Prof. Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas Coord. Executivo IVIG/COPPE/UFRJ ou

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1 Mudanças as Globais, Eficiência Energética e Energias Renováveis veis Prof. Marcos Aurélio Vasconcelos de Freitas Coord. Executivo IVIG/COPPE/UFRJ mfreitas@ppe.ufrj.br ou mfreitas@ivig.coppe.ufrj.br Lead Author IPCC* *Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation ( ) 02/2010 Prof. Marcos A. V. Freitas

2 Como ocorre o aquecimento global Fonte: FBDS Prof. Marcos A. V. Freitas

3 Padrões lineares de evoluçã ção o das temperaturas médias m globais Prof. Marcos A. V. Freitas

4 Alteraçõ ções na temperatura, nível n do mar e cobertura de neve no Hemisfério Norte Prof. Marcos A. V. Freitas

5 Cenários de Temperatura até /9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas

6 Global Temperature Increasing C temperature increase JCM-JCM (1) Hadley (2) CICERO-SCM (3) CSIRO-ACCC (4) RIVM-ACCC (5) ECOFYS-ACCC (6) UCL-ACCC (7) IVIG-ACCC (8) UIUC-ACCC (9) 1 2 3, , Modelling and assessment of contributions to climate change

7 Aumento regional de temperatura 4/9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas

8 MUNDO Emissões Históricas e Cenários de C de Combustiveis Fosseís

9 Posição das Supermajors frente às discussões climáticas Posição pró-ativa Posiçã ção o moderada Posição contrária Prof. Marcos A. V. Freitas

10 Algumas Ações Climáticas das Supermajors ExxonMobil BP Shell Ações e perspectivas - Adota uma posiçã ção o contrária ria e mantém m um lobby contra as medidas para reduçã ção o de emissões es de Gases de Efeito Estufa (GEEs). - A BP foi a primeira companhia de petróleo a adotar uma posiçã ção aberta em relaçã ção às s mudanças as climáticas e ao protocolo de Kyoto. - A intençã ção é a de tornar ao menos uma energia alternativa como eólica, e hidrogênio ou solar, em negócio substancial. - Argumenta que as evidências científicas não n o justificam tais medidas e que seu custo é -proibitivo. - É pessimista quanto à implementaçã ção de algumas fontes alternativas, acreditando que em 2030, energias como solar e eólica e devem representar apenas 1% da energia mundial. - Ainda em 1997, ingressou para associaçõ ções industriais e fazer parcerias com Organizaçõ ções Não-N Governamentais (ONGs) que refletiam sua nova postura. - Criou a BP Alternative Energy em novembro de 2005 como iniciativa estratégica visando diversificaçã ção de seu portfólio de investimentos. - A Shell tomou atitudes semelhantes a da BP no final de 1997, investindo recursos para diminuir suas emissões es e desenvolver fontes renováveis veis de energia. Investimentos em Energia Limpa e Fontes Renováveis veis Hidrogênio - Possui um plano de investimentos de US$ 10 bi em energias alternativas nos próximos 10 anos - Energia solar / Fotovoltaica - Eólica - Biomassa - Hidrogênio Tipo de medidas - Não o adotou medidas climáticas de - Mediçã ção o e monitoramento efeito; - Climáticas adotadas Externo de suas emissões; es; - Aponta para a reduçã ção o de emissões es em refinarias e se limitou a financiar um - Investimentos em energias fundo de - Renováveis, veis, especialmente - Pesquisa sobre energia e clima a - partir de 2002, na Universidade de Solar fotovoltaica Stanford). 4/9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas - Energia solar / Fotovoltaica - Eólica - Biomassa - Hidrogênio - Mediçã ção o e monitoramento externo de suas emissões; es; - Investimentos em - Energias renováveis veis (solar, eólica e e biomassa) Fonte: Diversas, 2005 e 2006.

11 Mundo - Consumo de Energia Primaria

12 Seçã ção o I: Analise Retrospectiva e do Estado da Arte das Energias Renováveis veis no Brasil e Mundo Na Matriz Energética Mundial em 2005 as fontes renováveis veis representavam 12,7% da oferta global. No conjunto de países da OCDE (Desenvolvidos) 6,2%. Brasil em 2007 participaçã ção o de 46,4%. Prof. Marcos A. V. Freitas

13 Estado da Arte das Energias Renováveis veis no Brasil e Mundo Do total dos 44,9% de energias renovável vel consumida pelo Brasil em 2006, cerca de 30,1% foi oriundo da biomassa e 14,8% de origem hidraulica, o restante de 0,009% de fonte eólica. e

14 MUNDO - Evoluçã ção o da intensidade energética (-33%)( foi mais do que compensado pelo efeito combinado crescimento da renda (+77%) e populaçã ção o (+69%) Income (GDPppp) Index 1970= Energy (TPES) CO2 emissions Population Income per capita (GDPppp/Pop) Carbon Intensity (CO2/TPES) Energy intensity (TPES/GDPppp) Emission Intensity (CO2/GDPppp) Prof. Marcos A. V. Freitas

15 US$/kW (FV, Vento) Investment Custos de investimento costs and penetration e taxa de penetração rates for PV, para wind sistemas and bioethanol FVs, eólicos systems e etanol mostrando showing cost reduções reductions de 20% of 20% devido due aos to technological avanços tecnológicos development e a experiência and learning de experience for aprendizado every doubling toda vez of capacity que a capacidade once the technology dobra de valor has matured Fonte Source: - Johansson et et al.( al.( 2004). 2004). Volume cumulativo de etanol (1000 m3) Preço pago ao produtor de etanol (US$/m3) Capacidade instalada cumulativa em MW (FV, Vento)

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30 DESCOBERTAS PRINCIPAIS Total anual de emissões mundiais de gases de efeito estufa (GEE) do setor de suprimento energético continua crescendo. (3) Sem a introdução a médio-prazo de políticas de apoio efetivas pelos governos, emissões de GEE relacionadas com o setor energético, principalmente pela combustão de combustíveis fósseis, estão previstas crescer mais de 50%, de 26.1 GtCO2eq (7.1 GtC), em 2004, para entre Gt de CO2 ( GtC) até (4). Atualmente emissões de GEE relacionadas à energia, principalmente pela combustão de combustíveis fósseis para fornecimento de calor, geração de eletricidade e transporte, são responsáveis por 70% das emissões totais incluindo dióxido de carbono, metano e óxido nitroso (5). Continuar extraindo e queimando a grande dádiva de petróleo, carvão, turfa e gás natural do mundo, na velocidade atual ou maior, e portanto liberando mais carbono na atmosfera, não é mais ambientalmente sustentável (elevado consenso, muita evidência). Prof. Marcos A. V. Freitas

31 Tendências Global trends mundiais in carbon de dioxide emissão emissions de dióxido from fuel de carbono combustion devido by a region queima from de 1971 combustíveis to 2004 Source: por região IEA (2006b). de 1971 a 2004 (IEA, 2006) Prof. Marcos A. V. Freitas

32 Linha de base Emissões de carvão, gás e óleo para gerar eletricidade Emissões em 2030 com subst. de fósseis por nuclear e renováveis, troca de comb., aumento da eficiência de geração e uso CAC Linha de base Emissões de carvão, gás e óleo para gerar eletricidade Emissões em 2030 Estimativas Indicative low(a) baixa(a) and e high(b) alta range do potencial estimates de of mitigação the mitigation no setor potential elétrico in the baseadas electricity na sector substituição based on de substitution energia térmica of existing de fossil-fuel comb. fósseis thermal por power usinas stations nucleares with nuclear e energia and renewable renovável energy acoplada power com generation, melhorias coupled na eficiência with energy das usinas efficiency elétricas improvements e na transmissão, in power generation incluindo plants troca de and carvão transmission por gás including e uso de CAC. switching Cogeração from coal e maior to gas eficiência and the uptake de uso of da CCS. eletricidade CHP and não heat estão are not incluidas. included, Fonte nor electricity IEA, 2006a savings e IEA, from 2006b energy efficiency measures in the building and industry Prof. Marcos A. V. Freitas sectors. Source: Based on IEA (2006a); IEA (2006b).

33 Potencial de emissões de GEE evitadas em 2030 para algumas tecnologias de mitigação usadas na geração de eletricidade se desenvolvidas isoladamente e com as participações porcentuais distribuidas de acordo com os custos (US$ 2006 por tco2eq) para cada região Tecnologia Região Potencial de mitigação Potencial % de Total de emissões reduzidas mitigação em 2030 por faixas de custo Troca de combustível e aumento da eficiencia Nuclear Hidro Vento Bioenergia Geotérmica 4/9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas

34 Mundo Hidroeletricidade Potencial e Capacidade Instalada.(2005). Fonte: AIE, Prof. Marcos A. V. Freitas

35 Global solar flux (in W m-2) m at the Earth s s surface Dezembro-Fevereiro Junho-Agosto Prof. Marcos A. V. Freitas

36 Energia - consumo doméstico * Renda

37 Seçã ção o I: Analise Retrospectiva e do Estado da Arte das Energias Renováveis veis no Brasil e Mundo 4/9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas

38 Tipo de Usina N. de Usinas* Hidro 569 Capacidade Instalada (kw)* % Impactos Sócio-Ambientais** 70,03 Conflitos de uso do solo e da água. Gás Operação ,02 Emissão de gases de efeito estufa Petróleo Processo ,91 Óleo Diesel Óleo Residual Fonte: *ANEEL, 04/2005, ** Freitas (2005) ,11 Emissão de gases de efeito estufa, chuva ácida e poluição atmosférica ,17 local.

39 Biomassa Tipo de Usina Bagaço de Cana N. de Usinas* Capacidade Instalada (kw)* ,18 Licor Negro ,67 Madeira ,20 % Impactos Sócio-Ambientais** Conflitos de uso do solo, poluição atmosférica e hídrica localizada. Nuclear ,02 Riscos de acidente e lixo radiativo. Carvão Mineral Carvão Mineral ,42 Eólica ,03 Importação Paraguai ,85 Argentina ,33 Venezuel a ,08 Uruguai ,20 Total Emissão de gases de efeito estufa, chuva ácida e poluição atmosférica e hídrica local. Obstrução de rota de pássaros migratórios. Conflitos fronteiriços de uso do solo e da água e poluição atmosférica (global e local).

40 Evoluçã ção o da Política Climática e Contribuiçõ ções do Fórum F (FBMC) 2007 Março - Proposta de fazer Plano Nacional de Mudanças as Climáticas em Reunião o do Secretário rio do Fórum F e da Ministra do Meio Ambiente com o Presidente Maio - Encaminhamento de sugestões do FórumF Criaçã ção o da Secretaria de Mudanças as Climáticas no MMA Presidente anuncia Plano na Assembléia da ONU Novembro Presidente em Reunião o com o Fórum F cria Comissão o Interministerial para o Plano Elaboraçã ção o do Plano com base em proposta do MMA Dezembro - Presidente aprova o Plano em reunião o com o FórumF Agosto - Presidente convoca o Fórum F para colher contribuiçõ ções à Posiçã ção o do Brasil em Copenhague Outubro e Novembro Reuniões es do Presidente com Ministros Fórum apresenta contribuiçõ ções em Reunião o com o Presidente 13 de Novembro: Proposta de Metas Voluntárias do Brasil Dezembro Aprovaçã ção o pelo Congresso Nacional da Lei da Politica Nacional de Mudanças as Climáticas

41 Ações em Ciência e Tecnologia / Meio Ambiente Em reunião do Fórum Presidente homenageia brasileiros no IPCC pelo Nobel da Paz Criação da Rede Clima e do Instituto Nacional do Clima Criação do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas pelo MMA e MCT Convênio do MCT cria Instituto COPPE Energia e Clima

42 Síntese das Contribuiçõ ções à Posiçã ção o do Brasil em Copenhague Encaminhadas ao Fórum F

43 1 Fóruns Estaduais e Municipais de Mudanças Climáticas Compromissos mensuráveis, verificáveis (NAMAS) 2- Fórum Brasileiro de ONG s e Movimentos Sociais para o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (FBOMS) Mudança nos padrões de produção e consumo; 3- Governadores da Amazônia A favor do REDD contra desmatamento 4 -Conselho de Desenvolvimento Econômico e Social 5 - Aliança Brasileira pelo Clima: Agricultura, Florestas Plantadas e Bioenergia 6 Silvicultura, Pecuária e Indústria de Minas Gerais 7 - Federação das Indústrias de Minas Gerais FIEMG 8 -Centrais de Trabalhadores 9 -Entidades para Sustentabilidade das Cidades Governos Locais 10 -Centro Empresarial Brasileiro para o Desenvolvimento Sustentável CEBDS NAMAS REDD associados ao mercado; Revisão de critérios para hidroelétricas MDL para floresta Redução das emissões sem risco para desenvolvimento;e emprego CUT contra REDD compensatório no mercado Cidades na implementação dos NAMAS; Acesso de governos locais aos fundos de carbono; Apoio ao REDD. Limite para temperatura global Arranjos setoriais não devem ser barreiras para indústria nacional. Agilizar MDL

44 11- Instituto Ethos e Empresas Brasileiras Metas de redução global Responsabilidade comum, porém diferenciada Simplificação e a agilidade do MDL. Apoiar REDD + conservação e manejo florestal 12 -Fórum de Meio Ambiente do Setor Elétrico NAMAS para tecnologias limpas para as térmicas e captura do CO 2 ; Termelétricas como complementar às hidrelétricas 13 - Confederação Nacional dos Transportes (CNT) 14 - Grupo de Trabalho Mudanças Climáticas, Pobreza e Desigualdade - Rede Nacional de Mobilização Social (COEP) Evitar elevação de tarifas elétricas Transporte intermodal de carga, renovação da frota e melhoria das estradas Certificado de Redução de Emissões entre países em desenvolvimento; Desestímulo ao transporte individual Iniciativas voltadas à inclusão social e adaptação Enfrentamento do impacto dos eventos climáticos extremos nas populações mais vulneráveis. Justiça climática.

45 15 Confederação Nacional da Indústria (CNI) A indústria vai colaborar no esforço global do clima; produção brasileira é de baixo carbono; Metas dos países desenvolvidos devem ser ambiciosas; Países em desenvolvimento como contribuição voluntária respeitada responsabilidade comum porém diferenciada; 16 - Fóruns Estaduais de Mudanças Climáticas da Região Sul Contra barreiras comerciais climáticas; Reduzir ritmo de crescimento de nossas emissões. Defesa da proposta de Contração e Convergência Apóiam a metas de redução do desmatamento Governos estaduais e municipais nas negociações 17 - Entidades dos Movimentos Sócioambientais Carta de Belém Agilizar MDL e REDD possa ser compensatório e Rejeitar REDD como mecanismo de mercado de carbono e de compensação de Não aceitar mecanismo de mercado para assumir a responsabilidade sobre a vida no planeta. Defende uma transição para um novo modelo de produção, distribuição e consumo 18 Comissão Mista (Senado e Câmara) de Mudança do Clima

46 Instituto do Clima Articulação entre Governo Federal, Governo do Estado do Rio e COPPE para sediar no Rio de Janeiro um instituto voltado para definição de políticas e planejamento para o enfrentamento das mudanças climáticas. e COPPE para sediar no Rio de Janeiro um instituto voltado para definição de políticas e planejamento para o enfrentamento das mudanças climáticas.

47 Instituto de Tecnologia e Engenharia das Mudanças as Globais COPPE Clima Convênio nio com o MCT

48 IVIG Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais COPPE / UFRJ Galpão do Biodiesel IVIG Unidade II Casa Ecológica

49 Estruturaçã ção o do Instituto na COPPE

50 Instituto de Tecnologia e Engenharia das Mudanças as Globais COPPE Clima Modelos Computacionais em Ciências Atmosféricas. na Engenharia Mitigaçã ção Adaptaçã ção Energia e Tecnologias Sustentáveis Recursos s HídricosH Engenharia Costeira Planejamento Energético e Ambiental. Mobilidade e Sociedade Baixo Carbono Impactos de Eventos Extremos Geotecnia Tecnologias de Energia e Reduçã çãode Carbono Gestão o de Riscos Fontes Convencionais Fontes Alternativas Eficiência ncia Energética Captura de Carbono

51 Instituto de Tecnologia e Engenharia das Mudanças as Globais COPPE Clima Atividades Executivas e de Apoio Painel Brasil. B Mud. Climat. Fórum Brasil. Mud. Climat. Inventário Emissões MMA Colaboraçã ção Institucional UFRJ - MCT MMA e Secretaria Estadual de Meio Ambiente LNCC Institutos tutos Nacionais Rede Clima INPE