relatório parcial

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relatório parcial
- RELATÓRIO PARCIAL -
Adaptação e atualização da matriz energética do
Guia Técnico LIFE 01 (LIFE-BR-TG01)
Versão 1.5 Brasil – Português (JULHO/2012)
Comissão Técnica Temporária de Energia (CTT-Energia)
Rio de Janeiro, 20 de dezembro de 2012.
Índice
1.
Introdução .......................................................................................................................... 3
2.
Objetivo do Trabalho ....................................................................................................... 4
3.
Metodologia ....................................................................................................................... 4
4.
Resultados ......................................................................................................................... 9
4.1 Descrição das Fontes Energéticas e a Matriz de Impacto .................................. 9
4.1.1 PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS ................................................................................. 9
4.1.2 GÁS NATURAL .......................................................................................................... 22
4.1.3 CARVÃO MINERAL .................................................................................................... 32
Matriz de Impacto Carvão Mineral ............................................................................. 40
4.1.4 NUCLEAR................................................................................................................... 41
4.1.5 BIOMASSA (LENHA) .................................................................................................. 49
4.1.6 BIOMASSA (RESIDUAL) ............................................................................................. 57
4.1.7 HIDROELETRICIDADE ................................................................................................ 64
4.1.8 BIOCOMBUSTÍVEIS (ÓLEOS E BIODIESEL) ............................................................... 71
4.1.9 BIOCOMBUSTÍVEIS (ETANOL) ................................................................................... 76
4.1.10 BIOGÁS ................................................................................................................... 81
4.1.11 SOLAR ..................................................................................................................... 87
4.1.12 EÓLICA .................................................................................................................... 93
4.1.13 GEOTÉRMICA .......................................................................................................... 97
4.1.14 ENERGIA DO MAR ................................................................................................. 100
4.1.15 FONTES RESIDUAIS NÃO RENOVÁVEIS ............................................................... 103
4.2
5.
Matriz de Impacto por Fonte Energética ........................................................ 105
Referências Bibliográficas ......................................................................................... 106
ANEXO I................................................................................................................................... 113
ANEXO II ................................................................................................................................. 119
1
2
1. Introdução
A prospecção de fontes, produção de vetores e o consumo de energia
são fundamentais para a atividade econômica de uma nação. Entretanto, o
contínuo de uso dos recursos energéticos provocam impactos ambientais que
podem se reverter em restrições ao desenvolvimento da mesma, uma vez que
comprometem
a
biodiversidade.
Tais
questões,
antes
negligenciadas,
passaram a ser mais intensamente discutidas na ocasião da Conferência das
Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD), realizada
no Rio de Janeiro em junho de 1992 e, por isso, ficou conhecida como Rio 92.
Durante a Rio 92, com o intuito de incorporar as questões ambientais na
agenda política dos países, foi definido o conceito de desenvolvimento
sustentável, onde se tenta garantir que a sociedade atenda suas necessidades
presentes sem comprometer a biodiversidade e os ecossistemas naturais,
planejando e agindo de forma a permitir que as gerações futuras possam ter
meios de atender as suas próprias necessidades.
Neste sentido, também foi estabelecida a Convenção sobre a
Biodiversidade Biológica (CBD) na mesma conferência, estruturada sobre três
bases principais: a conservação da diversidade biológica, o uso sustentável da
biodiversidade e a repartição justa e equitativa dos benefícios provenientes da
utilização dos recursos genéticos. A CBD se refere à biodiversidade em três
níveis: ecossistemas, espécies e recursos genéticos.
Desde então, as discussões sobre o tema evoluíram culminando na
declaração da ONU em 2010 como o Ano Internacional da Biodiversidade, com
o objetivo de trazer ao debate público global a importância da conservação da
diversidade biológica em todo o mundo. Assim sendo, as empresas, a
sociedade e o Estado compartilham responsabilidades pela conservação dos
biomas e pela busca de oportunidades econômicas para a gestão sustentável
dos recursos naturais.
Neste sentido, o Instituto LIFE desenvolveu um mecanismo de
certificação especializada em biodiversidade, com o objetivo de identificar e
reconhecer as organizações públicas e privadas que desenvolvem ações
3
positivas para conservar a biodiversidade, contribuindo assim para a
conservação dos espaços naturais e seus processos ecológicos.
A certificação considera aspectos ambientais direta e indiretamente
relacionados à biodiversidade. O primeiro diz respeito à ocupação de áreas
naturais e o segundo, à emissão de gases de efeito estufa; à geração de
resíduos; ao consumo de água; e à utilização de energia.
2. Objetivo do Trabalho
A
metodologia
desenvolvida
pelo
Instituto
LIFE
permite
o
reconhecimento público de organizações que realizam ações para a
conservação e o uso sustentável da biodiversidade. E como qualquer
metodologia, é necessário passar por frequentes revisões.
No caso específico deste trabalho de revisão e atualização da matriz
energética do Guia Técnico LIFE 01 em elaboração pela equipe da COPPE, o
objetivo geral será revisar todos os aspectos metodológicos relativos à
utilização de energia, que diz respeito aos aspectos ambientais indiretamente
relacionados com a biodiversidade.
3. Metodologia
A matriz de impacto por fonte energética para o cálculo dos Valores de
Severidade (VS) utilizada pelo Instituto LIFE considera as seguintes fontes e
tecnologias de conversão e aproveitamento de energia: Petróleo e derivados,
Gás Natural, Carvão mineral, Nuclear/fissão, Biomassa (lenha e residual),
Hidroeletricidade, Biocombustíveis (álcool, óleos e biodiesel), Biogás, Solar,
Eólica, Geotérmica e Energia do mar.1 A Comissão Técnica Temporária de
Energia propôs o acréscimo de mais uma fonte energética a esta matriz:
Resíduos Não Renováveis2.
1
O guia técnico da LIFE (TG01) considerava “Térmica das marés” ao invés de “Energia do
mar”, entretanto, como esta última abrange a anterior, considera-se mais adequada a utilização
da referida tecnologia.
2
A inclusão desta fonte energética se justifica por ser resíduos não renováveis serem
comumente gerados de processos produtivos que utilizam fontes fósseis. Estes resíduos tem
poder calorífico significativo e podem ser reaproveitados como vetores energéticos.
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O cálculo dos VS é feito a partir de um índice de impacto que engloba
aspectos ambientais relacionados a cada fonte energética referentes à
hidrologia, clima, sismologia, flora/fauna, paisagem, renovabilidade do recurso,
erosão, assoreamento, emissões atmosféricas e ruído. Estes aspectos
ambientes foram previamente definidos pelo Instituto LIFE.
Os aspectos considerados no cálculo da VS são bastante abrangentes.
No estudo da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA, 2005) sobre o
tema é recomendado que se utilizem os seguintes aspectos: mudanças
climáticas, qualidade do ar, qualidade da água, qualidade do solo, impacto
sobre as florestas, geração e gerenciamento de resíduos. No Plano Nacional
de Energia 2030, publicado pela Empresa de Pesquisa Energética – EPE
(2007), são apresentados impactos relativos a alterações nas características
físicas, químicas ou biológicas do ambiente, causados por qualquer forma de
material ou energia resultante de uma atividade humana, que direta ou
indiretamente afete a saúde humana, a segurança e o bem-estar da população,
as atividades sociais e econômicas, a biota, as condições sanitárias e estéticas
do ambiente e a qualidade dos recursos naturais. Em La Rovere et al. (2010),
onde é desenvolvida uma análise multicritérios, os seguintes indicadores são
utilizados: consumo de água, emissões de CO2, área ocupada e emissões de
poluentes locais.
As cadeias energéticas que são contempladas na matriz de impactos
apresentam várias opções tecnológicas, cada uma delas produzindo uma gama
de aspectos ambientais que podem incorrer em potenciais impactos desde a
sua
produção
e/ou
extração
da
fonte
de
energia,
passando
pelo
processamento, transporte e distribuição, utilização, até a fase de instalação,
operação e descomissionamento das instalações da tecnologia de geração de
energia.
A avaliação e aplicação do índice de impacto foi feita por equipe
multidisciplinar. A metodologia adotada para a pontuação do índice de impacto
associado a cada fonte de energia considerada seguiu as seguintes etapas:
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a) Definição dos limites do estudo quanto à análise dos impactos
associados
principalmente,
às
fontes
os
energéticas:
impactos
associados
levou-se
aos
em
consideração,
empreendimentos
de
geração/conversão/ geração energética para hidroeletricidade, gás natural,
carvão mineral, nuclear, petróleo e derivados, biogás, solar, eólica, geotérmica,
energia do mar e resíduos não renováveis. Para biomassa (lenha e residual),
biocombustíveis (álcool, óleos e biodiesel), e biogás, foram, também,
incorporados à análise os impactos da produção da biomassa.
Para todas as fontes energéticas procurou-se considerar toda a cadeia
energética de cada combustível ou forma de geração de energia, ou seja,
desde sua extração, processamento e distribuição. Entende-se que esta
consideração é fundamental para a aplicação do índice de impacto a cada
fonte energética, e assim, resultar em uma comparação entre as fontes de
forma mais acurada. Dessa forma, foram consideradas as infraestruturas
associadas ao longo da cadeia energética de cada fonte, necessárias para a
extração, produção, extração, processamento ou distribuição do recurso
energético ou da energia. Não foram consideradas formas de distribuição e
transmissão quando mais de uma fonte energética se utiliza deste meio, como
por exemplo, a rede de distribuição e transmissão do SIN.
As fases da cadeia energética em que ocorrem os impactos adotadas
neste estudo foram: Extração do energético, Beneficiamento do energético,
Conversão/Geração de energia, Armazenamento/distribuição da energia e/ou
energético e Uso final do energético/energia.
b) Revisão bibliográfica: realizada revisão bibliográfica sobre impactos
potenciais (pré-definidos pela contratante) das fontes energéticas selecionadas
neste estudo. A revisão apresenta os impactos de forma geral para a cadeia
energética como um todo, uma vez que os impactos específicos causados por
uma fonte energética em particular dependem do tipo de tecnologia utilizada ao
longo da sua cadeia; da localização do empreendimento e das condições
climáticas, hidrológicas, atmosféricas, pedológicas e ecológicas da área de
intervenção; dos efeitos cumulativos e sinérgicos de outros empreendimentos;
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das tecnologias de conversão associadas à geração energética; da
infraestrutura associada necessária, além das práticas de gerenciamento
empregadas pelo pessoal da empresa operadora. Procurou-se, sempre que
possível, indicar as características básicas e valores aproximados das
grandezas envolvidas, tomando em consideração que as quantidades de
emissões/consumo por unidade de energia elétrica produzida podem ser
reduzidas significativamente com a evolução da tecnologia e com melhoria de
práticas operacionais, mesmo para empreendimentos já existentes.
c) Matriz comparativa de impactos: a fim de subsidiar dados para a análise
comparativa (Etapa 4), utilizou-se uma matriz de interação baseada na “Matriz
de Leopold” (LEOPOLD et al., 1971), constituída por listagens de controle
bidimensionais. Esta metodologia apresenta a vantagem de facilitar a
quantificação (e, portanto, ordenamento) dos impactos ambientais de diferentes
fontes. Outros estudos adotam abordagens diferentes, tais como análise
multicritério (La Rovere et al, 2010), análise envoltória (Oliveira et al, 2008),
análise puramente qualitativa da matriz de impactos (EPE, 2007), mas
nenhuma delas têm a capacidade de generalização como a Matriz de Leopold.
Portanto, esta é considerada a mais adequada para este estudo.
A Matriz de Leopold foi construída da seguinte maneira: as linhas da
matriz apresentam os fatores e/ou aspectos ambientais, enquanto nas colunas
estão as ações e fases da cadeia energética em que ocorre o impacto. Cada
célula de interseção representa a relação de causa e efeito geradora por
impacto.
Como
critérios
de
classificação
dos
impactos
foram
adotados
reversibilidade e magnitude, uma vez que estes estão diretamente relacionados
com o grau de severidade de um impacto. Essa etapa pretende reduzir o grau
de subjetividade da análise comparativa (Etapa 4), uma vez que critérios de
classificação de impactos são adicionados ao processo de decisão.
Os critérios de classificação dos impactos são descritos abaixo:

Reversibilidade: Classifica os impactos em irreversíveis (IRR) - quando
cessada a ação, o fator ambiental não retorna às suas condições originais, pelo
7
menos num horizonte de tempo aceitável pelo homem.- ou reversíveis (REV) –
ação cessada, o fato ambiental retorna às condições originais.

Magnitude: Refere-se ao grau de incidência de um impacto sobre o fator
ambiental, em relação ao universo desse fator ambiental. Ela pode variar de
grande (GRA), média (MED) ou pequena (PEQ), segundo a intensidade de
transformação da situação pré-existente do fator ambiental impactado. A
magnitude de um impacto é, portanto, tratada exclusivamente em relação ao
fator ambiental em questão, independentemente da sua importância por afetar
outros fatores ambientais.
A qualificação e pontuação do critério de severidade adotada seguiu a
classificação abaixo (Departamento de Meio Ambiente FIESP, 2007 apud
PARIZZOTO, 2011):

Severidade 3 (Alta): referindo-se a impactos de alta ou média magnitude,
irreversíveis ou de difícil reversão;

Severidade 2 (Média): referindo-se a impactos de alta ou média
magnitude, mas que sejam reversíveis;

Severidade 1 (Baixa): referindo-se a impactos de magnitude mínima,
independentemente de sua reversibilidade.
d) Comparação dos impactos e aplicação dos índices de impacto por
fonte energética: após a classificação do critério severidade, aplicou-se a
pontuação para cada impacto considerando uma escala de 0 a 10. Para se
chegar nesta pontuação, uma faixa de valores considerando a classificação de
severidade e a frequência do impacto ao longo das fases da cadeia energética
foi adotada (Tabela 1).
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Tabela 1: Faixa de valores considerando para pontuação do impacto.
Impacto
0
Descrição
Nenhuma fase
1–2
Severidade 1 em uma fase da cadeia energética
3–4
Severidade 1 em mais uma fase da cadeia energética
5–6
Severidade 2 em uma fase da cadeia energética
7–8
Severidade 2 em mais de uma fase da cadeia energética
9 – 10
Severidade 3 em uma ou mais fases da cadeia energética
A definição pelo menor ou maior valor dentro das faixas adotadas foi
definida pela equipe multidisciplinar considerando as fontes energéticas com
valores de impacto mais próximo, por exemplo, para o aspecto Clima o petróleo
e derivados e o carvão mineral foram os que receberam maior pontuação, no
entanto o petróleo e derivado se diferencia do carvão por 1 ponto a menos
devidos as suas especificidades. Para o aspecto Renovabilidade do Recurso,
adotou-se 0 para recursos renováveis e 10 para recursos não renováveis.
Por fim, o somatório englobando a pontuação de cada impacto
considerando a escala de 0 a 10 por fonte energética resultou no índice de
impacto da fonte.
4. Resultados
4.1 Descrição das Fontes Energéticas e a Matriz de Impacto
Para proceder à análise, foram descritas as características técnicas e
ambientais de cada fonte considerada no anexo II do guia técnico LIFE (TG01),
conforme apresentadas a seguir: No final da descrição de cada fonte
energética é apresentada a matriz de impacto com pontuação da severidade
por fase da cadeia energética e o índice de impacto da fonte energética.
4.1.1 PETRÓLEO E SEUS DERIVADOS
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As matérias primas da indústria dos hidrocarbonetos são o petróleo cru e
o gás. O petróleo pode variar pelo conteúdo de enxofre, sendo de melhor
qualidade os de menor teor, e diminuindo assim o impacto ambiental durante
seu refino.
O ciclo de vida desta fonte energética resume-se na sua exploração e
produção, refino do petróleo e seus derivados, e a utilização de alguns
produtos derivados para geração elétrica. Os derivados de petróleo mais
largamente usados na geração de energia elétrica são o óleo diesel e o óleo
combustível.
A continuação apresenta-se a descrição feita pela EPE (2007c) de cada
etapa de produção do petróleo:
 Exploração: Trata-se de levantamentos geológicos (geologia de
superfície) e geofísicos (sísmica) com o intuito de escolher os melhores
locais para realizar a perfuração. Pode ser realizada onshore (em terra)
como offshore (no mar). A geologia de superfície analisa as
características das rochas na superfície e pode ajudar a prever seu
comportamento a grandes profundidades, enquanto a sísmica procura
fazer uma espécie de radiografia do subsolo.
 Perfuração e completação de poços de petróleo: consiste em perfurar e
equipar, utilizando-se uma sonda e equipamentos específicos, locações
previamente determinadas, tendo como base os estudos exploratórios
realizados. A perfuração é feita no o solo pela ação do movimento de
rotação e peso aplicados a uma broca existente na extremidade de uma
coluna de perfuração.
 Produção de petróleo: consiste na extração do petróleo, em escala
comercial, através dos poços perfurados e completados. No mar, os
poços são interligados a uma plataforma de produção através de dutos
flexíveis, chamados linhas de produção. O controle do fluxo de produção
é realizado por válvulas instaladas na cabeça do poço. Chegando à
plataforma, a produção é alinhada para uma série de equipamentos que
visam tratar e separar a corrente produzida em óleo, gás e água,
geralmente.
O
óleo
e
o
gás
são
encaminhados
para
terra
10
separadamente, enquanto a água separada é descartada ao mar após
passar por tratamento, visando enquadramento do teor de óleos e
graxas.
 Transporte: Para transportar o petróleo e seus derivados em grande
escala até os terminais, refinarias e bases de distribuição, é necessária
a construção de dutos (oleodutos e polidutos).
No seu estado bruto, o petróleo tem pouquíssimas aplicações, servindo
quase que somente como óleo combustível. Para que o potencial energético do
petróleo seja aproveitado ao máximo, ele deve ser submetido a uma série de
processos, a fim de se desdobrar nos seus diversos derivados (refino). O refino
do petróleo consiste em uma série de beneficiamentos pelos quais passa o
mineral bruto, para a obtenção desses derivados (de grande interesse
comercial). Esses beneficiamentos englobam etapas físicas e químicas de
separação, realizadas mediante grandes frações de destilação. Essas frações
são então processadas através de uma outra série de etapas de separação e
conversão que fornecem os derivados finais do petróleo (MARIANO, 2001).
De um modo geral, uma refinaria, se pode destinar a dois objetivos
básicos:
 Produção de produtos energéticos (combustíveis e gases em geral);
 Produção de produtos não energéticos (parafinas, lubrificantes, etc.) e
petroquímicos.
a) Hidrologia
Na exploração do mineral, a perfuração precisa de grandes quantidades
de água, que poderia ser fornecido de corpos superficiais o que poderia
comprometer a ecossistemas aquáticos, além de impactos nas águas
subterrâneas (ENCALADA, 1991). Durante o processo da perfuração gera-se
água de descarte. Elas contem níveis muito altos de salinidade, além de metais
pesados e outros sais toxicas. Por outro lado, o uso de explosivos deixam
resíduos tóxicos, que podem ser percolados para águas subterrâneas. Assim,
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as águas superficiais podem ser poluídas, uma vez da interação existente entre
as águas subterrâneas com as águas superficiais.
As refinarias são grandes demandantes de água, gerando, em
contrapartida, grandes quantidades de despejos líquidos, alguns de difícil
tratamento. Sendo o sistema de resfriamento que demanda mais água. Os
efluentes hídricos gerados nas refinarias variam grandemente em quantidade e
em qualidade, em função do tipo de petróleo processado, das unidades de
processamento que compõem a refinaria em questão, e da forma de operação
dessas unidades. Os efluentes líquidos provem do resfriamento, águas de
processo, água dos esgotos sanitários e águas de chuva. As águas de
processo são as que contem maior carga de poluentes e de maior magnitude
(óleo, H2S, NH3, fenol, altos níveis de sólidos em suspensão, sólidos
dissolvidos, alta DBO, alta temperatura, alto pH.) (MARIANO, 2001).
O uso de água em um processo de geração de energia termelétrica se
deve principalmente à reposição da água utilizada na caldeira para produção
do vapor d’água, à condensação do vapor d’água e resfriamento e ao
tratamento de águas residuais proveniente do tratamento das emissões
atmosféricas e material particulado. A água utilizada no processo de
condensação apresenta uma elevação na temperatura e pode ser devolvida
diretamente a um corpo receptor (sistema aberto) ou pode ser tratada e
reutilizada (sistema fechado). O sistema de resfriamento demanda um uso da
água intensivo, água esta que pode ser captada de rios, lagos, reservatórios
subterrâneos, mares, etc.
Em um sistema de resfriamento aberto a água passa apenas uma vez
pelo condensador e logo é devolvida para um corpo receptor com temperaturas
elevadas e contendo sais e minerais gerados durante o processo (efluentes). O
retorno com altas temperaturas provoca diminuição do oxigênio dissolvido
(OD), o que origina uma menor autodepuração dos corpos hídricos, possível
aumento na toxicidade de certas substâncias e ameaça ao nível de suporte
térmico de algumas espécies (ENCALADA, 1991); além disso, também se gera
traços de cloro residual (EPRI, 2002). Cabe indicar que nesse processo se
requer uma maior quantidade de água a ser captada.
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O processo de resfriamento fechado pode-se dividir em resfriamento
úmido e seco. O tipo de processo úmido mais utilizado é da torre de
resfriamento. A água, depois de ser utilizada no condensador, é resfriada em
uma torre por onde ingressa uma corrente de ar e se produz o resfriamento.
Devido ao calor latente de evaporação da água, perde-se uma quantidade de
água necessária pelo sistema, sendo necessário uma reposição (MOHIUDDIN
e KANT, 1996, EPRI, 2002, FEELEY et al., 2005, ZHAI et al., 2011). A água
resfriada é recirculada no processo de condensação. Por tanto, o uso da água
é menor, mas o consumo é em maior volume comparado com um resfriamento
de circulação aberta3 (FEELEY et al., 2005, EPRI, 2002). Esse aspecto
ambiental poderia prejudicar a outros usuários demandantes do recurso. Além
do mais, devido à evaporação, origina-se um aumento de concentração de
minerais e sedimentos gerando perdas de água pela purga do processo. Enfim,
dependendo da concentração da água de purga, ela poderá ser direcionada
para uma planta de tratamento e logo retornada ao corpo hídrico. Ademais,
dependendo do tipo de ventilação dentro da torre, pode-se gerar nebulização
dentro delas, que nos casos de reação com as emissões atmosféricas poderse-iam formar nébulas ácidas (ENCALADA, 1991).
Por outro lado, um sistema de resfriamento fechado com ar seco pode
realizar o resfriamento da água através de tubos dentro da torre de
resfriamento, onde é resfriada por uma corrente de ar que pode ser natural ou
mecânica, produzindo uma troca de calor por convecção (THERMAL
POWERTEC LTD, 2011). Assim, evita-se a perda por evaporação e
quantidades significativas de purga.
Sobre o tratamento de emissões atmosféricas e material particulado,
mediante o processo de dessulfurização de gases de combustão (FGD) utilizase água de reposição para compensar perdas por evaporação (BEDILLION, M
et al., apud ZHAI e RUBINA, 2011); além disso, gera-se agua de purga durante
o tratamento das emissões de enxofre (GERDES e NICHOLS, 2009). Também,
utiliza-se água no tratamento das cinzas, como água de lavagem, na planta de
tratamento de efluentes (FEELEY et al., 2005). Isto, gera contaminação dos
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Um sistema fechado a torre úmida retira 97% menos do que um sistema aberto. Porém, mais
do que 75% do retirado é consumido mediante a evaporação (FEELEY III et al., 2008).
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cursos de água com sólidos suspensos e dissolvidos, metais lixiviados e
alteração do pH (EPE, 2007a).
Finalmente, o consumo de água para o ciclo de vida desta fonte energética
pode variar entre os 10 a 100 gal/MMBtu (Figura 1).
Figura 1: Consumo de água para extração e processamento de energéticos. Fonte:
MIELKE, 2010.
b) Clima
No caso da exploração onshore, ao se produzir desmatamento gera-se
emissões de GEE. Além disso, as emissões fugitivas e as decorrentes da
queima de fluidos contribuem para o agravamento do efeito estufa (EPE,
2007c).
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As refinarias emitem GEE, principalmente na combustão dos diferentes
aquecedores da planta. Da mesma forma, a geração de eletricidade a partir
dos derivados do petróleo emite GEE; mas também emite SO2.
Contudo, segundo ODEH e COCKERILL (2008) as emissões de GEE do
ciclo energético do petróleo são em média 661,9 g/KWh, se posicionando em
segundo lugar, logo depois do que a geração do carvão mineral (Figura 2)
Figura 2: Gases de efeito estufa provenientes da produção de eletricidade de
combustíveis fosseis. Fonte: ODEH e COCKERILL (2008).
c) Erosão
Para realizar a exploração onshore do recurso é necessária a nivelação
do solo para a instalação das plataformas, além da mudança do uso do solo,
pelo que a probabilidade de erosão no solo é muito alta, virando vulnerável
com a chuvas e vento.
d) Assoreamento
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Processos de assoreamento podem ser considerados como impactos
indiretos por serem consequência do processo de erosão, devido à modificação
da morfologia do relevo e mudança no uso do solo.
Durante a fase de exploração do mineiro e a instalação planta de refino
e de usinas termelétricas, principalmente em épocas chuvosas, podem ocorrer
processos erosivos com a remoção do solo, resultando no carreamento dos
mesmos para os cursos d’água, podendo haver o assoreamento dos cursos
d’água.
e) Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
Tanto para realizar as perfurações onshore e offshore realiza-se
explosões, os quais podem modificar a sismologia da área de influencia. Na
exploração offshore, a exploração sísmica requer a geração de ondas de
choque, gerados por dispositivos mecânicos, explosivos químicos e descargas
pistola de ar. Estas ondas de choque de alta energia são propagadas em
estruturas geológicas,
como em água do mar e material biológico
(ENGELHARDT, 1994).
f) Alteração à Flora e Fauna
A prospecção envolve certas etapas que irão impactar o entorno e suas
características biológicas e físico-químicas. A atividade exploratória realizada
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pelo método sísmico causa perturbação acústica na fauna (marinha 4 ou
terrestre, dependendo de onde a atividade é realizada), além de interdição da
área onde o estudo está sendo realizado (EPE, 2007c). Para realizar as
perfurações para a exploração do recurso é necessário a remoção da
vegetação e/ou desmatamento, o suficiente para a operação de maquinaria
pesada, não só para a implementação das plataformas (onshore), mas para os
acessos a construir. Segundo ENCALADA, (1991) para perfurações onshore
cada plataforma pode atingir 3 hectares de superfície, o qual dependerá do tipo
de operação a realizar e as dificuldades geológicas. Assim, com o
desmatamento, varias espécies faunísticas somem podendo gerar sua
extinção, devido à destruição de seus habitat. Existe ainda o efeito de borda,
causado pela alteração das condições ambientais nas proximidades da faixa
desmatada: devido ao aumento da penetração do vento e dos raios solares,
ocorre o aumento da temperatura e a redução da umidade (EPE, 2007c).
Essas alterações podem levar à extinção de espécies, especialmente espécies
endêmicas. Pode ocorrer ainda o assoreamento ou comprometimento do
regime hídrico, o que afeta a qualidade da água e a fauna aquática (EPE,
2007c). Finamente, a geração de ruídos molestos provoca a perturbação da
fauna local e às localizadas nas áreas de influência indireta, uma vez que o
meio de comunicação pode ser realizado a traves de uso de helicópteros.
Da mesma maneira para explorações offshore, um dos efeitos mais
facilmente reconhecido é a perda de habitat, devido à dragagem e escavação,
causando perturbação extensa de fundo do mar e biota, mas geralmente
limitada à área de remoção de material (ENGELHARDT, 1994). Além disso, os
ruídos gerados por tais atividades podem interferir na rota de migração de
comunidades pelágicas (EPE, 2007c). A EPE (2007c) também indica que a
iluminação gerada no levantamento de dados sísmicos, a operação e
navegação de unidades de exploração e produção e a operação de carga e
descarga de fluidos das embarcações podem perturbar a biota, modificando as
rotas de deslocamento dos pássaros. Uma mudança no habitat dos bentos
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As ondas de choque de alta energia podem causar distúrbios local ou regional de peixe,
mamíferos e outros animais marinhos (ENGELHARDT, 1994)
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também pode ocorrer a partir da descarga de detritos de perfuração,
especialmente se à base de óleo são utilizadas lamas de perfuração (DAVIES
et al., 1989 apud ENGELHARDT, 1994).
No caso de que a exploração comprometa a disponibilidade hídrica de
águas superficiais, poderia impactar nos ecossistemas aquáticos. Além disso,
possíveis derrames da água de formação provocariam impactos de grandes
magnitudes para a qualidade das águas.
Com respeito ao refino do petróleo, os impactos à fauna devem-se pelas
emissões atmosféricas e efluentes gerados durante o processo. Muitos dos
efluentes das operações de refino têm alto DBO e/ou DQO, o que fazem a
concentração de oxigênio seja reduzida. Além disso, as sais contidas nos
efluentes podem impactar no bioma aquático se elas forem suficientemente
elevadas. Da mesma forma, compostos orgânicos e metais pesados são
daninhos para qualquer tipo de ecossistema.
Um eventual derrame provocaria impactos na flora e fauna. Em corpos
hídricos, a redução da quantidade de luz solar disponível, devido à formação
de um filme de óleo, reduz a taxa de fotossíntese, prejudicando o fitoplâncton.
Além disso, a porção de petróleo que se deposita no fundo dos corpos hídricos
forma um sedimento que prejudica os organismos aquáticos, sendo que a
fauna bentônica é particularmente suscetível, assim como os ovos dos peixes
que tenham sido depositados em tais locais (MARIANO, 2001). O autor
também indica que a aderência do óleo sobre os corpos dos animais
(mamíferos, peixes, pássaros e crustáceos) causaria prejuízos à sua saúde ou
até mesmo a morte.
g) Emissões
As refinarias de petróleo são fontes de poluição aérea, emitindo,
principalmente,
compostos
aromáticos,
material
particulado,
óxidos
nitrogenados, monóxido de carbono, ácido sulfídrico, dióxido de enxofre. As
emissões podem ser provenientes de vazamentos de equipamentos, processos
de combustão a altas temperaturas, aquecimento de vapor e de outros fluidos e
18
transferência de produtos (EPE, 2007c). MARIANO (2001) indica que as
emissões fugitivas de uma refinaria pode ser uma das maiores fontes de
emissões. Além disso, os numerosos aquecedores de processo usados nas
refinarias de petróleo para aquecer as correntes de processo ou gerar vapor
(caldeiras) para aquecimento ou retificação com vapor, podem ser fontes
potenciais de emissões de CO, SOx, NOx, material particulado e de
hidrocarbonetos
A geração de eletricidade a partir dos derivados do petróleo emite
poluentes na atmosfera (CO2, CH4, N2O, SO2 e material particulado). O SO2
é o principal responsável pela chuva ácida, porém sua concentração
dependerá da fração de enxofre existente no combustível (EPE, 2007c). Os
óxidos de nitrogênio e particulados são os componentes com maior
concentração nos gases de exaustão dos motores diesel ou óleo combustível
(EPE, 2007c).
h) Alteração da Paisagem
A paisagem é alterada pelos processos de exploração onshore devido à
remoção de terreno, e colocação de plataformas de exploração, assim como no
transporte do petróleo.
Há ainda que se considerar que a operação e navegação de unidades de
perfuração offshore e produção, o armazenamento de óleo combustível e
operações de abastecimento, carga e descarga de fluidos entre outras poderão
afetar a paisagem local. Muitas vezes, trata-se de regiões onde turísticas e
quaisquer atividades que comprometam a paisagem natural podem implicar em
efeitos adversos sobre o afluxo de turistas (EPE, 2007c).
i) Renovabibilidade do Recurso
O petróleo é um recurso não renovável.
19
j) Ruído
A exploração gera ruídos molestos e vibrações, considerando-se como
de um impacto alto (ENCALADA, 1991, ENGELHARDT, 1994). Eles têm como
causas a ação de explosivos para a exploração sísmica. Além disso, uns dos
meios de comunicação para explorações onshore é mediante helicópteros.
20
Matriz de Impacto Petróleo e Derivados
Extração do energético
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Armazenamento/distribu
ição da energia e/ou
Uso final do energético
energético
Magnitude
IMPACTO
Conversão / Geração de
energia
Reversibilidade
Petróleo e seus derivados
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Hidrologia
- alteração da qualidade ao longo da cadeia;
- consumo de água na extração,
processamento, transporte, resfriamento de
equipamentos.
REV
MED
2
REV
MED
2
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
7
Clima
- emissões de GEE pela exploração
(principalmente onshore), processo de refinaria
dos derivados, emissões fugitivas no
transporte e manuseio operação e combustão
dos produtos do petróleo.
IRR
MED
2
IRR
MED
2
IRR
MED
2
-
-
0
IRR
GRA
2
9
Assoreamento
- impacto indireto de ações de exploração
(principalmente onshore) e processo de
construção de infraestrutura.
IRR
MED
2
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
5
Erosão
- impacto de ações de exploração e construção
como plataformas e edificações
IRR
MED
2
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
5
Sismologia
- perfuração e completação de poços
IRR
GRA
3
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
9
Flora/fauna
- atividade exploratória , implantação de
infraestruturas e operação (emissões/ruídos)
IRR
GRA
3
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
REV
PEQ
1
9
Emissões
Atmosféricas
- emissões aéreas de CO, CO2, SOx, NOx,
material particulado e de hidrocarbonetos
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
8
Alterações da
paisagem
- instalações on-shore e off-shore para sua
extração, canteiros de obra, instalações de
plantas de refino e usinas termelétrica
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
-
-
0
7
Emissão de Ruído
- construção e operação das instalações onshore e off-shore de produção do recurso,
construção e operação da planta de refino e
usina termelétrica.
REV
MED
2
REV
MED
2
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
7
Renovabilidade
do recurso
- recurso não renovável
10
ÍNDICE DE IMPACTO
21
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
76
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
4.1.2 GÁS NATURAL
O gás natural tem composição variada, em geral característica de cada
região onde é encontrado, e assim é definido como uma mistura de
hidrocarbonetos gasosos, entre os quais prepondera o metano (CH 4), cujo teor
pode oscilar entre 65% e 95%. Outros hidrocarbonetos usualmente
encontrados em proporções significativas são o etano (C2H6), o propano (C3H8)
e butano (C4H10), mas há também hidrocarbonetos mais pesados, gás
carbônico, nitrogênio, ácido clorídrico, metanol, água, impurezas mecânicas e
outras substâncias. (GASNET, 2012).
O gás natural, depois de tratado e processado, é utilizado largamente
em residências, no comércio, em indústrias e em veículos para aquecimento,
cocção de alimentos, geração de eletricidade e de força motriz, como matériaprima nos setores químico, petroquímico e de fertilizantes e como combustível
automotivo. A Figura 3 esquematiza os diversos elos da cadeia produtiva de
gás natural desde sua obtenção e processamento até o momento de
disponibilização ao consumidor final (Brasil, 2007).
Figura 3: Representação esquemática da cadeia produtiva da indústria de gás natural.
Fonte: CTGás, 2003 apud Brasil, 2007.
22
O gás natural é, em nível mundial, a fonte fóssil mais promissora, com
maior capacidade de expansão, mais “limpa” entre os fósseis, contudo,
apresenta uma distribuição espacial não homogênea, demandando grandes
investimentos em infra-estrutura e acordos internacionais complexos (Brasil,
2007).
Dentre os impactos considerados para o cálculo do VS, o gás natural
apresenta como principais impactos socioambientais aqueles relacionados ao
clima (GEE) e às emissões atmosféricas não causadoras do efeito estufa.
a)
Hidrologia:
Para a maioria dos poços de gás natural convencional, o consumo de
água ocorre em pequenas quantidades durante o a fase de perfuração, como
parte da lama de perfuração, e para a lubrificação e resfriamento da broca de
perfuração. Relacionando com a quantidade de energia do gás natural
recuperado a partir do poço de produção, a intensidade no uso de agua é perto
de zero (MIELKE, 2010).
No entanto a água retirada durante a perfuração e completação de
poços podem alterar a qualidade do corpo hídrico receptor devido ao descarte
de fluido de perfuração e cascalho.
O consumo de água no processamento e transporte do gás natural varia
entre 0 a 2 gal / MMBtu (Figura 1) (MIELKE, 2010). O processo de tratamento
do gás natural gera efluentes que, em última análise, podem alterar a qualidade
da água do corpo receptor.
Nos terminais de regaseificação do GNL grandes volumes de água são
requeridos, sendo a água fornecida, muitas vezes, através de um sistema
aberto. Um sistema de circuito aberto requer quantidades significativas de água
para o aquecimento do GNL. As preocupações de qualidade da água para os
sistemas de circuito aberto são semelhantes aos problemas associados com os
sistemas de resfriamento das termelétricas: organismos aquáticos podem ser
arrastados para estruturas de tomada de água ou serem sujeitos a tensões
térmicas na descarga.
23
Nas usinas termelétricas de ciclo combinado, o consumo de água varia,
em média, desde 15 galões /MWh para sistemas à seco até 195 galões/MHh
para sistemas fechados (Figura 4) (MIELKE, 2010). São gerados efluentes
provenientes do sistema de água de resfriamento e purgas de processo. A
produção de efluentes nestas instalações pode alterar a qualidade do corpo
receptor através da elevação da temperatura da água e redução do oxigênio
dissolvido.
Figura 4: Consumo de água para geração de energia em turbinas a vapor de ciclo
combinado com diferentes tecnologias de resfriamento. Fonte: MIELKE, 2010.
b)
Clima:
As emissões na indústria do petróleo e gás podem ser de fontes de
combustão, emissões de processos ou ventadas e emissões fugitivas.
O gás metano (CH4) é o principal componente do gás natural, podendo
ser emitido para a atmosfera quando o gás natural não é totalmente queimado
ou por emissões fugitivas, por exemplo.
A maior parte das emissões de GEE ocorre nas plantas termoelétricas à
gás natural durante sua operação, variando entre 360 a 575 gCO2eq/kWhe
para as tecnologias atuais (WEISSER, 2007). Ainda segundo Weisser (2007),
as emissões de GEE não são consideradas significativas durante as fases de
construção e de descomissionamento de usinas termelétricas, Unidades de
Processamento de Gás Natural (UPGN) e terminais de desgaseificação.
24
As emissões up e downstream ocorrem principalmente a partir do
processamento do gás, dos poços de ventilação, emissões fugitivas no
transporte e manuseio, das estações de compressão, das estações de medição
e regulação e de dispositivos pneumáticos (WEISSER, 2007).
Perdas na forma de combustão e emissões fugitivas são registradas
durante o processamento de gás natural para atender às especificações de
transporte dutoviário.
Uma pequena fracção de gás natural, que consiste principalmente de
metano, é libertado diretamente para a atmosfera a partir de poços de
ventilação. Apesar de pequena quantidade emitida, ainda é significativo, pois o
potencial de aquecimento global do metano é cerca de 23 vezes maior do que
o dióxido de carbono (IPCC, 2001).
As emissões de GEE up e downstream às plantas termoelétricas de gás
natural estão entre 60 a 130 gCO2eq/kWhe para as tecnologias atuais, com
emissões acumuladas entre 440 a 780 gCO2eq/kWhe (WEISSER, 2007). Para
as usinas termoelétricas mais modernas e futuras estima-se que a emissão
será de pouco menos de 400 gCO2eq/kWhe sobre o ciclo de vida completo
(Figura 5).
Considerando toda a cadeia energética a partir da produção do gás
natural, pode-se inferir que a geração de gases de efeito estufa é considerável,
pois a mesma ocorre tanto na produção do gás como na queima do mesmo
(BRASIL, 2007).
25
Figura 5: Gases de efeito estufa provenientes da produção de eletricidade. Fonte: IAEA
2000
apud
World
Nuclear
Association.
Disponível
em:
www.world-
nuclear.org/education/comparativeco2.html.
c)
Erosão:
Processos erosivos podem ocorrer durante a instalação de canteiros de
obra e dutos e construção de usinas termelétrica, UPGN e terminais de
regaseificação. Para a construção destes elementos é necessário à
movimentação de solo através de serviços de corte de vegetação, limpeza do
terreno, escavação e terraplenagem, o que pode gerar processos erosivos.
A instalação de estruturas verticais offshore (plataformas de exploração,
píeres para atracação de navios de GNL) são elementos fixos e rígidos, que,
embora espaçadas entre si, podem interferir em maior ou menor proporção na
dinâmica das correntes marinhas, fator preponderante nos processos erosivos
e deposicionais, que são os responsáveis pela morfologia de fundo. Essa
interferência das estruturas verticais offshore sobre os processos de
erosão/deposição ocorre de forma localizada no seu entorno, não devendo ter
uma área de abrangência muito maior.
d)
Assoreamento
26
Processos de assoreamento podem ser considerados como impactos
indiretos por serem consequência do processo de erosão, devido à modificação
da morfologia do relevo e mudança no uso do solo.
Durante a fase de instalação de canteiros de obra, de usinas
termelétricas, unidades de processamento de gás, terminais de regaseificação
e de dutovias, principalmente em épocas chuvosas, podem ocorrer processos
erosivos com a remoção do solo, resultando no carreamento dos mesmos para
os cursos d’água, podendo haver o assoreamento dos cursos d’água.
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
A perfuração e completação (atividades cujo objetivo é equipar o poço)
podem acarretar em sismos induzidos.
f)
Flora/Fauna:
O impacto sobre a flora e fauna ocorre ao longo de toda a cadeia
produtiva do gás natural.
A
atividade
exploratória
realizada
pelo
método
sísmico
causa
perturbação acústica na fauna (marinha ou terrestre), dependendo de onde a
atividade é realizada (BRASIL, 2007).
O tratamento do gás natural gera emissões e efluentes que, em última
análise, podem alterar a qualidade do ar devido ao lançamento de poluentes na
atmosfera, alterar a qualidade da água e alterar a biota do corpo hídrico
receptor.
27
A fase de implantação e operação de usinas termelétrica, UPGN,
terminais de regaseificação e implantação de dutos podem acarretar no
desmatamento, e, por conseguinte, impactos sobre a fauna associada à
vegetação original.
Dessa forma, tanto a fauna quanto flora aquática e terrestre são
impactadas pela cadeia energética do gás.
g)
Emissões atmosféricas:
O tratamento do gás natural gera emissões que, em última análise,
podem alterar a qualidade do ar devido ao lançamento de poluentes na
atmosfera.
O processo de queima de gás natural é considerado mais limpo
ambientalmente por não gerar dióxido de enxofre, porém o mesmo gera óxidos
de nitrogênio. Durante a queima do gás, emissões aéreas de óxidos de
nitrogênio (NOX), dependendo da concentração, podem resultar na produção
de oxidantes fotoquímicos e na diminuição da visibilidade (smog). Há também
emissão de gases causadores de deposição ácida (BRASIL, 2007).
Cabe destacar, no entanto, que os impactos das atividades relacionadas
à produção de energia a partir de gás natural dependem da composição do
combustível a ser queimado, do processo de queima ou remoção póscombustão e, ainda, das condições de dispersão dos poluentes (altura da
chaminé, relevo e meteorologia) (BRASIL, 2007).
h)
Alterações da paisagem
As alterações na paisagem ao longo da cadeia produtiva do gás natural
incluem desde as instalações on-shore e off-shore para sua extração, canteiros
de obra, instalações de usinas termelétrica, terminais de regaseificação e
UPGN e implantação de dutovias e respectivas áreas de servidão.
Os canteiros de obra, apesar da intensa alteração na paisagem causada
pela movimentação de materiais e pessoal, é um impacto temporário.
As
instalações
off
shore,
usinas
termelétricas,
terminais
de
regaseificação e UPGN se configuram em um impacto permanente.
28
A implantação de dutovias resulta em transformações paisagísticas à
cobertura vegetal e demais usos do solo, uma vez que estes não pode mais
ocorrer sobre a área de duto e da faixa de servidão (30 metros para cada lado
do eixo do duto).
Cada novo elemento construído, quanto ao seu efeito visual, estará
sujeito a diferentes interpretações sociais. A princípio, por se tratar de uma
transformação na paisagem natural, deverá de prevalecer às interpretações
negativas. No entanto o contexto paisagístico como um todo deve ser levado
em conta, uma vez que quanto mais preservada a paisagem do entorno ao
empreendimento, maior o efeito negativo do mesmo. Dessa forma, para as
instalações off-shore e terminais de regaseificação pode-se associar um efeito
negativo
considerável, uma
vez que
as áreas de instalação
estão
condicionadas à localização do energético ou áreas propiciais à movimentação
de grandes navios, ocorrendo efeito cumulativo com outros empreendimentos
da indústria de óleo e gás. Já a usina termelétrica e as UPGN, dentro do
econômica e ambientalmente possível, apresentam certa flexibilidade na
escolha da área de implantação, podendo ser em áreas que alterem menos a
paisagem. Ao sistema dutoviário, é associado um impacto paisagístico de
pouca importância, uma vez que as tubulações ficam enterradas na maior parte
do trecho da faixa.
i)
Renovabilidade do recurso
Por se configurar em uma fonte de energia fóssil é considerado um
recurso energético não renovável.
j)
Ruído
Os ruídos ocorrem nas fases de construção e operação das instalações
off-shore de produção de gás, construção e operação da usina termelétrica,
UPGN, terminais de regaseificação e durante a implantação dutoviária.
Durante a fase de implantação são gerados ruídos pelos veículos,
máquinas e equipamentos utilizados nas atividades executadas para
construção das instalações, do empreendimento e implantação dos dutos.
29
Na fase de operação ocorre geração de ruídos pela operação de
instalações de produção de gás, usina termelétrica, terminais de regaseificação
e UPGN, além do ruído do trânsito de veículos no entorno desses
empreendimentos.
30
Matriz de Impacto do Gás Natural
FAS ES DA CADEIA ENERGÉTICA
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Impacto
Severidade
Hidrologia
- alteração da qualidade ao longo da cadeia;
- consumo de água na extração, processamento, transporte,
resfriamento de equipamentos.
REV
PEQ
1
REV MED
2
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
5
Clima
- emissões de GEE pela combustão do gás, processamento do
gás, dos poços de ventilação, emissões fugitivas no transporte
e manuseio operação, estações de compressão, estações de
medição e regulação e dispositivos pneumáticos
IRR
MED
2
IRR
MED
2
IRR
MED
2
IRR
MED
2
IRR
MED
2
7
Assoreamento
- impacto indireto de ações construtivas.
IRR
MED
2
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
5
Erosão
- impacto de ações construtivas como plataformas e edificações
IRR
MED
2
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
5
Sismologia
- perfuração e completação de poços
IRR
GRA
3
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
9
Flora/fauna
- atividade exploratória , implantação de infraestruturas e
operação (emissões/ruídos)
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
5
Emissões
Atmosféricas
- emissões aéreas de óxidos de nitrogênio (NOX)
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
7
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
-
-
0
7
2
REV MED
2
REV MED
2
-
-
0
-
-
0
7
Alterações da
paisagem
Emissão de Ruído
Renovabilidade do
recurso
- instalações on-shore e off-shore para sua extração, canteiros
de obra, instalações de usinas termelétrica, terminais de
IRR MED
regaseificação e UPGN e implantação de dutovias e respectivas
áreas de servidão
- construção e operação das instalações on-shore e off-shore de
produção de gás, construção e operação da usina termelétrica,
REV GRA
UPGN, terminais de regaseificação e durante a implantação
dutoviária.
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Uso final do
energético
Magnitude
IMPACTO
Armazenamento/dist
Conversão / Geração
ribuição da energia
de energia
e/ou energético
Reversibilidade
Gás natural
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Reversibilidade
Extração do
energético
- recurso não renovável
10
ÍNDICE DE IMPACTO
67
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
31
4.1.3 CARVÃO MINERAL
O carvão mineral é o combustível fóssil mais amplamente disponível
para o fornecimento mundial de eletricidade. É também um componente chave
na produção de aço e do concreto. O carvão fornece atualmente cerca de 30%
da energia primária e 41% da geração de energia elétrica global. O uso do
carvão está prevista para aumentar mais de 50% para 2030, com os países em
desenvolvimento responsáveis por 97% deste aumento, principalmente para
atender as taxas de eletrificação melhoradas (WORLD COAL ASSOCIATION,
2012).
A exploração do carvão pode ser de maneira subterrânea ou a céu
aberto.
A geração termelétrica a carvão mineral se baseia no ciclo Rankine.
Produz-se a conversão do estado liquido da água para vapor a alta pressão,
produzido em uma caldeira, por meio de um processo de combustão do carvão
mineral. O vapor de água se expande em uma turbina produzindo trabalho
mecânico e em seguida o vapor de baixa pressão, que sai da turbina, é
condensado e bombeado de volta para a caldeira.
Esta atividade não é considerada como impactante no nível de qualidade
dos efluentes do ponto de vista químico, mas sim físico (temperatura), que vai
depender do tipo de tecnologia que opera a usina. Além disso, a quantidade de
água demandada e consumida dependerá também do tipo de tecnologia,
principalmente da etapa do sistema de resfriamento.
Com respeito às emissões atmosféricas, as plantas termelétricas podem
causar um impacto significativo à qualidade do ar, à flora e fauna. O tipo de
emissões dependerá do tipo de carvão mineral, tipo de combustão e tratamento
de pós-combustão.
a) Hidrologia
As
atividades
de
exploração
do
carvão
podem
alterar
físico-
quimicamente aos mananciais hídricos, gerando sólidos em suspensão e
águas ácidas principalmente. Além disso, devido às necessidades de remoção
de solo ou construção de infraestruturas especiais e de grão dimensão, o
32
carvão mineral poderia alterar os cursos d’água e com isto criação de novos
corpos hídricos (EPE, 2007a). Também, a exploração poderia alterar a
percolação para águas subterrâneas, tanto na qualidade como na quantidade.
Por outro lado, as minas a céu aberto poderiam gerar drenagem que
pode provocar impacto nos corpos hídricos naturais se não houver
direcionamento e tratamento adequado dos efluentes (águas sulfurosas) (EPE,
2007a).
A mineração subterrânea do carvão requer maior retirada de água (70%
do total retirado) do que a mineração a céu aberto, principalmente devido à
grande quantidade de água pulverizada no interior da mina para controlar a
poeira. A água utilizada para a lavagem do carvão torna-se o restante. A
retirada da água a montante para a mineração subterrânea também é maior do
que para céu aberto devido ao uso extensivo de equipamentos de mina para a
construção do eixo, escavando o carvão, e dos ventiladores operacionais
(FTHENAKIS e KIM, 2010).
O uso de água em um processo de geração de energia termelétrica se
deve principalmente à reposição da água utilizada na caldeira para produção
do vapor d’água, à condensação do vapor d’água e resfriamento e ao
tratamento de águas residuais proveniente do tratamento das emissões
atmosféricas e material particulado.
A água utilizada no processo de condensação apresenta uma elevação
na temperatura e pode ser devolvida diretamente a um corpo receptor (sistema
aberto) ou pode ser tratada e reutilizada (sistema fechado). Segundo CARNEY
et al. (2008), o fluxo de massa de água necessária nesse processo é
aproximadamente 50 vezes o fluxo de massa do vapor d´água. Assim, o
sistema de resfriamento demanda um uso da água intensivo, água esta que
pode ser captada de rios, lagos, reservatórios subterrâneos, mares, etc.
Em um sistema de resfriamento aberto a água passa apenas uma vez
pelo condensador e logo é devolvida para um corpo receptor com temperaturas
elevadas e contendo sais e minerais gerados durante o processo (efluentes). O
retorno com altas temperaturas provoca diminuição do oxigênio dissolvido
(OD), o que origina uma menor autodepuração dos corpos hídricos, possível
aumento na toxicidade de certas substâncias e ameaça ao nível de suporte
33
térmico de algumas espécies (ENCALADA, 1991); além disso, também se gera
traços de cloro residual (EPRI, 2002). Cabe indicar que nesse processo se
requer uma maior quantidade de água a ser captada.
O processo de resfriamento fechado pode-se dividir em resfriamento
úmido e seco. O tipo de processo úmido mais utilizado é da torre de
resfriamento. A água, depois de ser utilizada no condensador, é resfriada em
uma torre por onde ingressa uma corrente de ar e se produz o resfriamento.
Devido ao calor latente de evaporação da água, perde-se uma quantidade de
água necessária pelo sistema, sendo necessário uma reposição (MOHIUDDIN
e KANT, 1996, EPRI, 2002, FEELEY et al., 2005, ZHAI et al., 2011). A água
resfriada é recirculada no processo de condensação. Por tanto, o uso da água
é menor, mas o consumo é em maior volume comparado com um resfriamento
de circulação aberta5 (FEELEY et al., 2005, EPRI, 2002). Esse aspecto
ambiental poderia prejudicar a outros usuários demandantes do recurso. Além
do mais, devido à evaporação, origina-se um aumento de concentração de
minerais e sedimentos gerando perdas de água pela purga do processo. Enfim,
dependendo da concentração da água de purga, ela poderá ser direcionada
para uma planta de tratamento e logo retornada ao corpo hídrico. Ademais,
dependendo do tipo de ventilação dentro da torre, pode-se gerar nebulização
dentro delas, que nos casos de reação com as emissões atmosféricas poderse-iam formar nébulas ácidas (ENCALADA, 1991).
Por outro lado, um sistema de resfriamento fechado com ar seco pode
realizar o resfriamento da água através de tubos dentro da torre de
resfriamento, onde é resfriada por uma corrente de ar que pode ser natural ou
mecânica, produzindo uma troca de calor por convecção (THERMAL
POWERTEC LTD, 2011). Assim, evita-se a perda por evaporação e
quantidades significativas de purga.
No caso de uma torre úmida, uma termelétrica a carvão mineral, é a
segunda demandante que mais consume água, logo depois da termonuclear
(Tabela 2)
5
Um sistema fechado a torre úmida retira 97% menos do que um sistema aberto. Porém, mais
do que 75% do retirado é consumido mediante a evaporação (FEELEY III et al., 2008).
34
Tabela 2: Consumo de água nos processos termelétricos com sistemas de resfriamento
a torre úmida.
Tipo de termelétrica
Consumo de água (l/kWh)
Nuclear
2,726
Carvão pulverizado subcrítico
1,968
Carvão pulverizado supercrítico
1,703
IGCC
1,173
Ciclo combinado a gás natural (NGCC)
0,719
Fonte: Adaptação do GERDES e NICHOLS, 2009
Sobre o tratamento de emissões atmosféricas e material particulado,
mediante o processo de dessulfurização de gases de combustão (FGD) utilizase água de reposição para compensar perdas por evaporação (BEDILLION, M
et al., apud ZHAI e RUBINA, 2011); além disso, gera-se agua de purga durante
o tratamento das emissões de enxofre (GERDES e NICHOLS, 2009). Também,
utiliza-se água no tratamento das cinzas, como água de lavagem, na planta de
tratamento de efluentes (FEELEY et al., 2005). Isto, gera contaminação dos
cursos de água com sólidos suspensos e dissolvidos, metais lixiviados e
alteração do pH (EPE, 2007a).
Com respeito à infraestrutura, a produção de efluentes líquidos da
drenagem pluvial, lavagens, tratamento de água e purgas do processo pode
gerar elevação do teor de sólidos suspensos e dissolvidos nos cursos de água
(ENCALADA, 1991).
b) Clima
A atividade de exploração do carvão produz emissões significativas de
metano e dióxido de carbono ODEH e COCKERILL (2008).
Segundo ODEH e COCKERILL (2008) as emissões de GEE dependerão
da composição química e qualidade do carvão, sendo que o carvão betuminoso
emite menos CO2 equivalente do que a turfa e linhito.
Em todos os casos as emissões atmosféricas de gases de combustão e
material particulado para termelétricas a carvão mineral são as maiores
geradas dos combustíveis fosseis (Figura 2 e 5).
35
c) Erosão
A exploração do carvão pode ser de maneira subterrânea ou a céu
aberto. Sendo a céu aberto a que maior impacto poderia originar respeito à
erosão do solo. A mina a céu aberto apresenta como principal impacto
potencial as alterações na superfície onde se localiza a jazida explorada e sua
morfologia (EPE, 2007a). Para a construção destes elementos é necessário à
movimentação de solo através de serviços de corte de vegetação, limpeza do
terreno, escavação e terraplenagem, o que pode gerar processos erosivos.
Além disso, processos erosivos também podem ocorrer durante a
instalação de canteiros de obra de usinas termelétrica.
d) Assoreamento
Processos de assoreamento podem ser considerados como impactos
indiretos por serem consequência do processo de erosão, devido à modificação
da morfologia do relevo e mudança no uso do solo.
Durante a fase de exploração do mineiro e a instalação de usinas
termelétricas, principalmente em épocas chuvosas, podem ocorrer processos
erosivos com a remoção do solo, resultando no carreamento dos mesmos para
os cursos d’água, podendo haver o assoreamento dos cursos d’água.
e) Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
36
f) Flora/Fauna
Para realizar a exploração do mineral é necessário alterar a superfície
do terreno, e por tanto, a remoção de vegetação e a deslocação da fauna
nativa. Além disso, se deverá considerar a operação da maquinaria pesada que
originará impactos na flora e fauna (EPE, 2007a).
No suposto de que a exploração do mineral significou o desmatamento
de floresta, TURNEY e FTHENAKIS (2011) assinalam que a recuperação total
da floresta após a mineração requer de 50 anos, portanto, seria o mesmo
tempo de recuperação para o solo e ecossistemas para retornar ao valor
equivalente ou função como antes da exploração.
Com respeito a geração termelétrica, as alterações à flora e fauna
devem-se principalmente pelos gases de combustão produzidos na queima do
carvão mineral. Como foi mencionado anteriormente, emissões de SO2, NOx
pode provocar chuva ácida, que origina a acidificação do solo e da água e,
consequentemente,
alterações
na
biodiversidade.
A
acidificação
gera
dificuldade para manter a pesca; além de retardar o crescimento da flora; áreas
úteis de campos rurais podem ser reduzidas (OTTINGER, 1991 apud EPE,
2007a).
Da mesma forma, se a planta térmica tiver um processo de resfriamento
aberto, a alta temperatura dos efluentes provocaria eutrofização e com isto
uma diminuição do oxigênio dissolvido, fazendo o ecossistema aquático seja
vulnerável (ENCALADA, 1991). Além disso, altas temperaturas podem mudar a
respiração e o crescimento dos organismos provocando um que o ciclo de
reprodução seja adiantado, especialmente em parasitos (ENCALADA, 1991).
Com respeito à produção de efluentes líquidos com sólidos suspensos e
dissolvidos pode alterar igualmente os ecossistemas aquáticos.
g)
Emissões
As emissões significativas na exploração do mineiro estão à emissão do
material particulado, além de emissões de CO2 da combustão do transporte
utilizado.
37
A
geração termelétrica
gera
emissões atmosféricas e material
particulado como resultado da combustão do carvão mineral. As emissões
compreendem, principalmente, material particulado (PM10), oxido de enxofre
(SO2), óxidos nitrosos (NOx), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono
(CO2) e hidrocarbonetos.
As emissões de SO2, NOx e CO podem causar acidificação das chuvas
causando agressão a materiais diversos (EPE, 2007a). O SO2 reage com o
oxigênio e com a água presentes na atmosfera transformando-se em ácido
sulfúrico (H2SO4). Um agravante para esta questão é quando ocorre sinergia
entre material particulado e o SO2. O material particulado age como um
catalisador para a reação que origina o H2SO4, tornando mais fácil e rápida a
formação da chuva ácida. Esse impacto considera-se como regional, uma vez
que as emissões destes poluentes podem ser levados pelo vento a distâncias
de até mil quilômetros de sua fonte (EPE, 2007a).
Da mesma forma, emissões de NOx, hidrocarbonetos e CO poderia
produzir oxidantes fotoquímicos, diminuição da visibilidade (smog).
A avaliação do impacto deste aspecto ambiental dependerá da
tecnologia de tratamento atmosférico pós-combustão que a planta tenha
(ENCALADA, 1991), assim como o tipo e qualidade do carvão mineral, e tipo
de combustão.
Dessa maneira, EPE (2007a) indica que as emissões de SO2 em uma
queima de carvão pulverizado brasileiro pode atingir 36,85 gSO 2/kWh,
enquanto que uma queima com leito fluidizado 31,32 gSO2/kWh. No caso de
carvão internacional6 as emissões de SÓ2 em média pode-se reduzir em 5,95
g/kWh para carvão pulverizado e 0,91 gSO2/kWh para leito fluidizado.
Igualmente, para emissões de material particulado PM10 as emissões
do carvão mineral brasileiro podem atingir até 254,5 g/KWh e carvão importado
28,15 g/kWh (EPE,2007a).
Em todos os casos as emissões atmosféricas de gases de combustão e
material particulado para termelétricas a carvão mineral são as maiores
geradas dos combustíveis fosseis.
6
Carvão mineral da Austrália, da África do Sul e da Colômbia.
38
h) Alteração da Paisagem
Uma exploração do minério a céu aberto impactará mais a paisagem
natural do que uma exploração subterrânea. Além disso, a camada superficial
do terreno minado leva várias décadas para se restaurar (TURNEY e
FTHENAKIS, 2011).
Segundo EPE (2007a), o uso do solo para a cadeia energética do carvão
(1 – 10 km2) é menor comparado para geração de energia por recursos
renováveis.
i) Renovabilidade do Recurso
O carvão mineral é um recurso não renovável.
j) Ruído
Essa atividade gera ruídos molestos e vibrações pelas detonações que
realiza como parte da exploração do mineral.
O funcionamento das maquinas da planta termelétrica pode gerar ruídos
molestos
no
exterior
da
planta.
39
Matriz de Impacto Carvão Mineral
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Armazenamento/distribu
ição da energia e/ou
energético
Uso final do energético
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Magnitude
IMPACTO
Conversão / Geração de
energia
Reversibilidade
Carvão Mineral
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Impacto
Extração do energético
Hidrologia
- consumo de água na extração,
processamento, transporte, resfriamento
de equipamentos.
IRR
MED
2
REV
MED
2
REV
MED
2
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
8
Clima
- emissões de GEE pela exploração
(principalmente metano) e processo de
combustão.
IRR
MED
2
IRR
MED
2
IRR
GRA
3
REV
PEQ
1
IRR
GRA
3
10
Assoreamento
- impacto indireto de ações de exploração
(principalmente a céu aberto) e processo de
construção de infraestrutura.
IRR
GRA
3
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
9
Erosão
- impacto de ações de exploração e
construção de edificações
IRR
GRA
3
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
9
Sismologia
- exploração tanto subterrânea como a céu
aberto
IRR
GRA
3
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
9
Flora/fauna
- atividade exploratória , implantação de
infraestruturas e operação
(emissões/ruídos)
IRR
GRA
3
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
REV
PEQ
1
9
Emissões Atmosféricas
- emissões aéreas de CO, SOx, CO2, NOx,
material particulado e de hidrocarbonetos
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
GRA
2
IRR
PEQ
1
IRR
GRA
2
10
IRR
GRA
3
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
-
-
0
9
REV
MED
2
REV
MED
2
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
7
- exploraçao do mineiro (especialmente a
Alterações da paisagem céu aberto), canteiros de obra, instalações
de usinas termelétrica
Emissão de Ruído
- exploração do recurso, construção e
operação da usina termelétrica.
Renovabilidade do
recurso
- recurso não renovável
10
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
90
40
4.1.4 NUCLEAR
O ciclo do combustível nuclear se baseia na produção de eletricidade a
partir da fissão do urânio em reatores nucleares. O ciclo do combustível nuclear
começa com a mineração do mineral urânio e termina com a eliminação de
resíduos nucleares. Neste processo é possível o reprocessamento do
combustível
para
produzir
combustível
novo
(WORLD
NUCLEAR
ASSOCIATION, 2011).
O urânio é um elemento relativamente comum que é encontrado em
todo o mundo. É extraído em um certo número de países e deve ser
processado antes de ser utilizado como combustível para um reator nuclear.
(WORLD NUCLEAR ASSOCIATION, 2011). A mineração de urânio envolve
todos os aspectos da mineração dos outros metais, além do conteúdo
radioativo (EPE, 2007b), assim para minas subterrâneas, deve-se considerar
os métodos de mineração, de
transporte do minério e resíduos, recomposição do solo, subsidência e
ventilação da mina. Para minas a céu aberto, deve-se considerar a estabilidade
dos taludes. Um método utilizado é a lixiviação in situ, quando o minério se
encontra em terreno arenoso (EPE, 2007b). Esse mineral é beneficiado em
forma de oxido de urânio (U3O8).
O óxido de urânio não é diretamente utilizável como combustível para
um reator nuclear, e requere de um processamento adicional de conversão
para o estado gasoso na forma de hexafluoreto de urânio (UF 6) (EPE, 2007b),
o que possibilitará seu enriquecimento isotópico chamado enriquecimento. O
minério de urânio encontrado na natureza, 0,7% é constituído do isótopo U 235,
os restantes 99,3% são constituídos pelo isótopo mais pesado, U 238.Para ser
usado deve-se aumentar a concentração a U235 (enriquecimento) (WORLD
NUCLEAR ASSOCIATION, 2011, EPE, 2007b). Uma vez enriquecido, o UF6 é
reconvertido em óxido de urânio, nesta fase na forma de pó de UO 2. O UO2 é
transformado em pastilhas e condicionado para as condições do reator (EPE,
2007b).
Dentro de um reator nuclear se libera energia mediante a divisão de
átomos do urânio (fissão). Esta energia é utilizada para aquecer a água e
41
transformá-la em vapor. O vapor é usado para acionar uma turbina ligada a um
gerador, que produz eletricidade (WORLD NUCLEAR ASSOCIATION, 2011).
O combustível irradiado é armazenado provisoriamente no próprio sítio
da usina. Quando retirado de operação, o material é altamente radioativo e
gerador de calor, necessitando refrigeração, até que esta atividade decaia e
possa ser manipulado, para disposição final ou para reprocessamento (EPE,
2007b). A Associação Mundial Nuclear (WORLD NUCLEAR ASSOCIATION,
2011) identifica dois tipos de ciclos para disposição final do urânio, um aberto,
onde o urânio irradiado segue diretamente (após um tempo para decaimento
da atividade e condicionamento) para disposição, e outro fechado, onde usinas
de reprocessamento separam o urânio residual e o plutônio formado para
reaproveitamento. A Figuras 6 mostra os dois fluxos, segundo a ilustração da
Associação Mundial Nuclear:
Figura 6: Ciclo de vida do combustível nuclear. Fonte: WORLD NUCLEAR ASSOCIATION
(2011)
a) Hidrologia
42
O processo de exploração do mineiro de urânio pode alterar físicoquimicamente aos mananciais hídricos, gerando sólidos em suspensão. Além
disso, devido às necessidades de remoção de solo ou construção de
infraestruturas especiais e de grão dimensão, a exploração poderia alterar os
cursos d’água e com isto criação de novos corpos hídricos (EPE, 2007b).
Também, a exploração poderia alterar a percolação para águas subterrâneas,
tanto na qualidade como na quantidade, especialmente com traços de
radiatividade nas águas que tem contato com o mineral ou no beneficiamento
(EPE, 2007b).
Com respeito à necessidades de água para o ciclo de combustível
nuclear, as retiradas de água são importantes, principalmente, para o
enriquecimento de urânio (FTHENAKIS e KIM, 2010).
O uso de água no processo de geração de energia termelétrica se deve
principalmente para produção do vapor d’água, à condensação do vapor
d’água e resfriamento e ao tratamento de águas residuais e resfriamento do
combustível irradiado. A água utilizada no processo de condensação apresenta
uma elevação na temperatura e pode ser devolvida diretamente a um corpo
receptor (sistema aberto) ou pode ser tratada e reutilizada (sistema fechado). O
sistema de resfriamento demanda um uso da água intensivo, água esta que
pode ser captada de rios, lagos, reservatórios subterrâneos, mares, etc.
Em um sistema de resfriamento aberto a água passa apenas uma vez
pelo condensador e logo é devolvida para um corpo receptor com temperaturas
elevadas e contendo sais e minerais gerados durante o processo (efluentes). O
retorno com altas temperaturas provoca diminuição do oxigênio dissolvido
(OD), o que origina uma menor autodepuração dos corpos hídricos, possível
aumento na toxicidade de certas substâncias e ameaça ao nível de suporte
térmico de algumas espécies (ENCALADA, 1991). Cabe indicar que nesse
processo se requer uma maior quantidade de água a ser captada.
O processo de resfriamento fechado pode-se dividir em resfriamento
úmido e seco. O tipo de processo úmido mais utilizado é da torre de
resfriamento. A água, depois de ser utilizada no condensador, é resfriada em
uma torre por onde ingressa uma corrente de ar e se produz o resfriamento.
Devido ao calor latente de evaporação da água, perde-se uma quantidade de
43
água necessária pelo sistema, sendo necessário uma reposição (MOHIUDDIN
e KANT, 1996, EPRI, 2002, FEELEY et al., 2005, ZHAI et al., 2011). A água
resfriada é recirculada no processo de condensação. Por tanto, o uso da água
é menor, mas o consumo é em maior volume comparado com um resfriamento
de circulação aberta7 (FEELEY et al., 2005, EPRI, 2002). Esse aspecto
ambiental poderia prejudicar a outros usuários demandantes do recurso. Além
do mais, devido à evaporação, origina-se um aumento de concentração de
minerais e sedimentos gerando perdas de água pela purga do processo. Enfim,
dependendo da concentração da água de purga, ela poderá ser direcionada
para uma planta de tratamento e logo retornada ao corpo hídrico. Ademais,
dependendo do tipo de ventilação dentro da torre, pode-se gerar nebulização
dentro delas, que nos casos de reação com as emissões atmosféricas poderse-iam formar nébulas ácidas (ENCALADA, 1991).
Por outro lado, um sistema de resfriamento fechado com ar seco pode
realizar o resfriamento da água através de tubos dentro da torre de
resfriamento, onde é resfriada por uma corrente de ar que pode ser natural ou
mecânica, produzindo uma troca de calor por convecção (THERMAL
POWERTEC LTD, 2011). Assim, evita-se a perda por evaporação e
quantidades significativas de purga.
No caso de uma torre úmida, uma termelétrica nuclear, é a maior e
consumidor de água (Tabela 3)
Tabela 3: Consumo de água nos processos termelétricos com sistemas de resfriamento
a torre úmida.
Tipo de termelétrica
Consumo de água (l/kWh)
Nuclear
2,726
Carvão pulverizado subcrítico
1,968
Carvão pulverizado supercrítico
1,703
IGCC
1,173
Ciclo combinado a gás natural
(NGCC)
0,719
7
Um sistema fechado a torre úmida retira 97% menos do que um sistema aberto. Porém, mais do que
75% do retirado é consumido mediante a evaporação (FEELEY III et al., 2008).
44
Fonte: Adaptação do GERDES e NICHOLS, 2009
Finalmente, geram-se efluentes sanitários e efluentes radioativos
líquidos provenientes do não reprocessamento do combustível, os quais se
encontram monitorados (EPE, 2007b). Com respeito à infraestrutura, a
produção de efluentes líquidos da drenagem pluvial, lavagens, tratamento de
água e purgas do processo pode gerar elevação do teor de sólidos suspensos
e dissolvidos nos cursos de água (ENCALADA, 1991).
b) Clima
A contribuição de GEE no ciclo de vida da combustão do combustível
nuclear se deve principalmente à etapa do enriquecimento do urânio, uma vez
o processo é realizado mediante a centrifugação. As emissões de GEE de
outras etapas são devido ao uso de fontes de energia fósseis diretamente ou
através das misturas de eletricidade utilizado para o tratamento do mineral
(DONES et al., 2005). A gestão de resíduos, incluindo também todas as
operações finais para depósitos geológicos, dá apenas uma contribuição menor
de GEE. Portanto, as emissões de GEE está entre 5 e 12 gCO2-equiv/kWh
(DONES et al., 2005).
Durante a fase de produção de energia elétrica pelas usinas nucleares,
não há produção de gases de efeito estufa (EPE, 2007b).
c) Erosão
A exploração do urânio pode ser de maneira subterrânea ou a céu
aberto. Sendo a céu aberto a que maior impacto poderia originar respeito à
erosão do solo. A mina a céu aberto apresenta como principal impacto
potencial as alterações na superfície onde se localiza a jazida explorada e sua
morfologia (EPE, 2007b). Para a construção destes elementos é necessário à
movimentação de solo através de serviços de corte de vegetação, limpeza do
terreno, escavação e terraplenagem, o que pode gerar processos erosivos.
Além disso, processos erosivos também podem ocorrer durante a
instalação de canteiros de obra de usinas termelétrica.
45
d) Assoreamento
Processos de assoreamento podem ser considerados como impactos
indiretos por serem consequência do processo de erosão, devido à modificação
da morfologia do relevo e mudança no uso do solo.
Durante a fase de exploração do mineiro e a instalação de usinas
termelétricas, principalmente em épocas chuvosas, podem ocorrer processos
erosivos com a remoção do solo, resultando no carreamento dos mesmos para
os cursos d’água, podendo haver o assoreamento dos cursos d’água.
e) Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
f) Flora/Fauna
As emissões para a atmosfera de gases radioativos e aerossol e
efluentes poderiam impactar severamente à flora e fauna mediante a poluição
dos recursos hídricos, solo e a qualidade do ar. Porém essas emissões são
monitorizadas para evitar que ela ultrapassem os padrões estabelecidos.
g) Emissões
No ciclo de vida para energia nuclear as emissões geradas são muito
baixas, se centralizando nas emissões de material particulado durante a
exploração do mineral e combustão das maquinarias e transporte. Porém, há
possibilidade de se gerar emissões de gases radioativos durante a mineração,
beneficiamento, conversão (EPE, 2007b).
46
Durante a geração de eletricidade não se gera emissões atmosféricas
poluentes. Porém, há possibilidade da emissão de gases radiativos do não
reprocessamento do combustível, mas eles se encontram monitorados.
h) Alteração da Paisagem
Uma exploração do minério a céu aberto impactará mais a paisagem
natural do que uma exploração subterrânea. Além disso, a camada superficial
do terreno minado leva várias décadas para se restaurar (TURNEY e
FTHENAKIS, 2011).
A área requerida para a cadeia energética da nuclear é igual à requerida
por uma cadeia de combustível fóssil (1 a 10 km2), o qual vem a ser menor do
requerido para instalação de usinas movimentadas a energia renovável (EPE,
2007b).
i) Renovabilidade do Recurso
A exploração do mineral de urânio é considerados como não renovável.
j) Ruído
Essa atividade gera ruídos molestos e vibrações que se realiza como
parte da exploração do mineral.
O funcionamento das maquinas da planta termelétrica pode gerar ruídos
molestos no exterior da planta.
47
Matriz de Impactos Nuclear
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Uso final do energético
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Armazenamento/distribuiç
ão da energia e/ou
energético
Magnitude
IMPACTO
Conversão / Geração de
energia
Reversibilidade
Nuclear
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Impacto
Extração do energético
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
8
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
- impacto indireto de ações de exploração
(principalmente a céu aberto) e processo de
construção de infraestrutura.
IRR
GRA
3
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
9
Erosão
- impacto de ações de exploração e
construção de edificações
IRR
GRA
3
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
9
Sismologia
- exploração tanto subterrânea como a céu
aberto
IRR
GRA
3
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
9
Flora/fauna
- atividade exploratória , implantação de
infraestruturas e operação (ruídos)
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Emissões
Atmosféricas
- Emissões de combustao muito baixas,
porém, há possibilidade de Emissões de
gases radioativos durante a mineração,
beneficiamento, conversão e geraçao de
energia elétrica.
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
2
Alterações da
paisagem
- exploraçao do mineiro (especialmente a céu
aberto), canteiros de obra, instalações de
usinas termelétrica
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
-
-
0
7
Emissão de Ruído
- exploração do recurso, construção e
operação da usina termelétrica.
REV
MED
2
REV
MED
2
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
7
Renovabilidade do
recurso
- recurso não renovável
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
10
Hidrologia
- consumo de água na extração,
processamento, transporte, resfriamento de
equipamentos.
Clima
- emissões de GEE pela exploração.
Assoreamento
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
63
48
4.1.5 BIOMASSA (LENHA)
Do ponto de vista energético, para fins de outorga de empreendimentos
do setor elétrico, biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria
orgânica que pode ser utilizada na produção de energia (BRASIL, 2007).
Florestas energéticas são aquelas cultivadas com a finalidade de obter
lenha, carvão vegetal, briquetes e licor negro, cujo objetivo principal é alimentar
a indústria de celulose e a indústria moveleira. Em ambas são aproveitados os
galhos, gravetos, cavacos e serragem como biomassa energética (BRASIL,
2007).
A biomassa de madeira produzida de forma renovável pode ser usada
para substituir fontes de carbono fóssil na geração de eletricidade, no uso
direto do calor pela combustão e como agente de redução na fundição de ferrogusa.
Cerca de 40% da lenha produzida no Brasil é transformada em carvão
vegetal. É utilizado, na maior parte, pela siderurgia, como fonte de energia
térmica e redutor para produzir ferro metálico a partir do minério de ferro, desde
o início da indústria do aço (CERPCH, s/d).
O
setor
residencial
é
o
segundo
que
mais
consome
lenha
(29%),geralmente na cocção dos alimentos em regiões rurais. O setor industrial
vem em seguida, com cerca de 23% do consumo. As principais indústrias
consumidoras de lenha no país são a alimentícia e de bebidas, além de
cerâmicas, papel e celulose (CERPCH, s/d).
A figura abaixo apresenta a cadeia produtiva do setor florestal, onde é
possível visualizar os produtos madeireiros podendo gerar lenha e carvão
vegetal (alvo desta análise).
49
Figura 7: Cadeia produtiva do setor florestas. Fonte: Brasil, 2007.
Dentre os impactos considerados para o cálculo do VS, a biomassa
(lenha)
apresenta
como
principais
impactos
socioambientais
aqueles
relacionados a alteração da paisagem e emissões atmosféricas.
a)
Hidrologia
Os impactos da produção de florestas energéticas sobre os recursos
hídricos são discutidos por diversos autores. O consumo de água pelas
florestas energéticas depende, fundamentalmente, das condições prévias ao
plantio – i) bioma de inserção; ii) densidade pluviométrica; iii) tipo de solo; iv)
declividade dos solos, v) distância das bacias hidrográficas – e das técnicas
agrícolas empregadas (densidade do plantio, métodos de colheita, presença ou
não de corredores biológicos e atividades consorciadas) (VITAL, 2007).
Por se tratar de monoculturas (florestas plantadas), impactos sobre a
umidade do solo, sobre aquíferos e lençóis freáticos, podem ocorrer.
50
Nas usinas termelétricas à vapor com uso de biomassa como
combustível o consumo de água varia, em média, desde 15 galões /MWh para
sistemas à seco até 405 galões/MHh para sistemas fechados (Figura 8)
(MIELKE, 2010.).
São gerados efluentes proveniente do sistema de água de resfriamento,
lavadores de gases e purgas de processo. A produção de efluentes nestas
instalações pode alterar a qualidade do corpo receptor através da elevação da
temperatura da água e redução do oxigênio dissolvido.
Qualitativamente, impactos sobre os recursos hídricos podem ocorrer,
também, devido à lixiviação de nutrientes adicionados em solos que
necessitam de adubação.
Figura 8: Consumo de água para geração de energia elétrica em turbinas à vapor com
diferentes tecnologias de resfriamento. Fonte: MIELKE, 2010.
b)
Clima
A substituição de combustíveis fósseis por combustíveis oriundos de
biomassa, por meio de tecnologias de conversão de energia eficientes e
aceitáveis do ponto de vista ambiental, é uma alternativa importante, que
contribui para a redução da poluição da atmosfera, inclusive para mitigação dos
impactos gerados pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE) (BRASIL,
2007).
Embora não seja a causa direta dos desmatamentos, a necessidade de
carvão vegetal para a indústria siderúrgica provoca, indiretamente, uma
51
pressão sobre as florestas nativas. É importante ressaltar que as emissões
provenientes do desmatamento são as principais contribuintes das emissões
de GGE do país (UHLIG, 2007).
A produção de carvão vegetal também contribui para um aumento de
gases de efeito estufa (CO2 e CH4) na atmosfera através do processo de
carbonização.
No entanto, as florestas plantadas, quando não são resultantes de
desmatamentos indiretos, contribuem para a mitigação dos GEE devido à
fixação de carbono durante o crescimento da biomassa.
c)
O
Erosão
impacto
das
florestas
plantadas
sobre
o
solo
depende
fundamentalmente das condições prévias dos biomas onde se insere a
atividade (VITAL, 2007).
Segundo Makeschin (1994) as propriedades físicas do solo em áreas de
silvicultura são influenciadas positivamente devido à ausência de entrada
frequente de máquinas agrícolas pesadas. Por outro lado nutrientes do solo
podem ser significativamente reduzidos em solos plantados com árvores de
crescimento rápido.
De acordo Vital (2007) a maioria das formas de eucalipto não é
adequada para o controle da erosão, sobretudo por gerar insuficientes resíduos
orgânicos (folhas e galhos) para cobrir o solo e por interceptar pouca água da
chuva, acarretando em erosão hídrica.
Quando
as
florestas
são
exploradas
de
forma
indiscriminada,
empobrecimento e erosão do solo podem ocorrer.
d)
Assoreamento
O assoreamento pode ocorrer como consequência dos desmatamentos,
que expõe as áreas à erosão e intensificam a lixiviação.
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
52
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
Este impacto não se aplica à produção e utilização da lenha como vetor
energético.
f)
Flora/Fauna
Segundo Vital (2007) o efeito das plantações florestais sobre a
diversidade biológica depende: 1) do tipo de ecossistema natural primitivo; 2)
das espécies arbóreas escolhidas; e 3) das técnicas silviculturais empregadas,
Quando uma floresta de eucalipto, por exemplo, é plantada em área de
vegetação natural ou seminatural, isso certamente acarretará algum efeito
sobre a fauna e a flora da região. De acordo com os autores, isso pode ocorrer
por causa de sombras, competição por água e nutrientes, perturbações no
solo, efeitos alelopáticos (efeitos de substâncias químicas do eucalipto sobre
outras formas de vegetação) ou efeitos cumulativos sobre o solo (Poore &
Fries, 1985 apud Vital, 2007).
Causam também, de forma indireta, idêntico impacto, quando provocam
o deslocamento da agricultura e da pecuária para as áreas de vegetação
nativa. Até agora, as plantações têm avançado, principalmente, às custas do
Cerrado e de algumas sobras de Mata Atlântica. Isso gera impactos negativos
sobre a fauna e flora.
g)
Emissões atmosféricas
A queima da lenha e a produção de carvão vegetal resultam em
emissões atmosféricas.
A pirólise ou destilação seca da madeira ou de outra biomassa vegetal,
em atmosfera controlada e a temperatura conveniente, produz o carvão vegetal
e matéria volátil parcialmente condensável. Da condensação resulta o líquido
pirolenhoso contendo o ácido pirolenhoso e o alcatrão insolúvel. A matéria
53
volátil não-condensável consiste de compostos gasosos de carbono (CO 2, CO,
CnHm) e nitrogênio (VIALTA, s/d). Há também a emissão de particulados e
deposição de pós e sólidos totais como escória e finos de carvão.
A queima da madeira para geração de energia, aquecimento ou cocção
de alimentos libera emissões atmosféricas de diferentes composições, tais
como monóxido de carbono hidrocarbonetos, óxido nítrico amónia, gases
sulfurosos hidrogénio (FAO, s/d).
h)
Alterações da paisagem
Cada novo elemento paisagístico, quanto ao seu efeito visual, estará
sujeito a diferentes interpretações sociais. A princípio, quando se tratar de uma
transformação na paisagem natural, deverá de prevalecer às interpretações
negativas. No entanto o contexto paisagístico como um todo deve ser levado
em conta, uma vez que quanto mais preservada a paisagem do entorno, maior
o efeito negativo da intervenção.
A alteração da paisagem está relacionada com a paisagem do entorno e
a paisagem anterior ao uso atual. Dessa forma, floretas plantadas no bioma
pampa, por exemplo, podem ser interpretas como alteração negativa da
paisagem, dado o contraste com as características da vegetação original. Já
florestas plantadas em áreas anteriormente desmatadas, geram um efeito
positivo à paisagem.
Mudanças no uso anterior do solo, como substituição de área com
agricultura e pecuária para áreas com florestas plantadas, geram impactos
paisagísticos. Impactos indiretos também ocorrem quando há deslocamento da
agricultura e da pecuária para as áreas de vegetação nativa.
i)
Renovabilidade do recurso
A biomassa (lenha) é uma forma indireta de energia solar. A energia
solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos
processos biológicos de todos os seres vivos.
A biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de
origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia
(BRASIL, 2007).
54
j)
Ruído
Este impacto pode ocorre nas etapas de plantio e colheita ao uso de
equipamentos (como motosserras), transporte de veículos e pessoas.
55
Matriz de Impacto Biomassa (Lenha)
Biomassa (Lenha)
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Clima
- por se tratar de monoculturas (florestas plantadas),
impactos sobre a umidade do solo, sobre aquíferos e
lençóis freáticos, podem ocorrer.
- alteração quantidade e qualidade da água nas
usinas termelétricas
- indiretamente, uma pressão sobre as florestas
nativas podem causar desmatamentos.
- produção de carvão mineral contribui para um
aumento de gases de efeito estufa através do
processo de carbonização
Uso final do energético
Reversibilidade
Hidrologia
AÇÃO GERADORA
Armazenamento/distribuição da
energia e/ou energético
Severidade
IMPACTO
Conversão / Geração de energia
Magnitude
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do energético
Reversibilidade
Extração do energético
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
IRR
PEQ
1
-
-
0
IRR
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
IRR
MED
2
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
5
Assoreamento
-devido aos desmatamentos.
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
2
Erosão
- empobrecimento e erosão do solo quando as
florestas são exploradas indiscriminadamente
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
IRR
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
5
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
Sismologia
Flora/fauna
- redução de diversidade arbórea
- avanço, direto ou indireto, sobre áreas com
vegetação nativa e fauna silvestre e/ou endêmica
Emissões Atmosféricas - queima da lenha e a produção de carvão vegetal
Alterações da
paisagem
- Mudanças no uso anterior do solo
- Impactos indiretos: deslocamento da agricultura e
da pecuária para as áreas de vegetação nativa.
IRR
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
5
Emissão de Ruído
- uso de equipamentos (como motosserras),
transporte de veículos e pessoas.
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Renovabilidade do
recurso
- recurso renovável
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
56
30
4.1.6 BIOMASSA (RESIDUAL)
Do ponto de vista energético, para fins de outorga de empreendimentos
do setor elétrico, biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria
orgânica que pode ser utilizada na produção de energia (BRASIL, 2007).
Os resíduos agrícolas compreendem o material resultante das colheitas
das culturas e produções agrícolas (Figura 9). E sua retirada do terreno de
cultivo para utilização em outros fins deve ser realizada de maneira racional,
pois quando permanecem na zona de plantio exercem importante papel
agrícola, contribuindo para a proteção dos solos entre os períodos de colheita e
novo plantio, retendo a umidade do solo, protegendo a biota, evitando a erosão
e restaurando os nutrientes que foram extraídos pela planta.
Estes resíduos são constituídos basicamente das folhas e as hastes das
plantas, comumente chamados de palha. Pode-se citar como os principais
resíduos agrícolas para fins energéticos a palha da soja; o sabugo, colmo, folha
e palha do milho, a palha do arroz e as folhas e ponteiros da cana-de-açúcar
(BRASIL, 2007). Os trabalhos de Koopmans e Kopejan (1997) e de Nogueira e
Lora (2003) remetem à possibilidade de utilização de metade da palha e ponta
de cana de açúcar, 30% dos resíduos de soja e 40% dos resíduos das demais
culturas. Oliveira, Mahler e Alves (2012), ao aplicarem estes fatores às
produções divulgadas pelo IBGE (2009), encontraram um potencial de 48Mt/a
de resíduos de cana de açúcar (palha e pontas), 26 Mt de resíduos de soja e
43 Mt de resíduos de milho.
A biomassa energética produzida como resíduo agroindustrial é
composta por biocombustíveis gerados em unidades industriais que processam
culturas agrícolas alimentares ou agroenergéticas. No Brasil os principais
resíduos
agroindustriais
que
se
mostram
apropriados
para
pronto
aproveitamento, são aqueles gerados no setor sucroalcooleiro, como resultado
do processamento da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e etanol, na
indústria de celulose, resultante do processamento da madeira para a produção
de pasta celulósica, e na indústria de beneficiamento de arroz, que tem como
material residual a casca do cereal. Pode-se citar como os principais resíduos
57
agroindustriais o bagaço da cana-de-açúcar; a casca do arroz; a lixívia e
resíduos de madeira (BRASIL, 2007).
Figura 9: Biomassas, alternativas tecnológicas e aplicações. Fonte: Zanette, 2009
Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (BRASIL, 2007) o recurso
de maior potencial para geração de energia elétrica partir de biomassa no País,
atualmente, é o bagaço de cana-de-açúcar ainda que já seja utilizado como
combustível fundamental para o funcionamento das usinas de açúcar e etanol,
o que requer ganho de eficiência para que seu aproveitamento elétrico seja
possível. A disponibilidade de bagaço na produção de 2009 atingiu 160 Mt/a,
mais que a soma dos três principais resíduos agrícolas – que ainda encerram
custo de coleta.
A cadeia de produção energética a partir da biomassa inclui várias
etapas que variam de acordo com a tecnologia empregada, podendo, no
entanto, ser generalizada no seguinte:
I.
Plantação das culturas
II.
Beneficiamento nas usinas
58
Dentre os impactos considerados para o cálculo do VS, a biomassa
(residual) apresenta aspectos negativos, principalmente, relacionados a
processos erosivos.
a) Hidrologia
Os cultivos agrícolas, dentre os quais os biocombustíveis de primeira
geração, utilizam elevadas quantidades de água para o crescimento da
biomassa. O uso de irrigação e os volumes de água captados dependem das
culturas utilizadas, das condições edafoclimáticas e da eficiência do sistema de
irrigação.
No entanto, a biomassa residual, como o próprio nome diz, é um resíduo
de processos agrícola (palha e hastes) e industrial (bagaço de cana, etc), não
será considerado consumo de água para a produção da biomassa, neste caso.
Para a conversão da biomassa residual em energia, há produção de
efluentes do sistema de resfriamento, purgas de processo e condensado do
secador de biomassa.
A água utilizada nos processos citados acima pode gerar alteração na
qualidade do corpo hídrico receptor.
b)
Clima
A substituição de combustíveis fósseis por sucedâneos oriundos de
biomassa cultivada8 em área cuja mudança do uso do solo tenha ocorrido há
mais de 20 anos (IPCC, 2001), utilizando tecnologias de conversão eficientes e
aceitáveis do ponto de vista ambiental, é uma alternativa importante, que
contribui para a redução da poluição da atmosfera, inclusive para mitigação dos
impactos gerados pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE) (BRASIL,
2007).
Deve-se considerar o balanço, pois há emissões de gases de efeito
estufa e causadores de deposição ácida pelas máquinas e caminhões para
colheita e transporte da biomassa residual caso utilizem derivados de petróleo.
8
Em virtude de seu balanço de emissões de CO 2 ser praticamente nulo, pois essas, resultantes
da queima do bagaço, foram absorvidas e fixadas pela planta durante o seu crescimento
(fotossíntese).
59
c)
Erosão
O manejo predatório da área da cultura pode causar processos erosivos
e assoreamento dos corpos hídricos.
Os resíduos agrícolas compreendem o material resultante das colheitas
das culturas e produções agrícolas. E sua retirada do terreno de cultivo para
utilização em outros fins deve ser realizada de maneira racional, pois quando
permanecem na zona de plantio exercem importante papel agrícola,
contribuindo para a proteção dos solos entre os períodos de colheita e novo
plantio, retendo a umidade do solo, protegendo a biota, evitando a erosão e
restaurando os nutrientes que foram extraídos pela planta (BRASIL, 2007).
Segundo Koopmans e Kopejan (1997) e Nogueira e Lora (2003), é
possível compatibilizar a operação de recolhimento dos resíduos agrícolas
pode conflitar com os esforços de se manter a produtividade do solo (aspectos
agronômicos e compactação). Se feita em etapa posterior à colheita, esta
coleta pode compactar o solo e promover erosão.
d)
Assoreamento
O manejo predatório da área da cultura pode causar processos erosivos
e, consequentemente, assoreamento dos corpos hídricos.
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
Este impacto não se aplica à produção e utilização biomassa residual.
60
f)
Flora/Fauna
As culturas agrícolas podem abrigar um grande número de artrópodes e
de microorganismos, que têm um papel importante no controle biológico de
pragas de insetos ou ajudam na decomposição das substâncias orgânicas no
solo. A retirada de resíduos agrícolas do solo interfere com a fauna e
microfauna associada à cultura.
g)
Emissões atmosféricas
A queima da biomassa em processos de geração de calor emite material
particulado, CO e NOx.
No caso de máquinas e caminhões utilizando derivados de petróleo,
haverá emissão de gases causadores de deposição ácida, de material
particulado e de gases responsáveis pelo efeito estufa – para os quais deve ser
elaborado um balanço.
h)
Alterações da paisagem
As necessidades de terra para cada GW de capacidade instalada,
incluindo as necessidades de mineração e de todo o ciclo do combustível, para
algumas fontes de energia são as seguintes (BRASIL, 2007):
• Carvão e nuclear: 1-10 km2;
• Solar: 20-50 km2;
• Eólica: 50-150 km2;
• Biomassa: 4.000-6.000 km2;
A grande área requerida para a implantação de biomassa energética
implica, naturalmente, o potencial conflito entre produção de alimentos e
energia. Assim como, na alteração da paisagem.
No entanto, como a biomassa residual, como o próprio nome diz, é um
resíduo de um processo agrícola (palha e hastes) e industrial (bagaço de cana,
etc), não é considerada alteração da paisagem para a produção da biomassa,
neste caso
61
i)
Renovabilidade do recurso
A biomassa residual é uma forma indireta de energia solar. A energia
solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos
processos biológicos de todos os seres vivos.
A biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de
origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia
(BRASIL, 2007). ). Os resíduos das culturas alimentares, energéticas e para
outros fins, cujos cultivos ocorrem em áreas onde a mudança do uso do solo
ocorreu há mais de 20 anos são renováveis.
j)
Ruído
Há geração de ruído devido ao funcionamento da usina termelétrica à
biomassa e processos de cogeração. A operação da usina causa ruídos que
podem vir a incomodar a população sob influência do empreendimento.
Há ruídos gerados pela movimentação de veículos e pessoas para
recolha e transporte dos resíduos.
62
Matriz de Impactos Biomassa (Residual)
Beneficiamento do
energético
Extração do energético
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Uso final do energético
Magnitude
IMPACTO
Armazenamento/distribuiçã
o da energia e/ou energético
Reversibilidade
Biomassa residual
FONTE
ENERGÉTICA
Conversão / Geração de
energia
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
2
- emissões pelas máquinas e caminhões para
colheita e transporte da biomassa residual,
caso utilizem derivados de petróleo.
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Assoreamento
- retirada indiscriminada dos resíduos do solo
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
5
Erosão
- retirada indiscriminada dos resíduos do solo
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
5
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Hidrologia
- consumo de água para sistema de
resfriamento, geração purgas de processo
durante conversão termoelétrica.
Clima
Sismologia
Flora/fauna
- a retirada de resíduos agrícolas do solo
interfere com a fauna e microfauna associada à
cultura.
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
2
Emissões Atmosféricas
- queima da biomassa em processos de geração
de calor emite material particulado, CO e NOx.
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Alterações da paisagem
Emissão de Ruído
- operação da usina termoelétrica
- movimentação de veículos
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Renovabilidade do
recurso
- recurso renovável
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
63
20
4.1.7 HIDROELETRICIDADE
A energia hidrelétrica é produzida a partir do aproveitamento do potencial
hidráulico de um curso d’água, combinando a utilização da vazão do rio,
quantidade de água disponível em um determinado período de tempo, com os
seus desníveis, sejam os naturalmente formados, como as quedas d’água,
sejam os criados com a construção de barragens (BRASIL, 2007).
Uma usina hidrelétrica é composta, basicamente, de barragem, sistemas
de captação e adução de água, casa de força e vertedouros. Cada um dessas
partes demanda obras e instalações que devem ser projetadas para um
funcionamento conjunto.
Destaca-se que os projeto hidroelétricos e a operação destes são
bastante diversos. Projetos variam desde grandes e polivalentes reservatórios
a usinas à fio d’agua, as quais tem pouco ou nenhum armazenamento de água.
Dentre
os
impactos
considerados
para
o
cálculo
do
VS,
a
hidroeletricidade apresenta como principais impactos socioambientais aqueles
associados à formação dos reservatórios com consequente inundação
permanente
de
áreas,
provocando
remanejamento
involuntário
das
comunidades, alterações na paisagem, além de perda ou modificação da
biodiversidade (fauna e flora).
a)
Hidrologia
A usina hidrelétrica utiliza a água que gira as turbinas que operam o
gerador elétrico. Sistemas de geração de energia hidrelétrica são altamente
eficientes no uso da água, porque a água utilizada é devolvida ao rio ou lago
com perdas marginais através das turbinas.
As usinas hidrelétricas com reservatórios incorrem em perdas por
evaporação de água, com uma média estimada para os Estados Unidos de
4,500 gal/MWh (MIELKE, 2010) (Figura 10). A perda de água através do
sistema de evaporação é principalmente atribuída a processos naturais e a
outros usos, tais como recreação.
64
Figura 10: Consumo de água para geração de eletricidade por fonte renovável (MIELKE,
2010).
Dessa forma, os usos múltiplos do reservatório e os fatores climáticos da
região onde se localiza a usina hidrelétrica, são fatores determinantes para a
quantificação dos volumes de água evaporados.
As usinas hidrelétricas podem afetar a qualidade da água e ecologia de
rios de várias maneiras. As operações e, em algumas usinas, a decomposição
da biomassa inundada, podem mudar a temperatura da água, oxigênio
dissolvido e os níveis de azoto nas águas a jusante. Operações também
podem mudar as características de fluxo natural dos rios (U.S. DEPARTMENT
OF ENERGY, 2006).
As alterações como perdas de lagoas marginais, alterações na vazão de
outros cursos d’ água rios jusante e montante do barramento, também são
potenciais impactos do barramento. A barragem altera o fluxo de corrente e a
vazão a montante, causando alargamento do leito original, aumento de
profundidade e elevação do nível do lençol freático.
O barramento de rios e a criação de reservatórios causam interferência
nos usos múltiplos do recurso hídrico, tais como, navegação, irrigação,
abastecimento, controle de cheias, lazer, turismo etc.
b)
Clima
65
As inundações das florestas, para a formação do reservatório, fazem
com que a vegetação encoberta entre em decomposição, alterando a
biodiversidade e provocando emissões de gases de efeito estufa, tais quais
CO2, CH4 e N2O e do H2S. De acordo com Santos (2000), os estudos
comparados de emissão de gases da superfície do reservatório com as
emissões de tecnologias de geração termelétrica mostram que em todos os
casos analisados as hidrelétricas apresentaram resultados melhores.
As estimativas de emissões de gases de efeito estufa por reservatórios
ainda apresentam dificuldades metodológicas. Porém, essas emissões podem
ser reduzidas evitando a baixa densidade de potência na escolha dos
reservatórios (W/m2) e desmatando o reservatório antes da inundação
(BRASIL, 2007).
As hidroelétricas com grandes reservatórios podem, também, causar
alteração regionais na temperatura, umidade relativa, evaporação, precipitação
e ventos.
c)
Erosão
Devido às alterações da descarga a jusante causadas pelo aumento do
tempo de residência de água no reservatório e por desvios do rio, processos de
erosão são identificados nas margens a jusante e a montante do barramento,
com perda do solo e vegetação.
d)
Assoreamento
Devido ao transporte pelo rio e da deposição dos sedimentos no
reservatório da usina hidroelétrica, ocorre o assoreamento do reservatório. O
assoreamento acarreta na diminuição da vida útil do reservatório.
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
66
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
Atividades de desmontes de rochas com explosivos para a construção
do barramento e a pressão do peso da água represada pode provocar sismos
induzidos.
f)
Flora/Fauna
A alteração do curso natural do rio e a formação do reservatório causam
interferência nos ciclos naturais, na reprodução e dispersão de peixes e outros
animais aquáticos, além do desmatamento.
A formação de um reservatório provoca mudanças na estrutura dos
ambientes aquáticos ao transformar um rio de águas rápidas (lóticas) em um
sistema de águas paradas (lêntico) e também ao inundar ambientes terrestres
e/ou várzeas e lagoas marginais. Estas mudanças causam alterações nas
estruturas da fauna aquática, principalmente por meio da substituição ou
extinção local de espécies. Espécies de peixes reofílicos (aqueles que
necessitam de águas rápidas para sua sobrevivência) se tornam mais raras,
enquanto espécies de águas lênticas se tornam mais abundantes.
Espécies da ictiofauna migratórias são afetadas intensamente com o
barramento, podendo causar extinção de espécies.
O excesso de nutrientes na água, principalmente fosfato e nitrato,
ocasiona
um
aumento
significativo
na
população
de
algas
e
de
microorganismos decompositores na água, levando a uma brusca redução do
teor de oxigênio dissolvido. A eutrofização provoca a mortalidade de
organismos aeróbios maiores como os peixes.
O represamento de águas forma remansos e propiciam um ambiente
favorável para a criação e proliferação de insetos, caramujos e outros animais
que servem como vetores para o desenvolvimento de parasitas.
A área do reservatório sofre desmatamento eliminando diversas
espécies vegetais e faunísticas que não conseguem ser coletadas e
resgatadas. Somente animais de grande porte conseguem ser salvos, aves e
invertebrados dificilmente são incluídos nos resgates. Muitas espécies vegetais
67
de importância são realocadas, no entanto, grande parte da biomassa é
desmatada e/ou sofre alagamento.
g)
As
Emissões atmosféricas
emissões
atmosféricas
de
empreendimentos
hidroelétricos
aparecem, sobretudo, na forma de emissões de gases de efeito estufa devido
ao processo de putrefação da biomassa submersa do reservatório (vide item
clima).
Outras emissões atmosféricas como óxidos de enxofre, óxidos de
nitrogênio, compostos orgânicos voláteis e material particulado, podem ocorrer
durante a fase de construção, sobretudo, e da operação do empreendimento
devido ao trânsito de veículos de transporte de materiais, equipamentos e
pessoal.
h)
Alterações da paisagem
Os impactos sobre a paisagem causados pela hidroeletricidade são
permanentes e de grande magnitude
As alterações na área de implantação e na área de influência do
empreendimento começam, efetivamente, com as derivações ou desvios dos
rios, necessários para as construções principais, finalizando com o enchimento
do reservatório.
A necessidade, em muitos casos, de deslocamento da população
original, infraestruturas urbanas e rurais afetam permanentemente as
paisagens familiares, as quais deixarão de existir.
As alterações tanto a jusante como a montante do barramento afetam as
paisagens originais dos rios e as relações socioeconômicas da população.
i)
Renovabilidade do recurso
A geração hidráulica de energia por utilizar um recurso renovável para
sua operação é considerada uma forma de geração de energia renovável.
j)
Ruído
68
Este impacto ocorre durante as fases de construção e operação da usina
hidroelétrica.
Na
fase
de
construção
resulta
da
movimentação
dos
equipamentos de terraplanagem, pavimentação, drenagem, escavações e
detonações de rochas, afetando as áreas de entorno do empreendimento.
Na fase de operação este impacto pode devido aos níveis de ruído
produzidos pelos grupos de turbina e geradores na casa de máquinas.
69
Matriz de Impacto da Hidroelétrica
Extração do
energético
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Uso final do
energético
Magnitude
IMPACTO
Armazenamento/dist
Conversão / Geração
ribuição da energia
de energia
e/ou energético
Reversibilidade
Hidrelétrica
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Hidrologia
- impacto quantitativo (evaporação); alteração curso
de rios e hidrologia em geral.
-
-
0
-
-
0
IRR
GRA
3
IRR
GRA
3
-
-
0
10
Clima
- emissões de gases de efeito estufa pela degradação
da biomassa alagada em reservatórios.
-
-
0
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
1
Assoreamento
- assoreamento do reservatório
-
-
0
-
-
0
IRR
GRA
3
IRR
GRA
3
-
-
0
10
Erosão
- processos de erosão em margens a jusante e a
montante do barramento, com perda do solo e
vegetação.
-
-
0
-
-
0
-
-
0
IRR
GRA
3
-
-
0
9
Sismologia
- detonações para desmontes de rochas, enchimento
de reservatório podem deflagrar sismos artificiais
-
-
0
-
-
0
-
-
0
IRR
MED
2
-
-
0
5
Flora/fauna
- interferência nos ciclos naturais, na reprodução e
dispersão de peixes e outros animais aquáticos, além
do desmatamento.
-
-
0
-
-
0
IRR
MED
2
IRR
MED
2
-
-
0
8
Emissões Atmosféricas
- emissões durante a fase de construção e operação
devido ao transito de veículos e pessoal.
-
-
0
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
1
Alterações da paisagem
- as derivações ou desvios dos rios, deslocamento da
população original, infraestruturas urbanas e rurais,
enchimento do reservatório
-
-
0
-
-
0
IRR
GRA
3
IRR
GRA
3
-
-
0
10
Emissão de Ruído
- durante fases de construção (movimentação pessoal
e veículos, detonações de rochas) e operação
(turbina)
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Renovabilidade do
recurso
- recurso renovável
0
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
70
55
4.1.8 BIOCOMBUSTÍVEIS (ÓLEOS E BIODIESEL)
Os combustíveis líquidos provenientes de biomassa tradicionalmente
utilizados para substituir o óleo diesel em motores de combustão interna,
parcial ou totalmente, são os óleos vegetais e o biodiesel. No primeiro caso,
sua utilização fica restrita à misturas de pequena monta, quando “in natura”, o
que pode ser ampliado em função do tratamento aplicado – mas não há relato
de motores ciclo diesel que tenham utilizado somente óleo vegetal e
preservado sua integridade (sem requerer nenhuma modificação). Já o
biodiesel é fruto da conversão de óleo vegetal ou gordura animal em um éster
com características que garantem a integridade do motor.
Enquanto o óleo vegetal é obtido mediante a extração direta dos
vegetais – seja por prensagem ou mediante a presença de solvente –, o
biodiesel requer uma reação química. O histórico internacional do biodiesel
consagrou a transesterificação metílica – na qual óleos ou gorduras, inclusive
residuais, são induzidas a reagir com álcool metílico, na presença de um
catalisador
alcalino
ou
ácido,
gerando
éster
e
glicerol
ou
água,
respectivamente. A diversidade de matérias-primas, processos e usos é uma
grande vantagem, mas cada caso precisa ser analisado de acordo com as suas
especificidades.
a) Hidrologia
Os biocombustíveis utilizam elevadas quantidades de água para o
crescimento da biomassa. O uso de irrigação e os volumes de água captados
dependem das culturas utilizadas como matéria-prima para produção de
biocombustíveis, das condições edafoclimáticas e da eficiência do sistema de
irrigação.
O consumo de água está relacionado à pluviosidade necessária para as
culturas de oleaginosas serem viáveis em cada região do país, uma vez que
não
foram
analisadas
cultivos
irrigados.
Os
níveis
de
pluviosidade,
normalmente fornecidos em milímetros de água, representam múltiplos de 10
metros cúbicos por hectare. Conhecendo a produção típica de óleos vegetais
de cada oleaginosa por hectare e o índice de pluviosidade mínimo para as
71
culturas serem viáveis, é possível calcular o consumo de água por litro de
biodiesel produzido. A última etapa deste cálculo é multiplicar o fator
encontrado por 300, quantidade típica de litros utilizados para que um grupo
gerador ciclo Diesel oferte 1 MWh de eletricidade. A produção de biodiesel a
partir de resíduos não consome água na etapa de coleta.
Assim, o consumo de água para o extrativismo, que demanda 1.900 mm
de água, e produz cerca de 1.000 litros por hectare-ano é de 5.700.000 litros
por MWh. No caso do cultivo anual, que demanda 800 mm de água e produz
os mesmos 1.000 litros por hectare-ano, é de 2.400.000 litros por MWh. No
cultivo perene, a demanda é de 2.000 mm de água e a produção atinge 5.000
litros por hectare-ano, levando o indicador para 1.200.000 litros por MWh. No
caso dos resíduos este indicador é nulo.
b)
Clima
Conforme citado anteriormente, a substituição de combustíveis fósseis
por biomassa cultivada9 é uma alternativa importante, que contribui para a
redução da poluição da atmosfera, inclusive para mitigação dos impactos
gerados pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE) (BRASIL, 2007).
Deve-se considerar o balanço, pois há emissões de gases de efeito
estufa e causadores de deposição ácida pelas máquinas e caminhões para
colheita e transporte da biomassa residual caso utilizem derivados de petróleo.
c)
Erosão
O manejo predatório da área da cultura pode causar processos erosivos
e assoreamento dos corpos hídricos.
d)
Assoreamento
O manejo predatório da área da cultura pode causar processos erosivos
e assoreamento dos corpos hídricos.
9
Em virtude de seu balanço de emissões de CO 2 ser praticamente nulo, pois essas, resultantes
da queima do bagaço, foram absorvidas e fixadas pela planta durante o seu crescimento
(fotossíntese).
72
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
f)
Flora/Fauna
As culturas agrícolas podem abrigar um grande número artrópodes e de
microorganismos que têm um papel importante no controle biológico de pragas
de insetos ou ajudam na decomposição das substâncias orgânicas no solo.
g)
Emissões atmosféricas
Há emissões aéreas de material particulado, emissão de gases
causadores de deposição ácida pelas máquinas e caminhões utilizando
derivados de petróleo.
Comparando com o óleo diesel, as emissões do biodiesel são inferiores
quanto
ao
enxofre
(98%),
aos
materiais
particulados
(50%),
aos
hidrocarbonetos (50%) e aos aromáticos (30%), sendo que estes têm
características cancerígenas. A única emissão que pode ser incrementada
(visto que foram testadas 4 famílias de motores veiculares, pela EPA, sendo
que 2 não tiveram alterações, 1 aumentou em 4% e outra aumentou em 13%) é
o NOX, gás precursor do ozônio, responsável pela inversão térmica. Mas
havendo consumo continuado de biodiesel é possível solucionar este impacto
através de regulagem do motor quanto à temperatura de funcionamento. No
caso dos resíduos, sua utilização evita as emissões de gases da decomposição
de matéria orgânica, como o gás sulfídrico, que além do odor característico
provoca chuva ácida.
73
h)
Alterações da paisagem
As necessidades de terra para cada GW de capacidade instalada para
fontes energéticas baseadas em biomassa são de 4.000-6.000 km2; (BRASIL,
2007). A grande área requerida para a implantação de biomassa energética
implica, naturalmente, o potencial conflito entre produção de alimentos e
energia. Assim como, na alteração da paisagem.
A área ocupada por potência instalada é a soma da área utilizada no
cultivo/coleta dos insumos e da área de produção industrial. Considerando que
a área de produção industrial terá utilização igual para todos os insumos, da
ordem de 1.000 m2 por instalação para 40.000 t/ano, ou equivalentemente,
0,04 m2/kW (25 kW/m2). No caso do cultivo, as áreas necessárias para atender
a cada kW (o equivalente a 7 MWh anuais) são relativas às produções típicas
de cada cultura, mesmo procedimento para o extrativismo. No caso dos
resíduos, não há necessidade de área. Por isto, os valores deste indicador são
referentes apenas à área industrial.10 Todos os insumos vegetais requerem
área para cultivo/coleta (extrativismo), ainda que diferentes em virtude de suas
produtividades. A conversão destes valores em m 2/kW atinge 21.000 para
extrativismo e cultivo anual intensivo em mão-de-obra, 33.207 para cultivo
mecanizado e 4.200 para cultivo perene.
i)
Renovabilidade do recurso
A biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de
origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia
(BRASIL, 2007).
j)
Ruído
Há geração de ruído devido ao funcionamento da usina de produção de
biodiesel. A operação da usina causa ruídos que podem vir a incomodar a
população sob influência do empreendimento.
10
Seria possível estimar uma área para coleta de resíduo, em virtude da densidade
demográfica – para óleo de fritura e esgoto – mas não para gorduras animais e ácidos graxos
oriundos da degomagem dos óleos vegetais.
74
Matriz de Impacto Biocombustíveis (Óleos e Biodiesel)
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Armaz e name nto/dist
ribuição da e ne rgia
e /ou e ne rgé tico
Uso final do
e ne rgé tico
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADO RA
Magnitude
IMPACTO
Conve rsão / Ge ração
de e ne rgia
Reversibilidade
Biocombustíveis (Óleos e Biodiesel)
FO NTE
ENERGÉTICA
Be ne ficiame nto do
e ne rgé tico
Impacto
Extração do
e ne rgé tico
Hidrologia
- alteração da qualidade ao longo da cadeia;
- consumo de água na produção agrícola, no processamento e resfriamento
de equipamentos.
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
4
Clima
- emissões de GEE pela combusão de óleo diesel no setor agropecuário e do
metanol misturado ao produto em seu uso final
IRR
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
5
Assoreamento
- impacto indireto de ações agrícolas
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Erosão
- impacto de ações agrícolas
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
REV
PEQ
1
6
-
-
0
-
-
0
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
7
Sismologia
Flora/fauna
- atividade agrícola , implantação de infraestruturas e operação
(emissões/ruídos), utilização do energético.
Emissões Atmosféricas
- emissões aéreas de óxidos de nitrogênio (NOX), material particulado
(MP), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), aromáticos,
tanto pela própria combustão quanto por seu transporte
Alterações da paisagem
- instalação e manutenção de cultivos de oleaginosas, instalação de usina
para produção de biodiesel, instalações de usinas termelétrica e de
tancagem para armazenamento
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
4
Emissão de Ruído
- coleta e transporte da produção agrícola, operação da usina de
processamento e obtenção dos óleos vegetais, construção e operação da
usina de processamento de biodiesel, construção e operação da usina
termelétrica
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
4
Renovabilidade do recurso
0
ÍNDICE DE IMPACTO 32
75
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
4.1.9 BIOCOMBUSTÍVEIS (ETANOL)
O etanol é um combustível proveniente da biomassa e, devido a sua
elevada octanagem (capacidade de explodir perante faísca), utilizado como
substituto da gasolina (hidratado) ou como aditivo a ela (anidro). Pode ser
produzido por diversos insumos, sendo os mais utilizados no mundo o milho
(EUA)
e
a
cana-de-açúcar
(Brasil).
Estes
são
processados
para
disponibilizarem seus açúcares que, após a fermentação e a destilação, dão
origem ao etanol.
Sua utilização vem sendo realizada, no Brasil, desde a década de 1920,
mas a partir de 1975 houve incentivos para sua efetivação como insumo
energético capaz de reduzir as importações de combustíveis, o que foi um
sucesso. Nos EUA, onde este tipo de estímulo começou mais tarde, mesmo
com um produto de baixo balanço energético, o consumo já suplantou o
brasileiro.
a)
Hidrologia
Os biocombustíveis utilizam elevadas quantidades de água para o
crescimento da biomassa. O uso de irrigação e os volumes de água captados
dependem das culturas utilizadas como matéria-prima para produção de
biocombustíveis, das condições edafoclimáticas e da eficiência do sistema de
irrigação. Segundo Fraiture (2008), em termos de água para irrigação de
culturas de biocombustíveis, a participação é maior devido a considerável
participação da cana de açúcar irrigada no mix de biocombustíveis (Figura 11).
76
Figura 11: Uso de água e terra para produção de culturas agrícolas de biocombustíveis
(2005).
b) Clima
A substituição de combustíveis fósseis por sucedâneos oriundos de
biomassa cultivada11 em área cuja mudança do uso do solo tenha ocorrido há
mais de 20 anos (IPCC, 2001), utilizando tecnologias de conversão eficientes e
aceitáveis do ponto de vista ambiental, é uma alternativa importante, que
contribui para a redução da poluição da atmosfera, inclusive para mitigação dos
impactos gerados pelas emissões de gases de efeito estufa (GEE) (BRASIL,
2007).
Deve-se considerar o balanço, pois há emissões de gases de efeito
estufa e causadores de deposição ácida pelas máquinas e caminhões para
colheita e transporte da biomassa residual caso utilizem derivados de petróleo.
c)
Erosão
11
Em virtude de seu balanço de emissões de CO 2 ser praticamente nulo, pois essas,
resultantes da queima do bagaço, foram absorvidas e fixadas pela planta durante o seu
crescimento (fotossíntese).
77
O manejo predatório da área da cultura pode causar processos erosivos
e assoreamento dos corpos hídricos.
d)
Assoreamento
O manejo predatório da área da cultura pode causar processos erosivos
e assoreamento dos corpos hídricos.
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
f)
Flora/Fauna
A cultura da cana-de-açúcar pode abrigar um grande número de
artrópodes e de microorganismos que têm um papel importante no controle
biológico de pragas de insetos ou ajudam na decomposição das substâncias
orgânicas no solo.
g)
Emissões atmosféricas
Há emissões aéreas de material particulado, emissão de gases
causadores de deposição ácida pelas máquinas e caminhões utilizando
derivados de petróleo.
h)
Alterações da paisagem
A grande área requerida para a implantação de biomassa energética
implica, naturalmente, o potencial conflito entre produção de alimentos e
energia. Assim como, na alteração da paisagem.
78
i)
Renovabilidade do recurso
A biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de
origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia
(BRASIL, 2007).
j)
Ruído
Há geração de ruído devido ao funcionamento da usina de produção de
etanol. A operação da usina causa ruídos que podem vir a incomodar a
população sob influência do empreendimento.
79
Matriz de Impacto Biocombustíveis (etanol)
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Armaz e name nto/dist
ribuição da e ne rgia
e /ou e ne rgé tico
Uso final do
e ne rgé tico
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADO RA
Magnitude
IMPACTO
Conve rsão /
Ge ração de e ne rgia
Reversibilidade
Biocombustíveis (Etanol)
FO NTE
ENERGÉTICA
Be ne ficiame nto do
e ne rgé tico
Impacto
Extração do
e ne rgé tico
Hidrologia
- alteração da qualidade ao longo da cadeia;
- consumo de água na produção agrícola, no processamento e resfriamento
de equipamentos.
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
4
Clima
- emissões de GEE pela combusão de óleo diesel no setor agropecuário e do
metanol misturado ao produto em seu uso final
IRR
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
5
Assoreamento
- impacto indireto de ações agrícolas
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Erosão
- impacto de ações agrícolas
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
REV
PEQ
1
-
-
0
REV
PEQ
1
6
-
-
0
-
-
0
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
7
Sismologia
Flora/fauna
- atividade agrícola , implantação de infraestruturas e operação
(emissões/ruídos), utilização do energético.
Emissões Atmosféricas
- emissões aéreas de óxidos de nitrogênio (NOX), aldeídos,
hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), aromáticos, tanto pela
própria combustão quanto por seu transporte
Alterações da paisagem
- instalação e manutenção de cultivos de oleaginosas, instalação de usina
para produção de biodiesel, instalações de usinas termelétrica e de
tancagem para armazenamento
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
4
Emissão de Ruído
- coleta e transporte da produção agrícola, operação da usina de
processamento e obtenção dos óleos vegetais, construção e operação da
usina de processamento de biodiesel, construção e operação da usina
termelétrica
REV
PEQ
1
REV
PEQ
1
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
4
Renovabilidade do recurso
0
ÍNDICE DE IMPACTO 32
80
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
4.1.10 BIOGÁS
O biogás é uma mistura gasosa constituída principalmente de metano e
dióxido de carbono, mas que também contém gás sulfídrico, amônia,
hidrogênio, nitrogênio, ácido sulfúrico, monóxido de carbono, carboidratos
saturados ou halogenados, oxigênio, vapor d’água e siloxanas. É produzido a
partir da digestão anaeróbica da matéria orgânica presente em resíduos sólidos
ou efluentes líquidos, em aterros ou digestores.
Segundo Zanette (2009), os processos de digestão anaeróbica da
matéria orgânica envolvem três etapas básicas: hidrólise, fermentação
(também conhecida como acidogênese) e metanogênese. A primeira etapa, na
qual o material particulado é convertido em compostos solúveis que podem,
então, ser hidrolisados em monômeros simples utilizados pelas bactérias que
realizam a fermentação, é chamada de hidrólise.
A segunda etapa é a fermentação ou acidogênese. No processo de
fermentação, aminoácidos, açúcares e alguns ácidos graxos são degradados.
Os substratos orgânicos servem tanto como doadores como aceptores de
elétrons. Os principais produtos da fermentação são acetato, hidrogênio, CO2,
propionato
e
butirato.
O
propionato
e
o
butirato
são
fermentados
posteriormente para também produzir hidrogênio, CO2 e acetato. Para alguns
efluentes industriais, a fermentação pode ser a primeira etapa no processo
anaeróbico. O ponto de partida para uma aplicação em particular depende da
natureza do resíduo a ser processado.
Os produtos finais da fermentação (acetato, hidrogênio e CO2) são,
portanto, os precursores para a formação de metano na metanogênese. A
energia livre associada com a conversão de propionato e butirato a acetato e
hidrogênio requer que o hidrogênio esteja presente em baixas concentrações
no sistema (pH2 < 10-4 atm), ou a reação não ocorrerá (METCALF & EDDY,
2003).
A terceira etapa, a metanogênese, é realizada por um grupo de
microrganismos coletivamente chamados de metanógenos. Dois grupos de
organismos metanogênicos estão envolvidos na produção de metano. Um
grupo, chamado de metanógenos aceticlásticos, converte o acetato em metano
81
e dióxido de carbono. O segundo grupo, denominado metanógenos utilizadores
de hidrogênio, utiliza hidrogênio como doador de elétrons e o CO2 como
aceptor de elétrons para produzir metano. Bactérias dentro dos processos
anaeróbicos, denominadas acetógenos, também são capazes de utilizar o CO2
para oxidar o hidrogênio e produzir ácido acético. Entretanto, como o ácido
acético será convertido em metano, o impacto desta reação é pequeno.
Existem três motivos principais para o tratamento do biogás: atender as
especificações necessárias para cada aplicação (geradores, caldeiras,
veículos), aumentar o poder calorífico do gás e padronizar o gás produzido. A
utilização em unidades de co-geração é o caso típico onde apenas os
contaminantes devem ser removidos do biogás. A maioria dos fabricantes de
turbinas a gás especifica limites máximos de ácido sulfídrico, hidrocarbonetos
halogenados e siloxanas no biogás. Quando usado como combustível veicular,
todos os contaminantes bem como o dióxido de carbono devem ser removidos
para atingir uma qualidade adequada do gás. Existem diversas tecnologias
disponíveis para a remoção de contaminantes do biogás e purificação do
biogás para atender as especificações de combustível veicular ou do gás
natural.
Na Europa e EUA, cerca de 800 digestores atendem, junto a aterros –
que somam 1.000 no mundo inteiro -, a capacidade instalada para geração
elétrica de 3.000 MW. Já na China e Índia, cuja principal aplicação é para
cocção e iluminação, existem mais de seis milhões de digestores de pequena
escala. Para fins veiculares, até o final de 2006 havia cerca de 2.000 estações
de abastecimento na Europa, com mais de 10.000 veículos sendo atendidos
(Zanette, 2009).
No Brasil, embora existam diversos projetos para o aproveitamento do
biogás produzido em aterros urbanos, atualmente apenas quatro aterros
aproveitam-no para a geração de eletricidade, com uma potência outorgada de
aproximadamente 70 MW (ANEEL, 2012). Na área rural, a quantidade de
produtores que utilizam os resíduos da agricultura e pecuária para a produção
de biogás ainda é pequena (2 MW), sendo que o aproveitamento dos dejetos
de suínos é a prática mais comum para tal finalidade. Com relação aos
82
efluentes líquidos, sua utilização para a produção de biogás e geração elétrica
é pouco significativa (4 MW).
As fontes de biogás são os resíduos orgânicos rurais (agrícolas e
pecuários), agroindustriais (vinhaça, bagaço de cana e outros) e urbanos (lixo e
esgoto), principalmente, mas é possível haver cultivos agrícolas voltados a este
fim.
a) Hidrologia
Os cultivos agrícolas, dentre os quais os biocombustíveis de primeira
geração, utilizam elevadas quantidades de água para o crescimento da
biomassa. O uso de irrigação e os volumes de água captados dependem das
culturas utilizadas, das condições edafoclimáticas e da eficiência do sistema de
irrigação.
No entanto, a biomassa residual, como o próprio nome diz, é um resíduo
de processos agrícola (palha e hastes) e industrial (bagaço de cana, etc),
pecuária e urbana não será considerado consumo de água para a produção
destas biomassas e sua conversão em biogás.
Para a conversão do biogás em energia elétrica, quando da utilização de
motores, o consumo de água para refrigeração é mínimo. No caso do ciclo
combinado, apenas será demandada água de make up para o sistema à vapor.
b) Clima
O tratamento dos efluentes, que ocasionariam emissões de metano,
reduz o impacto de gases responsáveis pelo efeito estufa. Sua combustão em
substituição a fósseis aumenta o benefício ambiental.
c) Erosão
O tratamento dos efluentes evita sua deposição em áreas inadequadas –
prática comum, apesar de proibida – e, assim, coíbe a erosão.
d) Assoreamento
83
O tratamento dos efluentes evita sua deposição em áreas inadequadas –
prática comum, apesar de proibida – e, assim, coíbe o assoreamento.
e)
Sismologia
Os sismos induzidos, fenômeno de natureza antrópica, ocorrem a partir
da
acomodação
de
camadas,
devido
a
desmoronamentos
internos
subsuperficiais, provocados pela dissolução de rochas ou compactação de
sedimentos pelo seu próprio peso. Geralmente esses sismos são localizados e
de pequena intensidade. Ações antrópicas como detonações para desmontes
de rochas, enchimento de reservatório e a injeção de fluídos a grandes
profundidades também podem deflagrar sismos artificiais (INFANTI JR.;
FORNASARI FILHO, 1998).
Este impacto não se aplica à produção e utilização biomassa residual.
f)
Flora/Fauna
O tratamento dos efluentes evita sua deposição em áreas inadequadas –
prática comum, apesar de proibida – e, assim, coíbe a perda de flora e fauna.
g)
Emissões atmosféricas
No caso de máquinas e caminhões para coletar os resíduos utilizarem
derivados de petróleo, haverá emissão de gases causadores de deposição
ácida, de material particulado e de gases responsáveis pelo efeito estufa – para
os quais deve ser elaborado um balanço.
h)
Alterações da paisagem
No entanto, como a biomassa residual, como o próprio nome diz, é um
resíduo de um processo agrícola (palha e hastes) e industrial (bagaço de cana,
etc), não é considerada alteração da paisagem para a produção da biomassa,
neste caso. Mas a usina causará impacto negativo neste tema.
i)
Renovabilidade do recurso
84
A biomassa residual é uma forma indireta de energia solar. A energia
solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos
processos biológicos de todos os seres vivos.
A biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de
origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia
(BRASIL, 2007). Os resíduos das culturas alimentares, energéticas e para
outros fins, cujos cultivos ocorrem em áreas onde a mudança do uso do solo
ocorreu há mais de 20 anos são renováveis.
j)
Ruído
Há geração de ruído devido ao funcionamento da usina termelétrica à
biogás e processos de cogeração. A operação da usina causa ruídos que
podem vir a incomodar a população sob influência do empreendimento.
Há ruídos gerados pela movimentação de veículos e pessoas para
recolha e transporte dos resíduos.
No caso da usina de biodigestão para fornecimento de combustível
veicular, o ruído no beneficiamento será pequeno e, no uso, não será maior
que o existente.
85
Matriz de Impactos do Biogás
Extração do energético
FO NTE
ENERGÉTICA
Armazenamento/distrib
uição da energia e/ou
Uso final do energético
energético
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADO RA
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Clima
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Assoreamento
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Erosão
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Sismologia
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Hidrologia
Biogás
Conversão / Geração de
energia
Reversibilidade
IMPACTO
Beneficiamento do
energético
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
- consumo de água no resfriamento de equipamentos.
Flora/fauna
- Implantação de infraestrutura e operação (emissões/ruídos)
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
3
Emissões Atmosféricas
- emissões aéreas de óxidos de nitrogênio (NOX)
-
-
0
-
-
0
IRR
MED
2
IRR
PEQ
1
IRR
MED
2
7
Alterações da paisagem
- instalações de biodigestor para sua produção, canteiros de obra,
instalações de usinas termelétrica
-
-
0
REV
PEQ
1
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
4
Emissão de Ruído
- construção e operação das instalações de produção de gás,
construção e operação da usina termelétrica.
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Renovabilidade do recurso
ÍNDICE DE IMPACTO
86
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
16
4.1.11 SOLAR
A energia solar é uma importante fonte de energia alternativa aos
combustíveis fósseis. A energia solar pode ser convertida em energia elétrica
por meio de dois processos diferentes: por meio de ciclos termodinâmicos
(termelétricas de concentração solar - CSP) e da conversão fotovoltaica
(DESIDERI et al., 2012).
As usinas termelétricas de concentração solar, operando em média
temperaturas (500 º C) e altas temperaturas (1000 º C), têm atraído
recentemente interesse e tornaram-se uma das alternativas mais promissoras
no campo da energia solar (DESIDERI et al., 2012). Os CSPs utilizam a
irradiação solar para o aquecimento de um fluido (comumente água) que
posteriormente ingressa para um ciclo Rankine convencional e mediante a
ação de uma turbina gera energia elétrica. Segundo Guimaraes et al. (2005) os
requerimentos para o desenvolvimento desta tecnologia é alta irradiação solar
direta normal (DNI), acessibilidade a recurso hídricos e proximidade a uma
rede de distribuição elétrica. Da mesma forma, problemas de intermitência
solar pode ser superada com o armazenamento térmico ou hibridização com
gás natural (DOE, 2009)
A geração fotovoltaica produz-se quando os raios solares convertem-se
diretamente em eletricidade. Esse tipo de tecnologia difere no CSP pela
geração de energia elétrica não é mediante um ciclo termodinâmico; além
disso, pode ser utilizado em áreas com baixa radiação direta (DESIDERI et al.,
2012). As células fotovoltaicas são feitas de diferentes tipos de materiais
semicondutores, sendo que o 85-90% das células solares são compostos de
monocristalinos ou policristalinos de silício (Si). Esta tecnologia é confiável e
chegou a uma boa maturidade comercial.
Estas tecnologias estão sendo desenvolvidos em uma ampla gama de
locações e ecossistemas, que vão desde florestas, na Inglaterra, para os
desertos da Califórnia, para locais quase tropicais da Flórida e em outros
lugares (TURNEY e FTHENAKIS, 2011). Pelo que os impactos ambientais de
planta baseada em energia solar dependerá de sua localização e sua área de
influência.
87
a) Hidrologia
Os concentradores solares ao funcionarem com um ciclo Rankine irão
utilizar o recurso água, principalmente, dependendo do tipo de resfriamento
que adotam e o tipo de tecnologia de concentrador solar. Como foi mencionado
nas térmicas a combustível fóssil, um sistema de resfriamento pode ser aberto
o fechado com resfriamento úmido (torre de resfriamento, principalmente) ou
com resfriamento seco. Sendo então que a maior demanda a precisa um
resfriamento aberto e é ela quem contamina com poluição térmica os corpos
receptores. Além disso, um resfriamento fechado com torre úmida precisa
menor quantidade de água, mas o consumo é maior. Finalmente o resfriamento
fechado seco é quem menor demanda de água precisa atingido para o ciclo
Rankine um aproximado de 10% do consumo de uma torre de resfriamento
(DOE, 2009). Além disso, o requerimento hídrico será necessário para a
limpeza dos espelhos. No caso da tecnologia de concentração solar de discos,
o resfriamento realiza-se em seco e somente requere de água para limpeza
dos espelhos.
Devido ao que os lugares onde os CSP são mais eficientes possuem
maior radiação a disponibilidade hídrica é pequena. Pelo que a disponibilidade
poderia virar um problema desta geração de energia. Por outro lado, à energia
fotovoltaica precisa de pequenas quantidades de água para a limpeza dos
espelhos (15 l/MWh) (Figura 12).
88
Tabela 12: Uso de água por energias renováveis. Fonte: FTHENAKIS e KIM (2010)
b) Clima
A geração de energia elétrica solar não gera emissões de gases de
efeito estufa (TSOUTSOS et al., 2005). Porém, TURNEY e FTHENAKIS (2011)
indicam que nos casos que a instalação das plantas concentradoras e os
painéis fotovoltaicos sejam em áreas onde foi necessário a remoção de
vegetação seja tomado em consideração as emissões de CO2.
Além disso, no caso de hibridização com gás natural, a emissões
atmosféricos corresponderão ao descrito no item 1.4.2.
c) Erosão
Mudanças no uso do solo poderia influir na geração de erosão. O
impacto do uso da terra é dependente da topografia da paisagem assim como
a área de terra coberta pelo sistema fotovoltaico e o tipo de solo (TSOUTSOS
et al., 2005). Se as plantas de energia solar são construídas em encostas, vias
de acesso entre os painéis poderiam produzir erosão do solo (TURNEY e
89
FTHENAKIS, 2011). Além disso, uma aplicação de um sistema fotovoltaico em
terras cultiváveis faria uma mudança do uso do solo (TSOUTSOS et al., 2005).
Da mesma forma, segundo EPE (2007a, 2007b) a área media para
instalação de projetos solares (20 - 50 km2) é maior do que para instalação de
uma térmica a combustível fóssil.
d) Assoreamento
Processos de assoreamento podem ser considerados como impactos
indiretos por serem consequência do processo de erosão, devido à modificação
da morfologia do relevo e mudança no uso do solo.
Segundo TURNEY e FTHENAKIS (2011) a tendência das usinas de
energia solar é sua expansão em terreno declive alto, 10% encostas ou
superior. Pelo que mudanças do uso do solo poderiam originar erosão e
assoreamento
e) Sismologia
Não se identificaram impactos relacionados à sismologia.
f) Flora/Fauna
O impacto para a fauna vai ser bem correlacionada com a biodiversidade
da terra em que os painéis e a usina seriam construídos. O impacto mais
significativo deve-se a que as instalações dos painéis fotovoltaicos são
geralmente cercados, limitando o movimento de animais, e disponibilidade de
alimento (TURNEY e FTHENAKIS, 2011).
Além disso, o solo é limpo durante a construção e mantido livre de
vegetação. Da mesma forma, os painéis geram sombras e alteram o
microclima, causando um efeito não estudado em vegetação (TURNEY e
FTHENAKIS, 2011).
No caso que a instalação dos painéis fotovoltaicos representou um
desmatamento de floresta, TURNEY e FTHENAKIS, (2011) indicam que o
tempo de recuperação desse ecossistema é assumido média de 10 anos, uma
vez que o distúrbio é significativamente menor do que a mineração de carvão
90
g) Emissões
A geração de energia elétrica solar não gera emissões atmosférica
poluentes (TSOUTSOS et al., 2005). Porém, no caso de hibridização com gás
natural, a emissões atmosféricos corresponderão ao descrito no item 1.4.2.
h) Alteração da Paisagem
A geração com CSPs e fotovoltaica precisam de áreas extensas para
seu funcionamento, pelo que alterações à paisagem (impacto visual) e
mudança no uso do solo podem ser identificadas.
Da mesma forma, os impactos e as alterações na paisagem são
susceptíveis de surgir durante a fase de construção pelas atividades de
construção, tais como movimentos de terra e pelos movimentos de transporte
(TSOUTSOS et al., 2005).
i) Renovabilidade do Recurso
O uso da energia solar considera-se uma exploração de um recurso
renovável.
j) Ruído
O impacto devido a ruídos molestos é mínimo em comparação com
qualquer opção de outra geração de eletricidade como a geração de energia
eólica, e as turbinas a gás (TSOUTSOS et al., 2005).
91
Matriz de Impacto da Solar
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Armazenamento/distribu
ição da energia e/ou
energético
Uso final do energético
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADORA
Magnitude
IMPACTO
Conversão / Geração de
energia
Reversibilidade
Solar
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Impacto
Extração do energético
Hidrologia
- consumo de água no processo de resfriamento
no casos de CSP e uso de água para limpza dos
panéis.
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
Clima
- A geração de energia elétrica solar não gera
emissões de GEE. Nos casos de instalação de
painéis em áreas de remoção de vegetação se
considera as emissões de CO2
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Assoreamento
- impacto indireto de ações de construção por
mudanças no uso do solo.
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Erosão
- Erosão do local onde são construídas as
instalações da usina por mudanças no uso do solo
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
Emissão de Ruído
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Renovabilidade do
recurso
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Sismologia
Flora/fauna
- Interferência nos hábitats de algúns
ecossistemas
Emissões
Atmosféricas
Alterações da
paisagem
- Alteração na paisagem devido à necessidade de
áreas extensas para seu funcionamento.
ÍNDICE DE IMPACTO
19
92
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
4.1.12 EÓLICA
A energia eólica é uma fonte renovável de geração de energia elétrica
que tem sido utilizada com sucesso em vários países. No Brasil, em particular,
tal fonte tem obtido resultados bastante favoráveis nos leilões de energia. O
aproveitamento da força dos ventos é um dos setores de tecnologia de ponta
que apresenta os maiores índices de crescimento relativo, devido ao aumento
dos preços dos combustíveis fósseis e não renováveis, além da crescente
preocupação com as questões ambientais.
O aproveitamento da energia dos ventos apresenta, como toda
tecnologia energética, algumas características ambientais desfavoráveis como,
por exemplo, impacto visual, ruído, interferência eletromagnética, ofuscamento
e danos à fauna. Por outro lado, ela contribui para o desenvolvimento
sustentável pelo fato de dispensar o uso da água como elemento motriz, ou
mesmo como fluido de refrigeração, e, também, de não produzir resíduos
radioativos ou gasosos. Além disso, 99% de uma área usada em um parque
eólico podem ser utilizados para outros fins, como a pecuária e atividades
agrícolas.
Dentre os impactos considerados para o cálculo do VS, a energia eólica
apresenta aspectos negativos somente na Fauna, na Paisagem e Ruídos.
a) Fauna:
O impacto na fauna é relativo à colisão de pássaros, morcegos e insetos
nas pás e distúrbios nas rotas migratórias dos mesmos, causando morte ou
ferimento; alterando o habitat de migração; reduzindo o habitat disponível; e
comprometendo a reprodução e o crescimento.
As características dos aerogeradores, as condições climáticas, além da
geografia da região onde são instalados definem no nível de impacto sobre a
fauna. Adicionalmente, o comportamento das espécies da região é também
determinante na ocorrência de colisões com as pás. No caso específico dos
morcegos, outros fatores relacionados com a operação das eólicas (por
exemplo, o som emitido pela rotação dos aerogeradores) também podem ser
apontados como responsáveis.
93
O índice de mortalidade, entretanto, é baixo quando comparado a outros
fatores de risco tais como prédios, linhas de alta tensão, carros e torres de
comunicação, conforme destacado por Sovernigo (2009).
De qualquer forma, várias medidas têm sido tomadas no sentido de
reduzir o número de acidentes, tais como o aumento do tamanho das pás para
diminuir a velocidade de rotação; a modificação das cores das pás para dar um
efeito ótico positivo para as aves; e a proibição da construção de usinas em
rotas de passares e morcegos e próximo a florestas.
No que diz respeito às eólicas no mar (offshore) o efeito é, na verdade,
positivo, pois a instalação das torres cria um ambiente adequado para
proliferação de mexilhões que são fontes de alimentos para diferentes espécies
de peixe. Este fato também traz um impacto positivo na atividade pesqueira.
b) Alteração da Paisagem
As usinas eólicas, conforme já mencionado, tem vários aspectos
ambientais desejáveis, mas na medida em que sua expansão se torna
representativa, começa a incomodar comunidades vizinhas, que passam a
rejeitá-las. Esta é uma característica de determinadas tecnologias conhecida
como not in backyard.
De fato, o impacto visual de uma estrutura que pode chegar a mais de
120 metros de altura e 100 metros de diâmetro pode modificar bastante o perfil
de uma região. Além de interferir na mobilidade dos habitantes e mesmo dos
possíveis turistas do local.
De qualquer forma, a dimensão do impacto visual é algo bastante
subjetivo. Assim sendo é necessário o desenvolvimento de metodologias para
uma melhor quantificação. De acordo com a EPE (2007), a mensuração do
impacto deve levar em conta um conjunto de especificidades locais,
principalmente as referentes à dimensão física das turbinas, além do seu
número e geometria, do layout do parque eólico e da sua visibilidade, das
características da paisagem, da população e dos visitantes locais.
Dessa maneira, conforme destacado em EPE (2007), “um parque eólico
apresentará um impacto visual negativo se ocorrer uma situação incorreta de
94
escala entre observadores e equipamento que, no limite, provocará um efeito
de superposição visual de um elemento sobre outro, gerando uma situação de
desconforto, ou se a o campo visual de determinado elemento ficar
negativamente alterado por excesso de obstrução visual, impedindo a leitura do
perfil original longitudinal do terreno”.
c) Ruído
Ao contrário do impacto na paisagem, a percepção dos ruídos
provocados pelas usinas eólicas é algo bem menos subjetivo. Na verdade, a
subjetividade está no nível de incômodo que atinge diferentemente cada
indivíduo. Por outro lado, o ruído pode interfere em diferentes atividades, tal
como uma simples conversação, o que permite que o impacto seja
quantificado.
O nível de ruído permitido pelo CONAMA12 (Conselho Nacional de Meio
Ambiente) não passa de 60 dBA. Enquanto que alguns geradores podem emitir
ruídos superiores a 100 dBA. É claro que este impacto tem que ser avaliado
dentro de um contexto maior, como a distância da fonte da fonte de ruído, a
velocidade do vento, temperatura, umidade, precipitação e a presença de
barreiras ou edifícios.
De qualquer forma, as usinas mais modernas já estão sendo projetadas
para emitir um nível muito menor de ruídos, que podem ser menores do que 50
dBA em algumas tecnologias.
12
Resolução 1/1990
95
Matriz de Impacto Eólica
Extração do e ne rgé tico
FO NTE
ENERGÉTICA
Armaz e name nto/distrib
uição da e ne rgia e /ou Uso final do e ne rgé tico
e ne rgé tico
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
AÇÃO GERADO RA
Hidrologia
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Clima
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Assoreamento
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Erosão
Eólica
Conve rsão / Ge ração
de e ne rgia
Reversibilidade
IMPACTO
Be ne ficiame nto do
e ne rgé tico
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
- Erosão do local onde são construídas as
instalações da usina
Sismologia
Flora/fauna
- Impactos em rotas migratórias de pássaros
e morcegos
Emissões Atmosféricas
Alterações da paisagem
- Alteração na paisagem pelos aerogeradores
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
3
Emissão de Ruído
- Emissão de ruídos na operação das usinas
eólicas
-
-
0
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
3
Renovabilidade do recurso
0
ÍNDICE DE IMPACTO
96
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
8
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
4.1.13 GEOTÉRMICA
A energia geotérmica tem origem na fonte térmica presente na crosta
terrestre, onde se encontra o magma. A energia térmica na terra é distribuída
entre as rochas e o fluido. Este está contido nas suas fraturas e poros das
rochas, cuja temperatura pode ser superior a 230°C (MIT, 2006), sendo
adequado, portanto, para a geração de energia elétrica. Os vulcões e as fontes
termais são exemplos de manifestações desta fonte de energia.
O aproveitamento é feito a partir da extração energia térmica do
reservatório por meio de transferência de calor por convecção em regiões
porosas e/ou fraturas de rocha e condução através da própria rocha. O
processo de extração de calor deve ser projetado de acordo com as restrições
impostas pelas condições hidrológicas e geológicas da região. Tipicamente, a
água quente ou vapor é produzido são convertidos em eletricidade, em um
processo parecido com o de uma usina termelétrica convencional, em que o
vapor faz girar da turbina que aciona um gerador.
Muitos aspectos da extração de calor geotérmica são semelhantes aos
encontrados no processo de exploração do gás, petróleo e carvão. Devido a
estas semelhanças, equipamentos e técnicas foram adaptados para utilização
no desenvolvimento de energia geotérmica, um fato que, em certa medida,
acelerou o processo de aproveitamento de tal fonte de energia.
O impacto ambiental da energia geotérmica também é bastante reduzido
e está relacionado com poluição atmosférica, poluição da água e ruídos (MIT,
2006), conforme será mostrado brevemente a seguir:
a) Hidrologia
Os fluidos de perfuração e a atividade exploratória da energia
geotérmica podem conter uma variedade de sais minerais dissolvidos,
principalmente por conta das altas temperaturas reservatórios, que aumenta a
quantidade de sólidos dissolvidos. Alguns destes minerais (por exemplo, o boro
e arsênico) podem envenenar as águas superficiais e subterrâneas e também
prejudicar a vegetação local.
97
b) Emissões atmosféricas
Os fluxos geotérmicos que contém gases não condensáveis são
liberados na atmosfera, junto com o vapor de água. Nas instalações
hidrotermais, os gases mais comuns são o CO2 e o H2S, embora espécies
como o metano, hidrogênio, amoníaco sejam frequentemente encontrados em
concentrações baixas. O odor desses gases é desagradável e podem ser
corrosivos, além de terem propriedades nocivas à saúde humana.
c) Ruídos
O ruído de operações geotérmicas é típico de muitas atividades
industriais. Os níveis mais altos são geralmente produzidos durante a
perfuração, a estimulação, e as fases de teste, quando os níveis de ruído que
variam de cerca de 80 a 115 dBA no entorno da planta. Durante as operações
normais de uma usina de energia geotérmica, os níveis de ruído podem variar
entre 71 e 83 dBA, a uma distância de 900 m. Neste caso, existem três
principais fontes de ruídos: o transformador, a casa de força, e a torre de
resfriamento.
98
Matriz de Impacto Geotérmica
Extração do energético
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Uso final do energético
Severidade
AÇÃO GERADORA
Armazenamento/distribuição da
energia e/ou energético
Magnitude
IMPACTO
Conversão / Geração de energia
Reversibilidade
Geotérmica
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do energético
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Hidrologia
- possibilidade de contaminação do lençol
freático; utilização de água para resfriamento
de equipamentos de geração elétrica
IRR
MED
2
-
-
0
REV
MED
2
-
-
0
-
-
0
5
Clima
- liberação de gases de efeito estufa na
atmosfera
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Assoreamento
- assoreamento na perfuração dos poços
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Erosão
- erosão da área onde acontece a exploração
da fonte
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
1
Sismologia
- impactos na perfuração dos poços
IRR
MED
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
3
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Emissões Atmosféricas - Emissão de CO2 e o H2S
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
2
Alterações da paisagem - Instalações das usinas
IRR
PEQ
1
-
-
0
IRR
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
2
REV
PEQ
1
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Flora/fauna
Emissão de Ruído
- Emissão de ruídos na atividade de
exploração e na geração de energia elétrica
Renovabilidade do
recurso
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
99
17
4.1.14 ENERGIA DO MAR
A geração de energia elétrica a partir do mar por ser feita das seguintes
maneiras: pelo aproveitamento das marés e das correntes oceânicas, pela
energia das ondas, da energia térmica e de gradientes de salinidade. Apesar
do grande potencial, tais tecnologias ainda têm pouca aplicação por não terem
atingido um estágio de maturidade no seu desenvolvimento.
As tecnologias de energia do mar mais avançadas são a das correntes
oceânicas e das marés. As primeiras são geradas pela interação gravitacional
entre a terra, a lua e o sol, por diferenças de temperaturas ou por diferenças de
salinidade das águas, oferecendo possibilidades de geração de energia elétrica
a partir da energia cinética do deslocamento das águas ou da energia potencial
derivada da diferença do nível do mar entre as marés altas e baixas.
A energia maré-motriz, por sua vez, se faz pela acumulação das águas
na maré alta e devolução ao mar durante a maré vazante, aproveitando o
volume acumulado e a altura das águas na barragem para produzir energia
elétrica, a semelhança das usinas hidráulicas convencionais.
De acordo com Cruz & Sarmento (2004), os impactos ambientais destas
tecnologias são bem reduzidos e sendo os principais relacionados com a
interferência na fauna e flora marinha, impactos visuais e ruídos.
a) Alteração da Paisagem
A exemplo do que acontece com a energia eólica, a magnitude do
impacto visual é subjetiva e depende muito da tecnologia adotada. Em alguns
casos, como o das plantas que ficam afastadas da costa, pode ser
praticamente nulo. No caso das plantas submersas, o impacto visual é zero.
As usinas próximas da costa, por motivos óbvios, têm maior tendência a
apresentar impactos visuais. Entretanto, este pode ser atenuado se forem
integrados a estruturas existentes, como portos ou quebra-mares. É importante
também que as plantas não interfiram em áreas de lazer ligadas às praias.
b) - Flora e fauna
100
A geração a partir da energia do mar pode provocar alterações nas
correntes marítimas, no regime de marés e nos padrões de mistura de
espécies microscópicas, que constituem a base da cadeia alimentar de
inúmeras espécies do meio marinho. Deve-se levar em conta também a
utilização de tintas anti-corrosão e o tipo de proteção empregada para prevenir
as encrustações de organismos marinhos, que podem ser tóxicos e, portanto,
prejudiciais para as espécies marinhas.
c) Ruídos
Os ruídos provocados pela geração de energia do mar também pode ser
negligenciável. Muitas das vezes os ruídos se confundem com o som natural
das ondas, por isso, podem passar despercebidos. Nas plantas afastadas da
costa, o impacto para o homem é nulo, mas pode interferir em sistemas de
navegação e em algumas espécies marinhas. Este caso, entretanto, ainda
merece estudos mais aprofundados para se analisar o real impacto.
101
Matriz de Impacto Energia do Mar
Extração do energético
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Uso final do energético
Severidade
AÇÃO GERADORA
Armazenamento/distribuição da
energia e/ou energético
Magnitude
IMPACTO
Conversão / Geração de energia
Reversibilidade
Energia do Mar
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do energético
Impacto
FASES DA CADEIA ENERGÉTICA
Hidrologia
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Clima
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Assoreamento
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Erosão
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Sismologia
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Flora/fauna
- Alteração de habitat de peixes. Em
alguns casos o impacto pode ser positivo
Emissões
Atmosféricas
Alterações da
paisagem
- Impacto desprezível em
empreendimentos afastados da costa
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
2
Emissão de Ruído
- Impacto desprezível em
empreendimentos afastados da costa
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
2
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Renovabilidade do
recurso
ÍNDICE DE IMPACTO
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
102
6
4.1.15 FONTES RESIDUAIS NÃO RENOVÁVEIS
Nos processos produtivos que utilizam fontes fósseis, tais como refino
de petróleo e coqueificação de carvão mineral metalúrgico, há subprodutos
(resíduos) que se descartados na natureza podem causar impactos ambientais
significativos. Estes resíduos, entretanto, tem poder calorífico significativo e
podem ser reaproveitados como vetores energéticos.
Os mais utilizados são o gás de refinaria e o gás de coqueria. Ambos
têm poder calorífico (e composição química, de um modo geral) similar ao gás
natural e são comumente utilizados para geração de energia elétrica para
autoconsumo das empresas, ou mesmo para comercialização de energia.
Os impactos ambientais são similares ao do gás natural, entretanto, por
serem resíduos, não pode ser consideradas as fases de exploração e de
beneficiamento. Ademais, a liberação destes gases na atmosfera pode
contribuir bastantes para o aquecimento global, dado que o metano é
importante gás de efeito estufa. Portanto, quando este é queimado evita-se o
aumento da concentração de gases de efeito estufa.
103
Matriz de Impacto Fontes Residuais não Renováveis
FAS ES DA CADEIA ENERGÉTICA
Não Renováis Residual
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Reversibilidade
Magnitude
Severidade
Clima
Magnitude
- consumo de água processamento, transporte, resfriamento de
equipamentos.
Reversibilidade
AÇÃO GERADORA
Severidade
Hidrologia
Uso final do
energético
Magnitude
IMPACTO
Armazenamento/dist
Conversão / Geração
ribuição da energia
de energia
e/ou energético
Reversibilidade
FONTE
ENERGÉTICA
Beneficiamento do
energético
Impacto
Extração do
energético
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Assoreamento
- impacto indireto de ações contrutivas.
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Erosão
- impacto de ações construtivas
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
-
-
0
0
Sismologia
Flora/fauna
- impactos na operação (emissões/ruídos)
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
3
Emissões Atmosféricas
- emissões aéreas de óxidos de nitrogênio (NOX)
-
-
0
-
-
0
IRR
M ED
2
IRR
PEQ
1
IRR
M ED
2
7
Alterações da paisagem
- instalações de usinas termelétrica
-
-
0
-
-
0
IRR
PEQ
1
IRR
PEQ
1
-
-
0
3
Emissão de Ruído
- construção e operação das usinas termelétricas
-
-
0
-
-
0
REV
PEQ
1
-
-
0
-
-
0
1
Renovabilidade do recurso
10
ÍNDICE DE IMPACTO
104
Legenda:
Reversibilidade: REV (Reversível), IRR (Irreversível)
Magnitude: PEQ (Pequena), MED (Média), GRA (Grande)
27
4.2 Matriz de Impacto por Fonte Energética
A matriz de impacto abaixo é a compilação do índice de impacto por
fonte energética.
Clima
Assoreamento
Erosão
Sismologia
Flora/fauna
Emissões Atmosféricas
Alterações da paisagem
Emissão de Ruído
Renovabilidade do
recurso
Gás Natural
5
7
5
5
9
5
7
7
7
10
67
Petróleo e Derivados
7
9
5
5
9
9
8
7
7
10
76
Carvão Mineral
8
10
9
9
9
9
10
9
7
10
90
Hidrelétrica
10
1
10
9
5
8
1
10
1
0
55
Eólica
0
0
0
1
0
1
0
3
3
0
8
Lenha
5
5
2
2
0
5
5
5
1
0
30
Biomassa residual
2
1
5
5
0
2
5
0
0
0
20
Energia no Mar
0
0
0
0
0
2
0
2
2
0
6
Geotérmica
5
1
1
1
3
0
2
2
2
0
17
Nuclear
8
1
9
9
9
1
2
7
7
10
63
Solar
5
1
1
1
0
5
0
5
1
0
19
Não Renováveis Residual
1
0
1
1
0
3
7
3
1
10
27
Biodiesel
4
5
1
1
0
6
7
4
4
0
32
Etanol
4
5
1
1
0
6
7
4
4
0
32
Biogás
1
0
0
0
0
3
7
4
1
0
16
Fonte energética
(Classificação de 0 a 10)
105
Índice do Impacto
Hidrologia
IMPACTO
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112
ANEXO I
- Fundamentos da Energia -
113
1.
Introdução
A energia é fundamental para a vida moderna, não somente, por
proporcionar facilidades, como luz elétrica e conforto térmico, mas também por
assegurar o desenvolvimento econômico de um país. Obviamente, todas essas
vantagens são acompanhadas custos monetários e ambientais. Para atender à
demanda
da
população
são
necessários
grandes
investimentos
em
hidrelétricas, em plataformas de petróleo, em exploração de carvão mineral,
enfim, em grandes empreendimentos que normalmente causam significativos
impactos na natureza.
Assim, é necessário um planejamento, que ao mesmo tempo em que
assegure a expansão da oferta com o menor impacto ambiental, formule
medidas pelo lado da demanda que garantam que o consumo de energia seja
feito da maneira mais eficiente possível.
Até os anos 1960, porém, o mundo vivia um período de energia barata e,
por consequência, o planejamento energético era feito olhando-se somente
para o lado da oferta. Ou seja, a resposta para um crescimento na demanda
era uma expansão da oferta. Não havia também preocupações com impactos
ambientais. Assim sendo, esta não era também uma variável levada em
consideração na tomada de decisão da construção de novos empreendimentos
energéticos.
Com os choques do petróleo e os crescentes questionamentos sobre a
degradação ambiental que o desenvolvimento econômico provocava, houve a
necessidade de dar um novo enfoque ao planejamento energético, onde seriam
contempladas as questões de eficiência energética (gerenciamento pelo lado
demanda), as questões de comportamento humano e as ambientais. Dessa
maneira, construiu-se um arcabouço teórico para descrever de maneira formal
os fundamentos da energia. Tais fundamentos são descritos a seguir.
2.
Fundamentos do Sistema Energético
O sistema energético é um conjunto de atividades que podem ser
divididas em três níveis:

produção e conversão de fontes em vetores energéticos;

armazenamento e distribuição dos vetores; e
114

consumo final.
Tais níveis e a interação entre eles vão formar as cadeias energéticas
que representam todas as atividades integrantes de uma fonte de energia, bem
como suas ligações com outras cadeias. O Quadro 1 abaixo mostra alguns
exemplos de cadeias energéticas. Na cadeia do petróleo, a fonte é extraída no
poço, é processada na refinaria dando origem aos vetores energéticos
gasolina, Diesel, GLP etc. Estes são armazenados ou distribuídos para o
consumidor final, no caso, os automóveis. Ocorre que os referidos vetores
energéticos podem ter outros usos finais, que não no setor de transportes. E
outros vetores, como metano e eletricidade, também concorrem como fontes
de energia para automóveis. Daí a interação entre as cadeias, que torna o
setor energético bastante complexo.
Quadro 1 – Cadeias Energéticas
Fontes
Extração,
tratamento
Conversão,
tecnologia
Vetores
Petróleo
Carvão
Gás Natural
poço de petróleo
mina de carvão
jazida
refinaria
usina de energia
beneficiamento
célula
fotovotaica
gasolina, Diesel etc
eletricidade
metano
eletricidade
rede de gás
rede elétrica/uso
local
fogão a gás
lâmpada
sistemas
Distribuição e
distribuição
armazenamento
derivados
Consumo final
automóvel
de
de rede elétrica
ar condicionado
Solar
A fonte de energia também pode ser classificada de acordo com a forma
com que ela é encontrada na natureza. Assim, a fonte é dita primária quando
esta se origina de processos naturais. Ela será secundária se já tiver passado
por algum processo de transformação.
Há ainda a distinção entre fontes renováveis e não renováveis. Enquanto
estas apresentam estoque finito, que acabará num determinado tempo;
aquelas são resultantes de um fluxo contínuo, estoque reposto. Dependendo
da forma de utilização das fontes renováveis, o estoque pode ser considerado
115
infinito. Quando uma floresta é derrubada para servir de fontes de energia, o
seu aproveitamento não pode considerado como um fluxo contínuo. Este uso
não será considerado sustentável e a fonte não pode ser classificada como
renovável.
Em linhas gerais, pode-se dizer que o setor energético é o segmento da
economia que se ocupa dos processos de conversão de fontes primárias em
secundárias.
Há ainda outra distinção importante a se fazer quando se estuda o setor
energético: a energia final e a energia útil. A primeira, que pode ser primária ou
secundária, é a que está disponível para o consumidor, descontando as perdas
de armazenamento e distribuição. Já a energia útil é aquela realmente
aproveitada pelo consumidor. A quantidade de energia útil aproveitada de uma
dada quantidade de energia final depende da eficiência da tecnologia do uso
final.
Por exemplo, uma lâmpada elétrica acesa consome eletricidade que é
gasta também para iluminação, quanto no aquecimento da mesma. Esta última
é considerada uma perda. A energia útil será aquela efetivamente utilizada
para iluminação. A relação entre a energia útil e o total de eletricidade utilizada
no processo corresponde à eficiência do equipamento.
Por fim, cabe também mencionar a questão da contabilidade energética.
Trata-se de um sistema que descreve o fluxo de energia através de uma
economia durante dado período, normalmente, um ano. No Brasil, este sistema
é denominado Balanço Energético Nacional (BEN). O BEN é principal base de
dados energética no país e é publicado anualmente pela Empresa de Pesquisa
Energética – EPE (ver www.ben.epe.gov.br).
Como é um balanço, o seu formato segue a seguinte identidade:
P + I – X = L + CF + CnE + DS
onde,
P é a produção de energia por fonte;
I é a importação de energia por fonte;
X é a exportação de energia por fonte;
116
L são as perdas no processo de transformação;
CF é o consumo final de energia por fonte;
CnE é consumo não energético; e
DS é a variação de estoque.
O somatório da produção, importação e variação de estoques,
descontado as exportações constitui a oferta interna de energia, muito
comumente referida como matriz energética.
Como cada fonte de energia é comercializada em diferentes formas, tais
como, volume, quantidade, peso, ou mesmo em energia, é necessário utilizar
algumas unidades de conversão. Estas são adotadas de acordo com o
conteúdo térmico ou poder calorífico do combustível e é medida por meio de
um calorímetro, que pode determinar o poder calorífico superior (PCS) quando
se inclui a quantidade de calor liberada pela condensação do vapor d’água
formado durante a combustão; ou o poder calorífico inferior (PCI), quando este
componente é excluído do poder calorífico. O quadro a seguir mostra um
exemplo
de
Balanço
Energético
Nacional
consolidado
para
2001.
117
118
ANEXO II
- Novos fatores e valores de referência -
119
Tabela 1: Valor de Referência para o cálculo do Valor de Quantidade (VQs) Aspecto Ambiental da Energia
Aspecto
Ambiental
Valor de
Referência
Unidade
Fonte
Energia
272380090,249827
tep/ano
MME / Balanço Energético Nacional
2012 do Brasil
Nota: Os valores devem ser de uma fonte oficial de cada país, como o
Ministério de Energia e Minas, e atualizados anualmente, no possível.
Tabela 2: Dados para o cálculo dos Valores de Severidade (VSs)
a) Impacto por Fonte Energética
Hidrologia
Clima
Assoreamento
Erosão
Sismologia
Flora/fauna
Emissões Atmosféricas
Alterações da paisagem
Emisor de Ruído
Renovabilidade do recurso
Índice do impacto
IMPACTO
Gás Natural
5
7
5
5
9
5
7
7
7
10
67
Petróleo e Derivados
7
9
5
5
9
9
8
7
7
10
76
Carvão Mineral
8
10
9
9
9
9
10
9
7
10
90
Hidrelétrica
10
1
10
9
5
8
1
10
1
0
55
Eólica
0
0
0
1
0
1
0
3
3
0
8
Lenha
5
5
2
2
0
5
5
5
1
0
30
Biomassa residual
2
1
5
5
0
2
5
0
0
0
20
Energia no Mar
0
0
0
0
0
2
0
2
2
0
6
Geotérmica
5
1
1
1
3
0
2
2
2
0
17
Nuclear
8
1
9
9
9
1
2
7
7
10
63
Solar
Não Renováveis
Residual
5
1
1
1
0
5
0
5
1
0
19
1
0
1
1
0
3
7
3
1
10
27
Biodiesel
4
5
1
1
0
6
7
4
4
0
32
Etanol
4
5
1
1
0
6
7
4
4
0
32
Biogás
1
0
0
0
0
3
7
4
1
0
16
Fonte energética
(Classificação de 0 a 10)
120
Nota: O impacto potencial máximo considerado para o cálculo do VSe é 90,
referente ao carvão mineral.
Tabela 3: Fatores de Conversão de Unidades:
a) Intervenção por fonte no uso da energia elétrica.
1) SIN (Sistema
Interligado
Nacional):
Dado
informado
pela
organização
(tep/ano)
Contribuição
de cada fonte
no SIN (%)
2,30%
4,72%
1,22%
2,94%
0,29%
Fonte
Petróleo
Gás Natural
Carvão Mineral
Nuclear
Lenha
Biomassa residual
Hidrelétrica
Biodiesel
Etanol
Biogás
Solar
Eólica
Geotérmica
Energia no Mar
Não Renováveis
Residual
Soma
Dado
informado
pela
organização
(tep/ano)
2) Auto
produtor:
tep/ano
Fonte
Contribuição
de cada fonte
(%)
3) Contrato
bilateral:
tep/ano
Petróleo
Gás Natural
Carvão Mineral
Nuclear
Lenha
Biomassa
residual
Hidrelétrica
Biodiesel
Etanol
Biogás
Solar
Eólica
Geotérmica
Energia no Mar
Não Renováveis
Residual
6,70%
80,55%
0,00%
0,00%
0,00%
0,01%
0,51%
0,00%
0,00%
0,76%
Soma
100,00% -
Fonte
Dado
informado
pela
organização
(tep/ano)
Contribuição
de cada fonte
(%)
Petróleo
Gás Natural
Carvão Mineral
Nuclear
Lenha
Biomassa
residual
Hidrelétrica
Biodiesel
Etanol
Biogás
Solar
Eólica
Geotérmica
Energia no Mar
Não Renováveis
Residual
Soma
100,00% -
100,00% -
Nota: No ponto 1, foi considerado como exemplo o Sistema Interligado
Nacional do Brasil 2011 (EPE, 2012). Esses valores devem ser de uma fonte
oficial de cada país, como o Ministério de Energia e Minas, e atualizados
anualmente, no possível.
b) Fatores de conversão de energia
Para:
TJ
Gcal
tep/ano
Mtep
Mbtu
De:
Multiplicar por
TJ
Gcal
Mtep
1
238,8 0,00002388
947,8
0,0041868
1 0,0000001
3,968
41868 10000000
1 39680000
GWh
0,2778
0,001163
11630
121
Mbtu
GWh
0,0010551
4
0,252
860
2,52E-08
0,000086
1 0,0002931
3412
1
c) Fatores de conversão de massa
Para:
De:
Kg
t
lt
st
lb
Kg
T
Multiplicar por
1
0,001
1000
1
1016
1,016
907,2000000
0,9072
0 0,000454
lt
st
0,000984
0,984
1
0,893
0,000446
0,001102
1,1023
1,12
1
0,0005
lb
2,2046
2204,6
2240
2000
1
d) Fatores de conversão de volume
Para:
US gal
De:
Multiplicar por
US gal
UK gal
bbl
3
ft
l
3
m
1
1,201
42
7,4800000
0
264,2
UK gal
0,8327
1
34,97
6,229
0,22
220
bbl
0,02381
0,02859
1
0,1781
0,0063
6,289
3
ft
0,1337
0,1605
5,615
1
0,0353
35,3147
3
l
m
3,785
4,546
159
28,3
1
1000
0,0038
0,0045
0,159
0,0283
0,001
1
e) Poder calorífico inferior padrão do Petróleo por país (tep/tonelada)
Petróleo
Arábia Saudita
Rússia
Estados Unidos
Irã
China
Canadá
Emirados
Árabes
Venezuela
México
Nigéria
tep/t
1,016
1,005
1,033
1,019
1,000
1,022
1,018
1,069
1,117
1,021
Nota: Valores dos países com maior produção de petróleo segundo IEA (2012).
Cabe indicar que esses valores devem ser atualizados anualmente, no
possível.
122
f) Poder calorífico inferior padrão do Carvão Vapor por país (tep/tonelada)
Carvão Vapor
tep/t
China
0,522
US
0,541
India
0,563
Indonésia
0,573
África do Sul
0,563
Austrália
0,552
Rússia
0,600
Cazaquistão
0,444
Colômbia
0,650
Polônia
0,547
Nota: Valores dos países com maior produção de carvão para vapor, segundo
IEA (2012). Cabe indicar que esses valores devem ser atualizados anualmente,
no possível.
g) Poder calorífico inferior padrão dos derivados do petróleo (tep/tonelada)
Produtos do Petróleo
OECD
Europa
OECD
Américas
OECD
Ásia/Oceania
Não OECD
tep/t
Gás de refinaría
1,182
1,149
1,149
1,149
Etano
1,182
1,180
1,180
1,180
GLP
1,099
1,130
1,139
1,130
Gasolina
1,051
1,070
1,065
1,070
Gasolina de aviação
1,051
1,070
1,065
1,070
1,065
1,063
1,025
1,017
1,017
1,032
1,027
1,025
0,927
0,955
0,807
0,955
1,070
1,065
1,046
1,034
0,960
1,075
1,027
1,003
0,931
0,955
0,764
0,955
Gasolia tipo jet fuel
1,027
1,070
Querosene tipo jet fuel
1,027
1,065
Querosene
1,027
1,046
Óleo diesel
1,017
1,017
Óleo combustível
0,955
0,960
Nafta
1,051
1,075
White spirit
1,041
1,027
Lubrificantes
1,003
1,003
Bitumen
0,931
0,955
Parafina
0,955
0,955
Coque de petróleo
0,764
0,764
Petróleo não especificado
0,955
0,955
OECD: Organization for Economic Cooperation and Development
Nota: Valores segundo IEA (2012). Cabe indicar que esses valores devem ser
atualizados anualmente, no possível.
123