Transportes e emissões de CO 2 : uma abordagem baseada na metodologia do IPCC

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1 Transportes e emissões de CO 2 : uma abordagem baseada na metodologia do IPCC Mayara de Moraes João (UFSM) may.mmj@bol.com.br Daniel de Moraes João (FAM) dmjoao@gmail.com Resumo: Esta pesquisa apresenta os resultados encontrados em um estudo que teve como objetivo mostrar a importância do setor de transportes nas emissões de dióxido de carbono (CO 2 ) dos estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minhas Gerais e Rio Grande do Sul, identificando as suas principais fontes de emissão e possíveis causas. A quantificação das emissões de CO 2 foi baseada na metodologia do IPCC, que é adotada pelo governo brasileiro para a elaboração do inventário nacional de gases de efeito estufa. Após quantificar as emissões, foi utilizado o diagrama de Pareto e o diagrama de Causa e Efeito de 4M, com o objetivo de analisar as emissões de maneira sistemática e, desta forma, identificar as suas principais causas. Foi observado que o setor de transportes rodoviário foi o principal consumidor de combustíveis fósseis no estado do Rio Grande do Sul, verificando assim sua influência nas emissões. Esta pesquisa possibilitou obter informações importantes sobre as principais fontes emissoras de CO 2, mostrando os pontos a serem combatidos para reduzilas, através de um plano de ação específico. Palavras-chave: Consumo de Combustíveis, gerenciamento de emissões, setor de transportes 1. Introdução A produção e uso da energia figuram como as causas que geram maior impacto para o meio ambiente dentre todas as atividades desenvolvidas pelo homem (Mattos, 2001). O petróleo, que é a fonte de energia primária dominante, tem 57% de seu consumo em todo o mundo, destinado ao setor de transporte (IEA, 2006), sendo usado tanto para o deslocamento de passageiros como de cargas. Esse setor é uma das mais importantes forças motrizes da economia mundial, pois permite a movimentação de bens e serviços, contribuindo para o crescimento econômico. Estima-se que o valor adicionado à economia pelo setor de transportes equivalha de 3 a 5% do Produto Interno Bruto de um país (MATTOS, 2001). Pode-se dividir o setor de transportes de acordo com seus modos: aéreo, aquaviário, dutoviário (somente para o transporte de carga), ferroviário e rodoviário. Deve-se destacar que, em relação ao consumo, cada modal apresenta uma intensidade energética. No Brasil, pode ser percebida uma grande tendência ao uso do modal rodoviário, tanto para o transporte de carga, quanto para o de passageiros. As Figuras 1 e 2 confirmam essa tendência. 109

2 FIGURA 1 - Percentual dos passageiros-quilômetro transportados, por modo de transporte no Brasil (1999) Fonte: GEIPOT (2000) FIGURA 2 - Percentual de carga transportada/toneladas-quilômetro, por modo de transporte no Brasil (1999) Fonte: GEIPOT (2000) Uma das diferenças dos transportes em relação aos outros setores é a sua dependência pelos derivados do petróleo. A Figura 3 comprova essa dependência, mostrando a evolução do consumo de derivados de petróleo pelos diferentes setores da economia brasileira durante o período compreendido entre 1970 e FIGURA 3 Evolução dos consumos setoriais Brasil ( ). Fonte: MME (2006) 110

3 De modo análogo aos outros países, no Brasil, as emissões de CO 2, também vêm aumentando gradativamente (ARAÚJO, 2006) e, estas emissões estão diretamente associadas à queima de combustíveis fósseis. O uso direto desses combustíveis para a produção de energia é, segundo o Centro Clima (2005), o principal responsável pelas emissões de CO 2 e foi responsável por 88,78% do total das emissões no uso de energia, sendo que o consumo de energia elétrica participou com 11,22%. Entre todos os setores que emitem CO 2, o setor de transportes é o que está crescendo mais rapidamente, representando de 22 a 24% das emissões globais dos gases de efeito estufa de fontes de combustíveis fósseis (WANG, 2007). Esse aumento das emissões de CO 2 associa-se com o maior consumo de energia do petróleo, que se deve principalmente à crescente taxa de motorização da população mundial (ARAÚJO, 2006). Essas emissões dos transportes são responsáveis por problemas ambientais, principalmente afetando as mudanças climáticas (ROOT, 1999). Nesse sentido, o efeito estufa e o aquecimento global são algumas das principais preocupações de governos e de instituições internacionais ligadas aos problemas ambientais. Porém, existem confusões em relação a esses termos. Assim, para esclarecer esses problemas, pode-se dizer que o efeito estufa é um processo que acontece quando uma parcela dos raios vermelhos refletidos pela superfície terrestre é absorvida por determinados gases presentes na atmosfera. Esse fenômeno dentro de uma determinada faixa é de vital importância para a manutenção das condições de vida na Terra, pois ele mantém a temperatura em um nível maior do que seria na ausência desses gases. Contudo, o que pode se tornar catastrófico é a ocorrência de um agravamento do efeito estufa, que acabaria por desestabilizar o equilíbrio energético do planeta, originando o aquecimento global. Segundo o Relatório do Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas (IPCC) (2001), a maioria do aquecimento observado durante os últimos 50 anos se deve muito provavelmente a um aumento dos gases de efeito estufa. Assim fica entendido que o efeito estufa por si só não é um problema, é inclusive benéfico para a vida na Terra, mantendo as condições ideais para a sua manutenção, com temperaturas adequadas. Porém, é o excesso de gases de efeito estufa que provoca o aquecimento global, este sim, um grande problema (NETO, 2002). Os gases de efeito estufa são: o dióxido de carbono (CO 2 ), o metano (CH 4 ), o óxido nitroso (N 2 0) e os clorofluorcarbonetos (CFCs). No entanto, gases como os óxidos de nitrogênio (NOx), o monóxido de carbono (CO), os halocarbonos e outros de origem industrial como o hidrofluorcarbono (HFC), o perfluorcarbono (PFC) também são exemplos de gases de efeito estufa (Mendonça e Gutierez, 2000). Dos gases de efeito estufa emitidos do uso de combustíveis fósseis, o principal gás emitido é o CO 2 (MICHAELIS e DAVIDSON, 1996), que é responsável por mais da metade dos resultados causados pelo efeito estufa, além de ser o mais liberado dentre as emissões de origem antrópicas, e está diretamente envolvido na maioria das atividades humanas. Desta maneira, ele é o gás mais importante no sentido de regulação e gerenciamento do efeito estufa. 111

4 O Manual de Inventários de Gases de Efeito Estufa do IPCC (1996) confirma que o CO 2 de origem antrópica é principalmente emitido pela combustão de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural), seus processos industriais e pela queima de combustíveis renováveis (álcool, bagaço de cana, óleos vegetais, etc.). Porém, as emissões derivadas do uso dos combustíveis renováveis não são contabilizadas nas emissões de energia, e sim na categoria de fontes diversa, sendo que suas emissões são consideradas nulas (ROSA e MUYLAERT, 2001), pois nestes casos o CO 2 emitido em sua combustão é absorvido na produção da biomassa, ou seja, no seu processo de fotossíntese. O Brasil apresenta uma forte tendência para uso do modal rodoviário no seu sistema de transporte, tanto para o transporte de cargas como de pessoas. Quanto ao uso de combustíveis, os estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Rio Grande do Sul utilizam combustíveis fósseis líquidos e gasosos para a obtenção de energia, com destaque para o consumo de gasolina e óleo diesel. Os dados da tabela 1 mostram o consumo de combustíveis no estado. Tabela 1 Consumo de Combustíveis nos estados de SP, RJ, MG e RS ( ) Combustível Gasolina (m 3 ) Gasolina de aviação (m 3 ) Álcool hidratado (m 3 ) Óleo diesel (m 3 ) Óleo combustível (m 3 ) GLP (m 3 ) Gás natural veicular (m 3 ) n/d n/d n/d n/d n/d n/d n/d Queros. de aviação (m 3 ) Queros. iluminante (m 3 ) n/d dado não disponível Fonte: ANP (2007) 4. Metodologia A quantificação das emissões de CO 2 foi realizada baseando-se na metodologia do IPCC, que foi oficialmente adotada pelo governo brasileiro para a elaboração do inventário nacional de gases de efeito estufa. O IPCC é um painel das Nações Unidas que reúne mais de 300 cientistas em todo o mundo que estudam as questões que envolvem o aquecimento global, seus prováveis impactos e as potenciais políticas de resposta. Essa metodologia, conhecida como abordagem de referência, leva em conta apenas as emissões de dióxido de carbono (CO 2 ) a partir dos dados de produção e consumo de energia, sem especificar como essa energia é consumida. Mattos (2001) simplifica a metodologia através da equação 1, Onde, QCO 2 : quantidade de carbono (tc); QCO 2 = CC x FE (1) 112

5 CC: consumo de combustível (TJ); FE: fator de emissão (tc/tj). Como cada combustível possui um conteúdo energético diferente, o primeiro passo da metodologia é a conversão do consumo aparente para sua unidade comum de energia. Os fatores de conversão foram obtidos no Balanço energético Nacional (1999) e o valor médio de energia do tep brasileiro (tep tonelada equivalente de petróleo, onde o conteúdo energético de 1 tep é função do tipo de petróleo utilizado como padrão) usado foi 1 tep brasileiro = Mcal = 45,2174 TJ. Os fatores de emissão da equação 1 foram retirados da metodologia IPCC (1996). Para as emissões de CO 2, foram obtidos os dados de consumo de combustíveis fornecidos pela ANP. Para se obter a conversão de uma tonelada de C em uma tonelada de CO 2 utiliza-se o cálculo estequiométrico que multiplica o valor em tonelada de C pelo fator (44/12), que resultam em tonelada de CO 2. Em relação ao álcool derivado da cana de açúcar, as emissões de CO 2 são consideradas zero. Isso acontece por que o CO 2 liberado no processo de combustão dos veículos é reabsorvido através da fotossíntese. Após quantificar as emissões de CO 2 no Rio Grande do Sul, foi utilizado o diagrama de Pareto, que possibilitou analisar essas emissões de maneira sistemática, mostrando quais os combustíveis têm maiores influências no problema do aquecimento global, colocando-os em ordem de prioridades. Desta forma, a tomada de decisões fica facilitada, pois com a utilização de critérios de prioridades fica claro por onde iniciar as ações de gerenciamento de CO 2. Depois de identificado o problema e reconhecida as características desse problema, deve-se descobrir as suas causas principais. Para isso, então, foi usado o diagrama de Causa e Efeito de 4M, que considera que as causas do problema podem ter quatro possíveis origens: mão-de-obra, método, máquina e material. Deste modo, as prováveis causas das emissões tornam-se visíveis, facilitando o seu gerenciamento, através de um plano de ação, que busque o seu controle e mitigação. 5. Análise dos Resultados As emissões totais de CO 2 nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Rio Grande do Sul, durante o período compreendido entre 2000 e 2006, estão quantificados na tabela

6 Tabela 2 Emissões de CO 2 por combustível em SP, RJ, MG e RS em Gg CO 2 ( ) Combustível Gasolina (m 3 ) Gas. de avi. (m 3 ) Álcool hidrat. (m 3 ) Óleo diesel (m 3 ) Óleo combus. (m 3 ) GLP (m 3 ) Gás Nat. veic. (m 3 ) Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Queros. avi.(m 3 ) Queros. ilum. (m 3 ) Total (Gg CO 2 ) Fonte: Elaboração própria a partir de dados da ANP (2007) A partir da quantificação das emissões de CO 2 na tabela 2, montou-se o diagrama de Pareto a seguir. Através da Regra podemos observar que aproximadamente 80% dos combustíveis são responsáveis por cerca de 20% das emissões e, 20% dos combustíveis respondem por 80% das emissões totais. FIGURA 4 Emissões de CO 2 nos estados de SP, RJ, MG e RS entre 2000 e 2006 Fonte: Elaboração própria a partir dos dados da ANP. Definidas as duas principais fontes de emissão de CO 2 no setor rodoviário, óleo diesel e gasolina, podem-se descobrir as prováveis causas que aumentam o consumo padrão desses combustíveis, resultando em um acréscimo ainda maior nas emissões, a partir do diagrama de Causa e Efeito, conforme a Figura

7 Mão-de-obra Máquina Manobras Perigosas Veículo desregulado Conduzir em alta velocidade Combustíveis adulterados Componentes modificados Ineficiente utilização trasnp. carga/passageiros Motores termodicamicamente ineficientes Consumo maior de gasolina e óleo diesel Uso de outros produtos não recomendados Condições das estradas Material Método Figura 5 Diagrama de Causa e Efeito Cabe lembrar que o modal rodoviário possui um nível de consumo de combustíveis que é necessário para a realização de suas atividades, sendo que para que haja a diminuição desse padrão deverá haver políticas específicas para a redução do consumo ou avanços no sentido da tecnologia usada nos veículos. Porém, o problema das emissões não fica restrito a essas emissões padrão, pois o consumo de combustíveis pode aumentar de forma significativa, devido as várias causas levantadas na figura 5. Estimativas mostram que o setor de transportes pode reduzir suas emissões no ano de 2025 em até 40% a partir de mudanças nos projetos dos veículos, através de materiais e mecanismos mais eficientes; redução do tamanho dos veículos; mudança para combustíveis alternativos; redução no nível de atividade de transporte de passageiros e cargas pela alteração do padrão de uso do solo, sistemas de transporte, padrões de deslocamentos e estilos de vida; e a mudança para modais de transporte menos intensivos em energia (MICHAELIS e DAVIDSON, 1996). Segundo Root (1999), nós gastamos, em média, mais de uma hora por dia no carro. Porém, apesar de o total das emissões de CO 2 de um carro ser na sua maioria do combustível usado (76%), 9% refere-se à fabricação do veículo e 15% às emissões e perdas do sistema de fornecimento de combustíveis (CHAPMAN, 2007). Entre as causas que provocam o consumo excessivo dos combustíveis encontramos os motores termodinamicamente ineficientes, pois um motor de automóvel, por exemplo, converte somente cerca de 25% da energia primária contida no combustível, perdendo o restante da energia na forma de calor na água de refrigeração, no escapamento, etc. Em condições de marcha lenta, nos congestionamentos de tráfego, por exemplo, uma parte menor ainda, de 10 a 15% da energia primária do combustível é usada para propelir o veículo (MATTOS, 2001). 115

8 Os veículos desregulados dizem respeito aos modelos antigos e veículos de carga, com tecnologias ultrapassadas, que precisam de manutenção constante e consomem um nível maior de combustíveis, provocando mais emissões de CO 2. Os componentes modificados referem-se às alterações no motor, suspensão, pneus, escapamento, etc. que alteram as configurações originais do veículo, mudando o seu rendimento e, em geral, aumentando seu consumo, agravando seu poder de poluição. As manobras perigosas e condução em alta velocidade são características do estilo de vida do condutor. Apesar de existirem normas de conduta e fiscalizações para controlar essas ações, elas acontecem com grande freqüência, provocando um consumo elevado de combustíveis e, conseqüentemente, maiores níveis de emissões. De acordo com a ineficiente utilização dos transportes de carga e passageiros, a medida que cai o número de ocupantes por veículos ou a quantidade de carga transportada, aumentam as emissões por distância percorrida, per capita ou por tonelada. As condições das estradas também contribuem com o aumento das emissões de CO 2, pois as vias mal conservadas influenciam na eficiência com que os veículos operam, ou seja, exigem dos motoristas acelerações e desacelerações constantes, aumentando o consumo e, desta forma, as emissões. O uso de combustíveis adulterados, que se caracteriza pelo acréscimo de outros produtos ao combustível, como por exemplo, álcool ou solvente na gasolina, água no álcool, etc., o que provoca danos ao motor (com aumento do consumo e perda da potência), que aumentam as emissões. Apresentadas as causas, pode-se afirmar que o gerenciamento dessas, pode trazer uma redução importante nas emissões de CO 2, principalmente no sentido de trazer uma resposta imediata aos problemas de poluição local e, com o tempo a redução das emissões dos gases de efeito estufa. Deste modo, percebe-se claramente que o setor de transportes possui um grande potencial de conservação da energia e conseqüente redução de emissão de gases de efeito estufa (Mattos, 2001). 6. Conclusões A população pode ser considerada responsável pela mudança de como a relação da energia solar interage com a atmosfera do planeta. O clima global vem sendo alterado pelas atividades humanas e, como conseqüência, a temperatura média da Terra está aumentando. O setor dos transportes, através da energia consumida basicamente das fontes fósseis, derivadas do petróleo, possui um papel de destaque nas emissões de CO 2. No curto prazo, principalmente no modal rodoviário, não existe alternativas de substituição dos derivados de petróleo. As alternativas menos intensivas nas emissões de CO 2, como os combustíveis derivados de biomassa, gás natural veicular, eletricidade, etc. tem o seu uso limitado pela tecnologia, custos, disponibilidade, entre outros fatores. Pode-se prever que, se não houver nenhuma intervenção, as emissões de CO 2 oriundas dos transportes aumentarão significativamente. Isso irá ocorrer devido às previsões de grandes crescimentos nos próximos anos entre a demanda por transportes e o produto interno bruto no país e devido aos transportes serem baseado nos derivados do petróleo, sem uma alternativa viável para o curto prazo. 116

9 Deste modo, pode-se afirmar que o setor de transportes possui um grande potencial de conservação de energia e conseqüente redução de emissão dos gases de efeito estufa, através do gerenciamento de suas causas. A partir do estudo do cálculo das emissões do uso de combustíveis fósseis para o estado do Rio Grande do Sul, comprovou-se a importância do setor de transportes no consumo de energia e nas emissões de CO 2. Através do diagrama de Pareto ficou em evidência a participação destacada do óleo diesel e da gasolina no consumo do modal rodoviário, e conseqüentemente nas emissões de CO 2. Através dos resultados das emissões pode-se verificar as emissões per capita do total de combustível consumido nos estados analisados, durante o período estudado, que foi Gg CO 2, que equivale a 9499,67 KgCO 2 por habitante. Também foi observado que no período estudado houve uma variação nas emissões, que chegaram a apresentar um decréscimo a partir do ano de Porém, foi constatado que essa redução foi aleatória, não havendo nenhuma política específica para esse resultado, sendo que esse efeito é ligado à oferta de álcool no estado. Isso acaba por comprovar ainda mais que, se houvesse uma política específica para o gerenciamento das emissões, poderiam ser conseguidos resultados positivos significativos, que trariam além da diminuição da poluição local e melhoria da qualidade de vida da comunidade, uma redução das emissões de gases de efeito estufa oriundos dos combustíveis fósseis, contribuindo positivamente para um problema de nível global. Foram identificadas também, as prováveis causas que elevam o consumo de combustíveis, aumentando as emissões de CO 2. Assim, com as origens e as causas identificadas, o caminho para a formulação de um plano de ação específico fica mais claro, pois se pode entender melhor esse processo, fazendo com que a busca pela melhoria contínua, ou seja, a diminuição da emissão dos gases de efeito estufa oriundos do setor de transportes seja entendida e, assim, abordada como um processo a ser melhorado. Contudo, o que se observa nos dias de hoje é a evolução de todos os fatores apresentados como as causas das crescentes emissões de CO 2. As pessoas vêm utilizando os automóveis de passeio com menor número de ocupantes, o uso do solo nas cidades não é planejado, a eficiência no uso de energia não melhorou muito nos últimos anos e, os combustíveis usados no transporte ainda são, em sua grande maioria, derivados do petróleo, apesar de o Brasil apresentar condições de desenvolver combustíveis de fontes renováveis, como o álcool, gás natural e biodiesel. Referências BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Balanço Energético Nacional 2006: Ano base Rio de Janeiro: Empresa de Pesquisa Energética, CAMPOS, V. F. TQC: Controle da qualidade total (no estilo japonês). Belo Horizonte: Fundação Cristiano Ottoni, Escola de Engenharia da UFMG, CENTRO DE ESTUDOS INTEGRADOS SOBRE MEIO AMBIENTE E MUDANÇAS CLIMÁTICAS CENTRO CLIMA. Inventário de emissões de gases de efeito estufa do município de São Paulo. Rio de Janeiro: Universidade Federal do Rio de Janeiro, CHAPMAN, L. Transport and climate change: a review. Journal of Transport Geography. Birmingham: Disponível em: < Acesso em: 22 jun

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