CÁLCULO DO INDICE DE RENOVABILIDADE EMERGÉTICA NA AVALIAÇÃO DA SUSTENTABILIDADE DE UMA ECONOMIA NACIONAL RAÚL BENITO SICHE JARA Escuela de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Trujillo. Av. Juan Pablo II s/n. La Libertad, Perú. Siche.J.R@gmail.com ENRIQUE ORTEGA RODRÍGUEZ Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada DEA/FEA - Universidade Estadual de Campinas. CEP: 13083-862, Campinas/SP, Brasil. ortega@fea.unicamp.br Resumo Neste estudo, a metodologia emergética foi usada para analisar a sustentabilidade do sistema econômico do Peru. Foram contabilizados os recursos (naturais e não naturais) e importações em unidades de emergia solar usando dados da economia do Peru para o ano 2004. A emergia é uma medida energética baseada na contribuição dos recursos e sua influência, definida como a energia de um tipo requerido para produzir um fluxo ou um armazenamento de outro tipo. O foco deste estudo é o cálculo do índice emergético chamado renovabilidade (REN), considerado como uma medida geral da sustentabilidade ecológica. Em um longo período, somente sistemas ou processos com alta REN são sustentáveis. Este índice é calculado pela contabilização dos recursos renováveis utilizados na economia em unidades emergéticas (2.17E+23 sej) e dividido pela emergia total que ingressa ao sistema econômico (6.93E+23 sej), resultando uma REN de 0.31. Os recursos renováveis que utiliza o Peru representam quase 20% do total de recursos renováveis disponíveis no sistema. A grande quantidade de recursos renováveis que o Peru pode potencialmente utilizar foi estimado em 11.44E+23 sej, significando que o sistema pode virar mais sustentável se a economia é baseada em aumentar o uso de recursos renováveis e diminuir o uso de recursos não renováveis e recursos importados. Estes dados mostram que Peru tem uma economia relativamente sustentável que pode melhorar ou piorar, dependendo de suas políticas no uso de recursos. Abstract In this study, the emergy methodology was used to analyze the sustainability of the Peruvian economic system. The resources (natural and not natural) and importations had been accounting in units of solar emergy using data of the Peruvian economy for the year 2004. Emergy is an energy measure based in the contribution of the resources and its influence, defined as the energy of a type required producing a flow or storage of another type. The focus of this study is the calculation of the emergy index call "renewability" (REN), considered as a general measure of the ecological sustainability. In a long period, only systems or processes with high REN are sustainable. This index is calculated by the accounting of the resources renewed used in the economy in emergy units (2.17E+23 sej) and divided by emergy total that enters to the economic system (6.93E+23 sej), resulting a REN of 0.31. The renewable resources that use Peru almost represent 20% of the total of renewable resources available in the system. The great amount of renewable resources that Peru can potentially use was calculated in 11.44E+23 sej, meaning that the system can be more sustainable if the economy is based on increasing the use of renewable resources and to diminish the use of non-renewable resources and imported resources. These data show that Peru has a relatively sustainable economy that can improve or get worse, depending of its politics in the use of resources.
1. Introdução Pode-se considerar que o desenvolvimento insustentável que vivemos se deve, em parte, a uma falta de consciência da origem, qualidade e quantidade de energia que usamos, e ao desconhecimento das interligações entre os diversos subsistemas produtivos com fontes de energia disponíveis. É evidente a inadequação dos atuais projetos de desenvolvimento, produtos, organizações sociais e valores, em relação aos recursos renováveis. O conceito de emergia permite formular todos os fatores que contribuem na produção de bens e serviços em um denominador numérico comum: a energia de radiação solar equivalente ou necessária para o processo integral de produção (Odum, 1996). Assim, a metodologia emergética resgata a memória emergética de todos os fluxos de energia e materiais necessários aos processos, produtos ou serviços que caracterizam uma região. O objetivo deste trabalho é analisar a sustentabilidade da economia de Peru utilizando dados estatísticos de 2004 mediante o calculo do índice renovabilidade baseado na analise emergética. 2. Descrição do sistema sob analise Peru é o terceiro país em extensão na América do Sul, depois de Brasil e Argentina, com uma área de 1.28E+9 km 2. É limitado pelo oceano pacífico ao oeste, Brasil ao leste, Equador e Colômbia ao norte, e Chile e Bolívia ao sul (Figura 1). Por sua localização geográfica deveria ser um país tropical, de clima cálido e chuvas. Não obstante, Peru é um país de climas subtropical e tropical devido à existência de dois fatores determinantes que modificam completamente suas condições ecológicas: a Cordilheira dos Andes e as correntes marinhas de Humboldt e El Niño. De acordo a estes fatores determinantes, Peru tem quase todas as variantes climatológicas que aparecem no mundo, desde o tropical cálido da costa norte e a Amazônia, até os glaciais e as punas da cordilheira, passando pelas zonas desérticas da costa e os vales temperados interandinos e costeiros. Além disso, o país é uma região rica em água; mas, 98% da água que cai sobre sua superfície em forma de chuva escoam pela selva até o Oceano Atlântico, passando pelo Brasil. O resto de Peru vive com 2% da água que não é disponível facilmente pela geografia dos Andes. A Costa é uma estreita franja desértica de mais ou menos 2000 km, ao longo do qual se estende um dos desertos mais áridos do mundo, Sechura. No entanto, está cortado pelos 40 rios que descendem dos Andes, em cujos vales irrigados por tais rios habitam cerca da metade da população. A máxima altura dos Andes peruanos é de 6721 metros, alcançados pelo pico Huascarán. A chuva no norte dos Andes é 900 mm/m 2 /ano, no sul dos Andes de 300 mm/m 2 /ano. Na costa a chuva atinge uma média de 58 mm/m 2 /ano e na Amazônia 2451 mm/m 2 /ano (MINAG, 2005). No Peru se encontram 84 das 104 zonas de vida existentes no mundo. Cada "zona de vida" é uma particular combinação do clima e formações vegetais adaptadas, que dependem da biotemperatura, precipitação e umidade ambiental (Holdrige, 1957). Esta diversidade climática unida à variedade dos recursos naturais é base da diversidade ecológica, expressada na flora e a fauna do país. No Peru se utilizam 3140 espécies de plantas nativas, das quais 1005 são cultivadas e 2135 são silvestres. No mundo, o Peru ocupa o primeiro lugar em variedades de insetos e o segundo em aves, a maioria destas variedades encontradas na Amazônia (Brack e Mendiola, 2000). Peru ocupa os primeiros lugares no mapa do grande tesouro genético junto a Colômbia, Equador, Brasil, México, Etiópia, Índia, Birmânia e outras regiões particularmente de Ásia. Ocupa o segundo lugar em aves com 1701 espécies; um segundo lugar em primatas com 34 espécies; o terceiro lugar em mamíferos com 361 espécies; um quinto lugar em répteis com 297 espécies; o quinto lugar em anfíbios com 251 espécies; um quarto lugar em mariposas papilionidae com 58 espécies e quinto lugar em angiospermas com 20 mil espécies (Mendoza, 1996). Finalmente, o produto nacional bruto de Peru (PNB) para o ano 2004 foi de 6.84E+10 USD, equivalente a 2450 USD por pessoa por ano (BCRP, 2004); sendo que a população do Peru para o mesmo ano foi de aproximadamente 26 milhões de habitantes (INEI, 2005).
Venezuela Colômbia Equador Brasil Oceano Pacífico Chile Bolívia Paraguai Argentina Uruguai Oceano Atlântico Figura 1. Localização geográfica do Peru na América do Sul. 3. Metodologia emergética O primeiro passo na análise emergética foi montar dados quantitativos dos recursos naturais locais (renováveis e não renováveis) e importados pela economia do Peru. Utilizaram-se várias fontes da literatura científica, econômica e técnica, assim como anais e bases de dados estatísticos nacionais. Dados básicos foram obtidos em quantidades por ano e convertidos a energia disponível em joules, massa em g, ou fluxo de dinheiro em USD. A Figura 2 resume os principais fluxos emergéticos que uma economia nacional pode utilizar. A tabela da analise emergético consistiu em uma listagem dos principais fluxos com dados brutos para cada item e finalmente todos estes fluxos convertidos a unidades emergéticas (sej). Transformidades de estudos precedentes foram usados para converter as unidades básicas (J, g ou $) a unidades de emergia. Finalmente, a renovabilidade (REN) foi calculada mediante a seguinte equação: REN = R/U... (1) Onde: R: Emergia dos recursos renováveis U: Emergia total que ingressa ao sistema econômico (R+N+I) (ver Figura 2).
Figura 2. Principais fluxos energéticos de uma economia nacional e calculo do índice de renovabilidade emergético (REN). 4. Resultados e discussão A Tabela 1 mostra valores detalhados da energia que utiliza a economia peruana em suas unidades usuais (J, g ou $) e em unidades emergéticas (sej). Alguns aspectos importantes sobre os resultados que mostra esta tabela se detalham nos seguintes parágrafos. A emergia total disponível em recursos renováveis locais é elevada (11.44E+23 sej) mas somente um 19% desta emergia é utilizada no sistema (2.17E+23 sej). Este fato indica a grande possibilidade que tem o sistema avaliado para se virar mais sustentável ainda. Para isto, políticas de uso y gestão de recursos naturais são necessários, visando em diminuir o consumo de recursos não renováveis e importações, e incentivando o consumo de recursos renováveis (notas de 1 a 7 na Tabela 1). Os itens 15, 16 e 17 foram colocados como recursos não renováveis devido a que estas atividades consomem recursos naturais (peixes, bosques) a um ritmo maior do que eles são repostos no sistema. É importante fazer esta distinção já que a insustentabilidade do manejo destas atividades se veja refletido no índice final REN. Não considerar este aspecto indicaria obter maiores valores de REN que no final seria enganoso. O recurso emergético não renovável mais importante do sistema avaliado é a perda de solo (2.52E+23 sej), representando o 90% dos recursos não - renováveis (Tabela 1, notas 8-14). Este recurso, cuja perda é devida principalmente à geografia do sistema, representa uma quantidade importante de recurso emergético que o Peru esta perdendo, mas que está sendo ganho por outros sistemas e/ou paises, principalmente o Brasil. O principal recurso importado, energeticamente (2.02E+17 J) e emergeticamente falando (2.12E+22 sej), são os combustíveis fósseis. Sendo que se tem demonstrado as grandes quantidades de reservas em combustíveis fósseis que tem o Peru, pouco a pouco esta quantidade importada de emergia irá diminuindo. Achamos que o gás de Camisea substituirá grande parte de estas importações.
Existe grande quantidade de emergia que esta saindo do sistema (recursos exportados) principalmente metais (ouro, zinc, cobre) e que é utilizada por outros sistemas (paises importadores de metais) (Siche e Ortega, 2006). Tabela 1. Emergia dos recursos utilizados na economia do Peru (2004). Nota Item Valor Uni- Transformidade Emergia solar dade (sej/unidade)* (E20 sej) Recursos renováveis disponíveis: 1 Energia solar 8.28E+21 J 1 82.8 2 Potencial químico, chuva 3.87E+18 J 30500 1178.8 3 Geopotencial da chuva 2.11E+18 J 47000 993.3 4 Energia cinética do vento 4.61E+18 J 2450 112.8 5 Ondas 6.09E+17 J 51000 310.8 6 Marés 3.38E+18 J 73900 2500.9 7 Ciclos terrestres 1.08E+19 J 58000 6260.2 Recursos não-renováveis: 8 Gás natural 4.28E+16 J 5.88E+04 25.1 9 Petróleo 2.96E+17 J 8.90E+04 263.9 10 Carvão 2.23E+16 J 6.69E+04 14.9 11 Calcaria e fertilizantes 2.74E+11 g 1.35E+10 37.0 12 Metais 7.35E+11 g 1.28E+09 9.4 13 Perdas de solo 1.50E+14 g 1.68E+09 2520.0 14 Perdas de solo superficial 1.02E+17 J 7.40E+04 75.3 15 Produção pesqueira 3.28E+16 J 3.36E+06 1101.6 16 Produção de lenha 6.50E+16 J 2.21E+04 14.4 17 Extração florestal 6.78E+16 J 2.21E+04 15.0 Recursos importados: 18 Combustíveis fósseis 2.02E+17 J 1.05E+05 212.4 19 Metais 6.53E+11 g 3.67E+09 24.0 20 Minerais 7.99E+11 g 1.10E+10 88.1 21 Alimentos e prod. agrícolas 4.92E+16 J 3.36E+05 165.3 22 Pecuarios, carne, peixes 4.15E+14 J 3.36E+06 14.0 23 Plásticos e borracha 1.70E+16 J 1.11E+05 18.9 24 Químicos 5.30E+11 g 1.48E+10 78.5 25 Materiais finais 5.52E+11 g 3.91E+09 21.6 26 Maquinas e equipamento 2.86E+11 g 6.70E+09 19.2 27 Serviços em importações 2.61E+09 $ 1.66E+12 43.3 * Odum (1996), Odum e Arding (1991), Odum (2000), Odum et al. (2000), Brown e Buranakarn (2000), Brown e Bardi (2001), Brown e Arding (1991), Luchi e Ulgiati (2000), e Romitelli (2000). Finalmente, na Tabela 2 se apresentam os resultados agregados e o cálculo da REN para o sistema avaliado. Uma porcentagem relativamente alta (31 %) da emergia usada na economia de Peru é derivada das fontes renováveis (Tabela 3, nota 28). Um 10 % da emergia utilizada na economia de Peru foram comprados via importações (Tabela 2, nota 30). Uma porcentagem muito alta (59 %) da emergia usada no país deriva de recursos não renováveis (Tabela 2, nota 29). Estes resultados indicam que a dependência da economia do Peru em recursos não renováveis é ainda alta, mas dependendo das políticas no consumo dos recursos naturais do sistema, a emergia utilizada em recursos renováveis pode aumentar ou diminuir, pelo que a porcentagem de recursos não renováveis pode variar nos próximos anos. Uma REN de 31 % indica que de cada
100 unidades de emergia utilizada no sistema, 31 unidades derivam do uso de recursos renováveis. Este valor é alto comparado com REN dos paises desenvolvidos como Estados Unidos (11 %) e Itália (10 %) (Brown e Ulgiati, 1999), Suécia (12 %) (Lagerberg, 1999) e Dinamarca (9 %) (Haden, 2003), renovabilidades típicas para paises desenvolvidos. Tabela 2. Cálculo do índice de renovabilidade emergético para Peru (2004). Nota Item Símbolo Unidade Quantidade 28 Fluxo de emergia renovável utilizada R sej 2.17E+23 29 Fluxo de emergia não renovável utilizada N sej 4.08E+23 30 Fluxo de emergia importada I sej 0.69E+23 31 Emergia total utilizada U sej 6.93E+23 32 RENOVABILIDADE Adimensional 0.31 5. Conclusões A metodologia emergética resulta ser uma boa ferramenta para analisar a sustentabilidade de um sistema econômico sob ponto de vista do uso de seus recursos naturais. O índice emergético renovabilidade (REN), considera que no longo período, somente sistemas ou processos com alta REN são sustentáveis. Uma REN de 0.31 ou 31% indica uma aceitável sustentabilidade do sistema com grandes possibilidades de se acrescentar, devido a grande quantidade de energia disponível como energia renovável, estimado em 11.44E+23 sej. Os recursos renováveis que utiliza o Peru representam quase 20% do total de recursos renováveis disponíveis no sistema. Por causa desta disponibilidade rica de recursos naturais, Peru assentou bem como produtor de materiais em bruto para outros países. Consequentemente, a economia permanece sob desenvolvida e com baixo padrão de vida se comparado com outros países latino americanos. Achamos de que o Peru pode desenvolver sua economia, fazendo que mais de seus recursos que saem fora permaneçam e sejam utilizados no país, incentivando à sua vez o consumo de recursos renováveis. Nesse sentido, é muito importante reconhecer o valor elevado dos recursos naturais e dos minerais que são exportados. A economia nacional de Peru tem que estabelecer indústrias para processar materiais crus e para exportar produtos terminados. Para suportar esta estratégia será necessário processar o óleo e o gás local e promover a infra-estrutura industrial. Estas medidas políticas podem melhorar o padrão e a qualidade de vida dos habitantes do Peru. 6. Palavras-chave: Emergia, sustentabilidade, renovabilidade, recursos naturais, renováveis. 7. Referências [1] BCRP; Banco Central de Reserva del Perú; Internet Home Page: www.bcrp.gob.pe.; Acesso em Março 2006. [2] BRACK, E. A.; Mendiola, C.; Ecología del Perú; V Edición; PNUD; Editorial Bruño; Lima Perú; 2000. [3] BROWN, M.T.; ARDING, J.; Transformities, working paper; Center for Wetlands; University of Florida; 1991. [4] BROWN, M.T.; BARDI, E.; Folio #3: Emergy of ecosystems; Handbook of Emergy Evaluation: A compendium of data for emergy computation issued in a series of folios; Gainesville, Fl.; Center for Environmental Policy; University of Florida; 2001. [5] BROWN, M.T.; BURANAKARN, V.; Emergy evaluation of material cycles and recycle options; Emergy Synthesis: Theory and Applications of the Emergy Methodology. M. T.
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