ECOEFICIÊNCIA DE FERTILIZANTES NITROGENADOS

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1 ECOEFICIÊNCIA DE FERTILIZANTES NITROGENADOS P. PREZOTTO 1, J. SCHOENEBOOM 2, G. S. RAUCCI 1, S. A. OLIVEIRA 1 1 Fundação Espaço ECO (FEE) - Estrada Ribeirão do Soldado, 230, , São Bernardo do Campo, Brasil. 2 BASF SE - BASF SE, ZZS/SB - Z007, Ludwigshafen, Germany O desenvolvimento da atividade agrícola, com vistas a uma produção mais sustentável, requer formas de medir a sustentabilidade de insumos, produtos e processos, de modo a permitir tomadas de decisão que contemplem a ampla diversidade de aspectos que permeiam esta atividade. A Análise de Ecoeficiência (EEA) é um método de análise desenvolvido pela empresa alemã BASF, com finalidade de mensurar a sustentabilidade de produtos e processos, baseado nos princípios de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). A fabricação e uso de fertilizantes tem mostrado promover alguns dos maiores impactos ambientais nos estudos de EEA realizados para sistemas de produção agrícola. Com o intuito de analisar os impactos econômicos e ambientais da produção, transporte e uso de fertilizantes, um estudo de EEA foi desenvolvido para auxiliar agricultores brasileiros na tomada de decisão na escolha de alguns desses insumos. Foram utilizados dados de literatura para realizar uma EEA dos seguintes fertilizantes nitrogenados: ureia, nitrato de amônio e sulfato de amônio. A cana soca foi utilizada como um exemplo para a recomendação de adubação ao considerarmos a fase de utilização do fertilizante. O fertilizante nitrogenado mais ecoeficiente foi o nitrato de amônio, seguido pela ureia; sulfato de amônio foi a alternativa de menor desempenho econômico-ambiental na avaliação. 1. Introdução Com a população mundial crescendo para aproximadamente de 9 bilhões de pessoas até 2050, a demanda global por alimentos, fibras e energia deve dobrar. Soma-se a isso a crescente utilização das culturas agrícolas para fins industriais e bioenergéticos, o que deverá causar ainda mais impactos sobre os recursos ambientais já escassos (FAO, 2009; FOLEY, 2011; TILMAN et al., 2011). Além de competir por água e território com a expansão dos agrupamentos urbanos, a atividade agrícola também deverá cumprir seu papel global na adaptação e mitigação das mudanças do clima, preservação de habitats naturais, proteção de espécies ameaçadas de extinção e manutenção da biodiversidade (TILMAN et al., 2002; TEEB, 2010). De forma geral, a expansão da área de produção ou o aumento da produtividade são as alternativas disponíveis para atender a crescente demanda mundial por produtos agrícolas. O aumento na produtividade deve ser a opção priorizada, uma vez que reduz os impactos negativos nos ecossistemas causados pela mudança de uso da terra e, consequentemente, as emissões de gases de efeito estufa e efeitos na biodiversidade (WEST et al., 2010). O aumento na produtividade atual das culturas pode ser alcançado por meio do desenvolvimento e adoção em larga escala de novas tecnologias, como variedades melhoradas geneticamente, técnicas de plantio, mecanização e utilização de fertilizantes e outros insumos (GARNETT et al., 2013; FOLEY et al., 2005). O conceito de agricultura sustentável compreende práticas que atendam às necessidades atuais e futuras da sociedade, favorecendo os serviços dos ecossistemas por meio da maximização do benefício líquido para a sociedade quando todos os custos e benefícios das 512

2 práticas são considerados. O desenvolvimento da agricultura sustentável requer formas de medir a sustentabilidade de produtos e processos para permitir a tomada de decisão baseada em fatos. A Análise de Ecoeficiência (EEA) foi desenvolvida pela BASF SE, com o objetivo de quantificar a sustentabilidade de produtos e processos com base em princípios de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). A EEA combina uma abordagem pragmática e flexível, com sólida base científica, de forma a garantir o entendimento adequado dos resultados obtidos. A estrutura modular é utilizada para tornar a metodologia transparente. Como resultado, os impactos ecológicos e econômicos são muito simples de atribuir às causas. Finalmente, a EAA pode ser utilizada em avaliações de cenários alternativos, úteis para apoiar decisões baseadas em fatos e obter recomendações (SALING et al., 2002). Impactos ambientais relacionados à fabricação e uso de fertilizantes nitrogenados têm sido evidenciados em estudos de ecoeficiência de produtos agrícolas. A fim de medir os impactos econômicos e ambientais relacionados à produção, transporte e utilização desses insumos, um estudo de ecoeficiência foi desenvolvido para determinar qual fertilizante é mais sustentável. Os resultados poderão ser úteis para a tomada de decisões por parte dos agricultores no momento da escolha dos fertilizantes. Para esse fim, o presente estudo comparou a ecoeficiência de três fertilizantes nitrogenados diferentes: Ureia, Nitrato de Amônio e Sulfato de Amônio. A cana soca serviu como exemplo de aplicação do fertilizante em uma cultura agrícola, ou seja, sua fase de utilização. 2. Metodologia Metodologia de Avaliação de Impacto: a Análise de Ecoeficiência (EEA) da BASF combina a Análise de Ciclo de Vida (LCA) com os Custos de Ciclo de Vida (LCC). Os impactos ambientais e econômicos associados com a unidade funcional definida são determinados ao longo do ciclo de vida do produto ou às fases relevantes do ciclo. Essa abordagem baseada em produto ou processo é conhecida como uma LCA atribucional. A EEA considera uma ampla gama de categorias de impacto ambiental, incluindo a demanda de energia acumulada, potencial de depleção abiótica, uso da terra, emissões (emissões atmosféricas, emissões para a água e resíduos), potencial de toxicidade, bem como doenças e acidentes de trabalho. Essas categorias de impacto foram escolhidas com base na vasta experiência em LCA para produtos químicos. A metodologia de EEA da BASF é descrita em detalhes em Saling et al. (2002). A mesma foi validada pela TÜV Rheinland Berlin - Branderburg (2002), TÜV Rheinland do Brasil Ltda. (2008) e NSF International (2009, 2013). O método segue a ISO e para avaliação ambiental e ISO (2012) para avaliação de ecoeficiência. O estudo representa a produção e uso de fertilizantes no manejo da cana soca no Brasil. A cobertura temporal contempla o período de 2009 a Dados para os processos de produção de fertilizantes foram obtidos a partir da literatura "Contribuição ao banco de dados brasileiro para apoio à avaliação do ciclo de vida: fertilizantes nitrogenados" (RIBEIRO, 2009). Doses de adubação para cana soca foram obtidas do "Boletim Técnico 100" (RAIJ VAN et al., 1997), a fim de garantir um rendimento superior a 100 t ha -1. Emissões de campo de óxido de nitrogênio (N 2 O, NO x ), dióxido de carbono (CO 2 ), fosfato (PO 4-2 ) e nitrato (NO 3- ) foram 513

3 modelados com base no Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima, Quarto Relatório (IPCC, 2007). 3. Resultados e Discussão Os impactos ambientais, representados por meio das categorias principais nas fases de produção, transporte e utilização, foram consumo de energia (36%), seguido de emissões (21%) e potencial de toxicidade (18%). Em relação às emissões totais, emissões atmosféricas representaram 78% de todas as emissões, seguido pelas emissões na água (12%) e resíduos (10%). Na categoria de emissões atmosféricas, gases de efeito estufa (GEE) representou a mais significativa (22%), seguida pelo potencial de chuva ácida (21%) e potencial de formação fotoquímica de ozônio (10%) (Figura 1). Figura 1: Fatores de relevância para as principais categorias na presente avaliação de ecoeficiência. A alternativa nitrato de amônio foi a mais ecoeficiente, seguida pelo sulfato de amônio. A pior alternativa avaliada foi a ureia. O nitrato de amônio foi a alternativa mais bem avaliada, pois apresentou o menor consumo de energia, menor consumo de recursos naturais, bem como menores emissões e uso do solo (Figura 2). 514

4 Figura 2: Matriz de Ecoeficiência para as alternativas avaliadas (ureia, nitrato de amônio e sulfato de amônio). 4. Conclusões O presente estudo utilizou a análise de ecoeficiência (EEA) para medir os impactos econômicos e ambientais da produção e aplicação de diferentes fertilizantes em cana soca. O fertilizante nitrogenado mais ecoeficiente foi o nitrato de amônio, seguido pelo sulfato de amônio. No entanto, é preciso considerar que o nitrato de amônio é um fertilizante higroscópico e pode se tornar um problema, dependendo do período e condições de armazenamento. Uma vez que dados secundários foram utilizados para o presente estudo, recomenda-se conduzir um estudo de ecoeficiência com dados primários, a fim de confirmar os resultados e o método para coleta de dados secundários. Referências FOLEY, Jonathan et al. Can we feed the world and sustain the planet? Scientific American, p , FOLEY, Jonathan et al. Global consequences of land use. Science, v. 309, p , GARNETT, Tara et al. Sustainable Intensification in Agriculture: Premises and Policies. Science, v. 341, FAO. How to Feed the World in Disponível em: < _2050.pdf > 515

5 NSF (2009) BASF s Eco-Efficiency Analysis Methodology. Submission for NSF Protocol P352 Validation and Verification of Eco-efficiency Analyses, Part A. Disponível em: Final_July_2009.pdf PACHAURI, R.K.; REISINGER, A. Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC, Geneva, Switzerland. pp RAIJ van B.; CANTERELLA, H.; QUAGGIO, J.A.; FURLANI, A.M.C. Recomendações de adubação e calagem para o estado de São Paulo. Boletim Técnico n. 100, 2.a edição revisada e atualizada. Campinas, SP. N. 100, 285 p., RIBEIRO, P.H. Contribuição ao banco de dados brasileiro para apoio a avaliação do ciclo de vida: fertilizantes nitrogenados. São Paulo p. SALING, Peter et al. Eco-efficiency Analysis by BASF: The Method. International Journal of Life Cycle Assessment, v. 7, p , TEEB - The Economics of Ecosystems and Biodiversity. Report for Business Executive Summary, TILMAN, David et al. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature, v. 418, p , TILMAN, David et al. Global food demand and the sustainable intensification of agriculture. PNAS, v. 108, p , WEST, Paul et al. Trading carbon for food: Global comparison of carbon stocks vs. crop yields on agricultural land. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 107, n. 46, p ,