult10007u370437.shtml

http://www.meionorte.com/noticias,biocombustiveis-podem-agravar-aquecimento-global,71223.html

http://site.noticiaproibida.org/biocombustiveis.html

http://www.paginarural.com.br/artigo/1614/biocombustiveis-x-emissoes-de-gases-de-efeito-estufa

http://www.esalq.usp.br/destaques2.php?id=1022

http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONT1.html

http://www.infobibos.com/Artigos/2009_2/Cana/index.htm

1 Processo químico-biológico de formação de nitrito no solo pela ação conjunta de bactérias quimiossintetizantes nitrificantes, pela ação de conversão da amônia em nitrato.

2 Antropia: Ação, ato ou o resultado da atuação humana sobre a natureza, com intencionalidade de modificação, independentemente do juízo de valor que se lhe atribua.

3 Verificar FREIRE & CORTEZ (2000, Pág. 72-81).

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