INVENTÁRIO DE EMISSÕES DE DIÓXIDO DE CARBONO (CO 2 ), METANO (CH 4 ) E MONÓXIDO DE CARBONO (CO) NA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL DO ESTADO DO PARÁ Hilton Eduardo de OLIVEIRA NETO 1, 4, Igor Ramon Nascimento da COSTA 1 Libertalamar Bilhalva SARAIVA 1, Ana Mena Barreto BASTOS 1, Kézia Monteiro ARAÚJO 2, Ivan SARAIVA 3 1 Instituto Federal do Amazonas, 2 SEMA/PA, 3 SIPAM - 4 hilton-eduardo@hotmail.com RESUMO: As fontes fixas são responsáveis por boa parte das emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO 2 ). Contudo, no processo de produção de carvão vegetal são emitidos principalmente para atmosfera CO 2 e metano (CH 4 ), principais gases de efeito estufa. A criação de inventários sobre as emissões desses gases permite o monitoramento constante das quantidades emitidas. As carvoarias do estado do Pará são responsáveis pelas emissões de CO 2, CO e CH 4, segundo dados da Secretaria de Meio Ambiente do Estado. ABSTRACT: The stationary sources are responsible for most emissions of greenhouse gases such as carbon dioxide (CO 2 ). However, in the process of charcoal production are issued mainly for atmospheric CO 2 and methane (CH 4 ), the main greenhouse gas. The creation of inventories of greenhouse gases emissions permits constant monitoring of the quantities issued. Charcoal production in the state of Pará are responsible for the emissions of CO 2, CH 4 and CO, according to the Secretary of State Environment. 1 INTRODUÇÃO Por mais de três séculos vem ocorrendo a exploração da floresta amazônica pelos madeireiros (SOUZA JR et. al. 1997). Segundo Uhl et. al. (1997), citado por Souza Jr (1997), em 1997, 65% das toras produzidas no país derivaram do estado do Pará. No início da década de 1990, 13 milhões de metros cúbicos, aproximadamente, eram produzidos por ano. Em números mais atuais, o Pará é o estado que possui a maior produção de madeira em toras de acordo com o IBGE. Em 2010, a produção e extração chegaram a: 5.763.823 m³ de madeiras. Deixando para trás o estado de Mato Grosso com: 2.124.346 m³ e Rondônia com: 1.511.456 m³. Dados atuais da Secretaria de Meio Ambiente do Estado do Pará (SEMA/PA) apresentam que 70,31% de todas indústrias presentes no estado são do setor madeireiro, incluindo as carvoarias. As produtoras de carvão vegetal, que fazem parte desse conjunto, são responsáveis pelas emissões de dióxido de carbono (CO 2 ), monóxido de carbono (CO) e metano (CH 4 ), durante o seu processo produtivo. Segundo Ferreira (2000), na produção de uma tonelada de carvão vegetal são emitidos, aproximadamente, 81 kg de CO, 233 kg de CO 2 e 6 kg de CH 4 (levando-se em 1
consideração a temperatura ideal dentro dos fornos, entre 500 e 600 ºC). A produção no país é realizada pelo aproveitamento dos resíduos de desmatamento gerado pelas fronteiras agrícolas. De acordo com a afirmação realizada por Brito (1990), citado por Duboc et al. (2007). As emissões geradas pela produção do carvão são provavelmente menores que a emissão gerada por queimadas da floresta. Isso porque boa parte do carbono presente na biomassa deve ficar retido durante o processo pirolítico (queima da biomassa com pouca ou nenhuma quantidade de oxigênio), no decorrer da produção do carvão. 2 DADOS E MÉTODOS DE ANÁLISE Para a construção do inventário de emissões atmosféricas, utiliza-se dos relatórios das empresas que emitem algum gás ou poluente durante a sua atividade produtiva no estado do Pará. Para as carvoarias, selecionam-se as empresas que possuem dados mássicos (kg, ton, etc.), que tivessem a quantidade da produção ou a vazão dos gases; e que produzam carvão vegetal. É necessário que os dados estejam espacializados, com a latitude e longitude. Com base nas informações do volume da produção estima-se a quantidade aproximada que será emitida. Utilizando-se de cálculos simples e estequiométricos encontram-se as quantidades lançadas por cada empresa em um dado ano. Adota-se que na produção de uma tonelada de carvão vegetal são emitidos: 81 kg de CO, 233 kg de CO 2 e 6 kg de CH 4. De acordo com as informações obtidas, lança-se em um software de uso comum para a construção de planilhas, o Excel. Com os dados prontos é possível é possível utilizá-los em qualquer modelo de qualidade do ar. Contudo, faz-se a conversão dos dados de excel, se necessário. Entretanto, fica a critério do moderador para qual modelo aplicar e qual sistema poderá ser utilizado, por exemplo o Fortran.90 e dessa forma converter o arquivo. 3 RESULTADOS As figuras. 1 e 2 apresentam, respectivamente, a distribuição em porcentagem das atividades industriais do estado do Pará e as emissões de CO 2, CO e CH 4 de algumas carvoarias no ano de 2008. Os objetos de estudo tornaram-se interessantes pela quantidade de gases emitidos durante a produção. Em uma empresa X, com 550 fornos do tipo iglu, estimou-se, com base em (FERREIRA, 2000), a emissão de gases em: 3,139675 ton de CO 2, 1,091475 ton de CO, 80,85 kg de CH 4. Tais valores são encontrados quando a empresa utilizou durante a queima: 67,375 ton de biomassa. Os gases CH 4, de maior ação de efeito estufa, quando comparado com o CO 2, sempre serão emitidos em menor quantidade durante o processo produtivo. Leva-se em consideração a temperatura média ideal para obter-se o melhor rendimento gravimétrico do carvão. Esta se encontra entre 500 a 600 ºC. 2
Figura 1: Distribuição das atividades industriais no Estado do Pará. Tomando-se como base o ano de 2008 e 29 carvoarias distribuídas pelo interior do estado, temse uma pequena mostra das emissões de CO 2, CO, e CH 4 durante a atividade produtiva de um ciclo. As variações ocorrem, pois o número de fornos por carvoarias chega a ser de 2 (duas) vezes a 5 (cinco) ou 6 (seis) vezes maiores que alguns produtores. Por causa da diferença de número de fornos e produção, o gráfico apresenta picos de emissões muito altos e outros muito baixos. Emissões Gasosas - 2008 1200 2 1000 Valores em toneladas 800 600 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Número de carvoarias EMISSOES EM CO2 em ton EMISSOES CO em ton EMISSOES CH4 em ton Gráfico 1: Emissões Gasosas das carvoarias no ano de 2008. Dados epacializados dos pontos emissores possibilitam a inserção em modelos atmosféricos. A quantidade em massa enviada para atmosfera pode ser ideal para modelos que levam em consideração a conservação da massa. Contudo, para as empresas que não são produtoras de carvão, mas que possuem algum tipo de emissão de gases poluentes ou de efeito estufa propôsse um quadro com dados essenciais. Entretanto, para fins legais, sugeriu-se a Secretaria de Meio 3
Ambiente do Estado do Pará (SEMA/PA) que solicitasse os dados para empresas de acordo com o quadro 1, para facilitar os trabalhos posteriores ou inseri-lo em um modelo acoplado regional, por exemplo. Com o detalhamento possibilita-se enriquecer as informações regionais sobre o assunto. A SEMA/PA aceitou a implementação do quadro 1. Contudo, as empresas não responderam de acordo com o esperado: em realizar a implementação e o repasse dos dados da forma solicitada em caráter imediato. Quadro 1: Modelo aceito e implementado pela SEMA/PA Nome da Empresa: Empresa X Ramo de Atuação : Exemplo Celulose Período de Funcionamento: X Poluentes Emitidos (kg/h) Equipamentos Combustível (SO 2 ) Produção Dióxido Ton/h CO CO 2 NO x Particulado Enxofre tros Material de Ou- A X - - - - - - - B Y - - - - - - - C W - - - - - - - D Z - - - - - - - 4 CONCLUSÕES Os inventários regionais são importantes para a caracterização dos pontos de emissão de poluentes atmosféricos. As indústrias madeireiras representam mais da metade (70,37%) de todas as indústrias de transformação no estado do Pará. As carvoarias, inseridas nessa porcentagem apresentam emissão de gases como o dióxido de carbono (CO 2 ), monóxido de carbono (CO) e metano (CH 4 ), em proporções estequiométricas adotadas, baseando-se na literatura. A construção de um inventário permite realizar o monitoramento ambiental e de qualidade do ar, além de gerar um histórico permitindo a inserção em modelos ambientais atmosféricos. Para facilitar a inclusão em modelos que levam em consideração a conservação da massa, todos os valores foram adotados em unidades mássicas. 4
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS DUBOC, Eny et at. Panorama Atual da produção de Carvão Vegetal no Brasil e no Cerrado. Planaltina, DF : Embrapa Cerrados, 2007. FERREIRA, O. C. Emissão de gases se efeito estufa na produção e consumo do carvão vegetal. n.21. 2000. Disponível em: <http://ecen.com/eee21/emiscar2.htm.> acessado em: 19/09/2011. PORTAL BRASIL GOVERNO FEDERAL. Extrativismo. Disponível em: <http://www.brasil.gov.br/sobre/economia/setores-da-economia/extrativismo/print > Acessado em 3/08/2012. SOUZA JR. Carlos et al. Zoneamento da Atividade Madeireira na Amazônia: UmEstudo de Caso Para o Estado do Pará. Série Amazônia N 08 - Belém: Imazon, 1997. 5