A IMPORTNCIA DO SETOR DE TRANSPORTES NA EMISSO DE GASES DO EFEITO ESTUFA - O CASO DO MUNICPIO DO RIO DE JANEIRO

Laura Bedeschi Rego de Mattos

TESE

SUBMETIDA

AO

CORPO

DOCENTE

DA

COORDENAO

DOS

PROGRAMAS DE PS-GRADUAO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSRIOS PARA A OBTENO DO GRAU DE MESTRE EM CINCIAS EM PLANEJAMENTO ENERGTICO.

Aprovada por:

________________________________________________ Prof. Emlio Lbre La Rovere, D.Sp.

________________________________________________ Prof.. Suzana Kahn Ribeiro, D.Sc.

________________________________________________ Prof. Luiz Pinguelli Rosa, D.Sc.

________________________________________________ Dr. Luiz Augusto Horta Nogueira, D.Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL ABRIL DE 2001

ii

MATTOS, LAURA BEDESCHI REGO DE A Importncia do Setor de Transportes na Emisso de Gases do Efeito Estufa O Caso do Municpio do Rio de Janeiro [Rio de Janeiro] 2001 XIX , 179 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ,

M.Sc., Planejamento Energtico, 2001) Tese - Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE 1. Mudana Climtica 2. Efeito Estufa 3. Poluio Ambiental 4. Setor de Transportes I. COPPE/UFRJ II. Ttulo ( srie )

iii

Ao Planeta Terra

iv

AGRADECIMENTOS

Em especial aos professores Emlio La Rovere e Suzana Kahn Ribeiro pela orientao, idias e liberdade concedida durante o desenvolvimento do trabalho.

Aos meus pais, se no fosse por eles no estaria no Rio de Janeiro e, consequentemente, no teria realizado este Mestrado na COPPE.

Ao Pedro, meu namorado, pelo amor, pacincia, ajuda e motivao durante o desenvolvimento da Tese.

s Tias Beth e Deise e minha irm, Camila, pelo carinho e motivao.

Maria Lcia pela Reviso Bibliogrfica e por ter sempre me recebido muito bem na sua casa.

Aos amigos, pelos momentos de descontrao, pela compreenso e amizade nos momentos em que no estive presente devido a Tese.

Aos colegas do IVIG, do LIMA, do PET e do PPE pelas discusses proveitosas sobre os mais diversos assuntos e por criarem um ambiente to propcio produo acadmica e ao desenvolvimento de projetos.

Aos funcionrios pela ajuda em todos os momentos.

A Dagoberto Bordin pela reviso de Lngua Portuguesa da Tese.

Aos Professores do PPE.

Ao CNPq, FAPERJ e Fundao COPPETEC.

todas as instituies e profissionais que colaboraram com dados e informaes utilizados na Tese.

v Resumo da Tese apresentada COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessrios para a obteno do grau de Mestre em Cincias (M.Sc.)

A IMPORTNCIA DO SETOR DE TRANSPORTES NA EMISSO DE GASES DO EFEITO ESTUFA - O CASO DO MUNICPIO DO RIO DE JANEIRO

Laura Bedeschi Rego de Mattos

Abril/2001

Orientadores: Emlio Lbre La Rovere Suzana Kahn Ribeiro

Programa: Planejamento Energtico

Este trabalho analisa o impacto do setor de transporte da Cidade do Rio de Janeiro no possvel aquecimento global, por conta das emisses de dixido de carbono (CO2), principal gs de efeito estufa, na atmosfera. Esta anlise fundamental para a escolha de estratgias de mitigao e abatimento das emisses nas grandes cidades. Como em vrias cidades, no Rio de Janeiro o modal rodovirio o dominante no setor de transporte, desta forma optou-se por analis-lo com mais detalhes no que se refere s emisses de CO2. No trabalho mostrado o potencial de reduo de emisses de CO2 o setor de transportes, a partir do estabelecimento de um cenrio onde foi contemplado a substituio de combustveis nos nibus e nos veculos leves na Cidade do Rio de Janeiro.

vi Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)

THE IMPORTANCE OF THE TRANSPORTATION SECTOR IN THE GREENHOUSE GASES EMISSIONS RIO DE JANEIRO CITY CASE STUDY

Laura Bedeschi Rego de Mattos

April/2001

Advisors: Emlio Lbre La Rovere Suzana Kahn Ribeiro

Department: Energy Planning

This thesis analyses the impact of the transport sector in the City of Rio de Janeiro in the possible global warming, due to carbon dioxide (CO2) emissions, the main gas originated from greenhouse effect, in the atmosphere. Such analysis is fundamental for the choice of the strategies of mitigation and abatement of the emissions in big cities. As it happens in several cities, in Rio de Janeiro the road modal is predominant in the transport sector and, thus, we have chosen to analyze it more accurately regarding CO2 emissions. In the work is shown the huge potential of reduction in CO2 emissions in the transport sector, from the establishment of a scenario where it has been contemplated the substitution of fuels in buses and light vehicles in the City of Rio de Janeiro.

vii SUMRIO

Captulo I. INTRODUO...........................................................................................1

I.1. I.2. I.3.

A Importncia do Tema .....................................................................................1 Objetivo do Trabalho .........................................................................................4 Organizao do Trabalho ..................................................................................4

Captulo II. A MUDANA CLIMTICA ........................................................................6

II.1.

Principais problemas ambientais ...................................................................6 II.1.a II.1.b II.1.c II.1.d O desenvolvimento sustentvel .................................................................9 Problemas ambientais locais ...................................................................13 Problemas ambientais regionais ..............................................................22 Problemas ambientais globais .................................................................23

II.2.

Efeito estufa.................................................................................................28 II.2.a II.2.b II.2.c Sistema climtico.....................................................................................31 Ciclo do carbono......................................................................................37 Gases de efeito estufa .............................................................................42

Captulo III. CARACTERIZAO DO SETOR DE TRANSPORTES ...........................54

III.1.

Modos de transporte....................................................................................55 III.1.a Mundo......................................................................................................55 III.1.b Brasil........................................................................................................59

III.2.

Consumo de energia no setor de transportes ..............................................61 III.2.a Mundo......................................................................................................63 III.2.b Brasil........................................................................................................71

III.3.

Emisso de gases de efeito estufa no setor de transportes .........................76 III.3.a Emisses de CO2 do setor de transportes no mundo...............................77 III.3.b Emisses de CO2 do setor de transportes no Brasil.................................85

III.4.

Metodologias para contabilizao das emisses de gases de efeito estufa do

setor energtico ..........................................................................................................88

viii III.4.a Metodologia top-down..............................................................................89 III.4.b Metodologia bottom-up ............................................................................96

Captulo IV. O CASO DO MUNICPIO DO RIO DE JANEIRO .....................................99

IV.1.

Uso de energia no municpio do Rio de Janeiro...........................................99 IV.1.a O setor de transportes na cidade do Rio de Janeiro ..............................102

IV.2. Janeiro

Inventrio de emisses de CO2 de origem fssil do municpio do Rio de 105

IV.3.

Opes de mitigao das emisso dos gases de efeito estufa no setor de

transportes................................................................................................................120

IV.4.

Opes para mitigao de gases de efeito estufa no setor de transportes na

cidade do Rio de Janeiro...........................................................................................133 IV.4.a Cenrio scio-econmico.......................................................................135 IV.4.b Cenrio alternativo A .............................................................................138 IV.4.c Cenrio alternativo B .............................................................................145 IV.4.d Cenrio de referncia C.........................................................................148 IV.4.e Comparao entre os cenrios A, B e C ................................................151

Captulo V. CONCLUSO E CONSIDERAES FINAIS ........................................155

V.1.

Validade dos resultados e comentrios .....................................................155

V.2.

Recomendaes para trabalhos futuros ....................................................165

Referncias bibliogrficas .........................................................................................168

Apndice...................................................................................................................179

ix NDICE DE FIGURAS

Captulo II A MUDANA CLIMTICA

Figura II.1 - Emisses de SO2 e NOx por fonte nos EUA em 1992 .............................23 Figura II.2 - Tendncia da temperatura mdia da superfcie terrestre.........................32

Figura II.3 Viso esquemtica dos componentes do sistema climtico global (em letras maisculas), os seus processos e interaes (flechas finas) e alguns aspectos que podem sofrer mudanas (flechas escuras)...........................................................33 Figura II.4 - Temperatura e concentrao de CO2 na atmosfera durante 400.000 anos antes do ano de 1950. Informaes do ncleo de gelo de Vostok, na Antrtica..........37

Figura II.5 O atual ciclo do carbono (quantidades e trocas expressas em bilhes de toneladas de carbono) ................................................................................................39 Figura II.6 - O balano energtico mdio global do sistema Terra-atmosfera (os nmeros apresentados so percentuais da energia da radiao solar incidente)........43 Captulo III CARACTERIZAO DO SETOR DE TRANSPORTES

Figura III.1 - Distribuio percentual do consumo mundial de petrleo por setor no ano de 1997.......................................................................................................................64 Figura III.2 Uso da energia no mundo pelo setor de transportes, por modal, 19802020 (milhes de barris por dia)..................................................................................64 Figura III.3 Uso de energia per capita nos transportes por pas, 1980, 1996 e 2020 (barris/pessoa/ano) .....................................................................................................65 Figura III.4 - Uso de energia total nos transportes por regio, 1980, 1996 e 2020 (milhares de barris por dia) .........................................................................................66 Figura III.5 - Evoluo da intensidade energtica por veculo nos pases desenvolvidos (barris de petrleo por veculo por ano).......................................................................67

x

Figura III.6 - Evoluo da intensidade energtica por veculo nos pases em desenvolvimento (barris de petrleo por veculo por ano) ...........................................68 Figura III.7 - Consumo total de derivados de petrleo por setor da economia brasileira (%) ..............................................................................................................................71

Figura III.8 - Setor de transportes e PIB taxas mdias de crescimento ao ano (%) ..72

Figura III.9 - Composio percentual do uso de energia entre os diferentes modais no Brasil 1999 e 1984 ...................................................................................................73 Figura III.10 - Consumo de energia por fonte do modal rodovirio - 1999 ..................74

Figura III.11 - Participao no consumo do setor de transportes das diferentes fontes de energia...................................................................................................................76 Figura III.12 - Evoluo das emisses mundiais de CO2 (milhes de toneladas de CO2) de 1988 a 1998 ..................................................................................................78 Figura III.13 - Emisses mundiais de CO2 por setor (percentual) nos anos de 1990 e 1998............................................................................................................................79 Figura III.14 Crescimento das emisses no setor de transportes e no restante da economia, 1990 1997...............................................................................................80 Figura III.16 Emisses de gases de efeito estufa do ciclo de vida dos modais de transporte de cargas na Europa ..................................................................................82 Figura III.17 Evoluo do consumo de combustveis e emisses de carbono dos automveis em alguns pases desenvolvidos de 1970 a 1995 ....................................83 Figura III.18 - Estimativa de emisses de CO2 dos diferentes modais de transporte nos EUA em 1995 (a estimativa no inclui os bunkers internacionais)...............................84 Figura III.19 - Setores responsveis pela emisso de CO2 no Brasil no ano de 1990 (sem desmatamento) ..................................................................................................85

xi

Figura III.20 - Fontes de emisso de CO2 no Brasil em 1990 (sem desmatamento) ...86 Captulo IV - O CASO DO MUNICPIO DO RIO DE JANEIRO

Figura IV.1 Consumo de combustveis* (TJ) no municpio do Rio de Janeiro de 1990 at 1998, excluindo-se bunker ..................................................................................107 Figura IV.2 Emisses de CO2 (Gg CO2) devidas ao uso de combustveis* no municpio do Rio de Janeiro (sem emisses bunker) ................................................109 Figura IV.3 Emisso de CO2 por unidade de energia consumida (Gg CO2/TJ) ......110 Figura IV.4 Participao % de cada Setor no Consumo de Energia Ano 1990 (com base na Tabela IV.8).................................................................................................112

Figura IV.5 Participao % de cada Setor nas emisses de CO2 Ano 1990 (com base na Tabela IV.9).................................................................................................113 Figura IV.6 Participao % de cada Setor no Consumo de Energia Ano 1996 (com base na Tabela IV.10)...............................................................................................114 Figura IV.7 Participao % de cada Setor nas emisses de CO2 Ano 1996 (com base na Tabela IV.11)...............................................................................................115

Figura IV.8 Participao % de cada Setor no Consumo de Energia Ano 1998 (com base na Tabela IV.12)...............................................................................................116 Figura IV.9 Participao % de cada Setor nas emisses de CO2 Ano 1998 (com base na Tabela IV.13)...............................................................................................117 Figura IV.10 - Relaes estruturais entre as atividades de transportes e as Emisses de Gases de efeito estufa .........................................................................................123

Figura IV.11 - Possveis abordagens das estratgias polticas .................................128

xii Figura IV.12 Participao percentual de veculos leves por tipo de combustvel no ano de 1998 ..............................................................................................................141 Figura IV.13 Participao percentual de veculos leves por tipo de combustvel no ano de 2010 ..............................................................................................................143

Figura IV.14 Participao percentual de veculos leves por tipo de combustvel no ano de 2020 ..............................................................................................................143 Figura IV.15 Emisses totais do transporte rodovirio (GgCO2) Cenrios A, B e C ..................................................................................................................................153

xiii NDICE DE TABELAS

Captulo II A MUDANA CLIMTICA

Tabela II.1 Consumo de energia per capita (em kcal/dia) ..........................................7

Tabela II.2 - Evoluo da oferta de energia primria total per capita (kcal/ dia) ............8

Tabela II.3 - Definies dos problemas ambientais locais...........................................14

Tabela II.4 - Contribuio relativa das fontes de poluio do ar na RMSP em 1999 ...16

Tabela II.5 Fontes, caractersticas e efeitos dos principais poluentes na atmosfera 18

Tabela II.6 - Possveis efeitos catastrficos para a atmosfera global ..........................28

Tabela II.7 - Principais retroalimentaes do efeito estufa ..........................................41

Tabela II.8 -. Mdias das fontes de emisso de CO2 entre 1980 e 1989 - valores expressos em GtC/ano ...............................................................................................48 Tabela II.9 - Principais gases de efeito estufa e suas caractersticas..........................52

Captulo III CARACTERIZAO DO SETOR DE TRANSPORTES

Tabela III.1 - Composio percentual dos passageiros-quilmetro transportados, por modo de transporte nos EUA na dcada de 90...........................................................56 Tabela III.2 - Composio percentual da carga transportada, em toneladas-quilmetro, por modo de transporte nos EUA na dcada de 90.....................................................57 Tabela III.3 - Composio Percentual dos passageiros-quilmetro transportados, por modo de transporte na UE nos anos de 1990, 1995 e 1996........................................57

Tabela III.4 - Composio percentual da carga transportada, em toneladas-quilmetro, por modo de transporte na UE nos anos de 1990, 1995 e 1996..................................58

xiv Tabela III.5 - Composio percentual dos passageiros-quilmetro transportados, por modo de transporte do pases do G-7 (exceto EUA) em 1996 ....................................59 Tabela III.6 - Composio percentual da carga transportada, em toneladas-quilmetro, por modo de transporte do pases do G-7 (exceto EUA) em 1996 ..............................59

Tabela III.7 Composio percentual dos passageiros-quilmetro transportados, por modo de transporte no Brasil de 1995 a 1999.............................................................60 Tabela III.8 Composio percentual da carga transportada, em toneladas-quilmetro, por modo de transporte no Brasil de 1995 a 1999.......................................................60 Tabela III.9 - Consumo de combustveis nos veculos de passeio e comerciais leves nos EUA de 1980 a 1998 ............................................................................................69

Tabela III.10 Intensidade energtica por modal de transporte de passageiros (milhares de joules por passageiro-quilmetro)...........................................................70 Tabela III.11 Intensidade energtica por modal de transporte de carga...................70

Tabela III.12 - Fontes de energia utilizadas pelo setor de transportes brasileiro no ano de 1999.......................................................................................................................75 Tabela III.13 - Emisses de CO2 (milhares de toneladas) do modal rodovirio de transportes no Brasil de 1990 a 1994..........................................................................87 Tabela III.14 - Comparao das emisses evitadas pelo lcool etlico anidro e hidratado com as emisses relativas ao uso da gasolina (pura) de 1990 a 1994 ........87 Tabela III.15 Fatores de converso para tEP mdio (em PCS)................................91

Tabela III.16 Fatores de emisso de carbono empregados .....................................92

Tabela III.17 Frao de carbono estocado empregada ............................................93

Tabela III.18 Fraes de carbono oxidadas .............................................................95

xv Captulo IV - O CASO DO MUNICPIO DO RIO DE JANEIRO

Tabela IV.1 Consumo de combustveis fsseis lquidos e gasosos e lcool etlico no municpio do Rio de Janeiro de 1990 a 1998 ............................................................101 Tabela IV.2 - Distribuio da demanda de passageiros por modal de transporte na regio metropolitana do Rio de Janeiro, 1998 ...........................................................102 Tabela IV.3 - Frota de veculos da cidade do Rio de Janeiro por classe de veculo e tipo de combustvel para os anos de 1996, 1997 e 1998...........................................103 Tabela IV.4 Evoluo do nmero de veculos leves por mil habitantes na cidade do Rio de Janeiro...........................................................................................................104 Tabela IV.5 Nmero de veculos por mil habitantes para a cidade do Rio de Janeiro, Brasil e outros pases................................................................................................104 Tabela IV.6 Quantidade de energia (TJ) fornecida por combustvel de 1990 at 1998 no municpio do Rio de Janeiro .................................................................................106 Tabela IV.7 Emisses de CO2 (Gg CO2)* por combustvel de 1990 at 1998 no municpio do Rio de Janeiro......................................................................................108 Tabela IV.8 - Desagregao* por setores aproximada - consumo de combustveis em TJ - ano de 1990.......................................................................................................112 Tabela IV.9 - Desagregao* por setores aproximada - emisses de CO2 em Gg de CO2- Ano de 1990.....................................................................................................113 Tabela IV.10 - Desagregao* por setores aproximada - consumo de combustveis em TJ - ano de 1996.......................................................................................................114 Tabela IV.11 - Desagregao* por setores aproximada - emisses de CO2 em Gg de CO2- ano de 1996 .....................................................................................................115 Tabela IV.12 - Desagregao* por setores aproximada - consumo de combustveis em TJ - ano de 1998.......................................................................................................116

xvi

Tabela IV.13 - Desagregao* por setores aproximada - emisses de CO2 em Gg de CO2- Ano de 1998.....................................................................................................117 Tabela IV.14 Emisses de CO2 (GgCO2) de combustveis fsseis do municpio do Rio de Janeiro - 1990 a 1998 ....................................................................................119

Tabela IV.15 - Principais polticas para a reduo de gases de efeito estufa (GEE) no setor de transportes ..................................................................................................129 Tabela IV.16 - Interaes entre as polticas e os componentes da metodologia ASIF ..................................................................................................................................132 Tabela IV.17 Populao estimada para o municpio do Rio de Janeiro de 1990 1999..........................................................................................................................136

Tabela IV.18 Populao Projetada para o municpio do Rio de Janeiro de 2000 a 2020..........................................................................................................................137 Tabela IV.19 - Valores estimados e projetados para o PIB do municpio do Rio de Janeiro para os anos de 1990 a 2020 (em valores reais de 1999) ............................138 Tabela IV.20 - Valores estimados e projetados para a renda per capita do municpio do Rio de Janeiro para os anos de 1990 a 2020 ............................................................139

Tabela IV.21 Projeo do nmero de veculos leves por mil habitantes para os anos de 2000, 2010 e 2020 ...............................................................................................141 Tabela IV.22 Nmero de veculos leves por tipo de combustveis dados para o ano 2000..........................................................................................................................141 Tabela IV.23 Consumo de lcool etlico hidratado (m3) no municpio do Rio de Janeiro de 1990 at 1998..........................................................................................142

Tabela IV.24 Nmero de veculos leves por tipo de combustveis projeo para os anos de 2010 e 2020 ................................................................................................144

xvii Tabela IV.25 Consumo de gasolina e diesel projeo para os anos de 2000, 2010 e 2020.......................................................................................................................144 Tabela IV.26 Consumo de gs natural projeo para os anos de 2000 a 2005....144

Tabela IV.27 Consumo de gs natural projeo para os anos de 2010 e 2020....145

Tabela IV.28 Cenrio A Emisses de CO2 (Gg CO2) do transporte rodovirio leve para os anos 2000, 2010 e 2020...............................................................................145 Tabela IV.29 Cenrio A - Consumo de leo diesel no transporte rodovirio pesado projeo para os anos de 2000, 2010 e 2020 ...........................................................146 Tabela IV.30 Cenrio A Emisses de CO2 (Gg CO2) do transporte rodovirio pesado para os anos 2000, 2010 e 2020 ..................................................................146

Tabela IV.31 - Emisses de CO2 (Gg CO2) do transporte rodovirio no municpio do Rio de Janeiro - Cenrio A ........................................................................................146 Tabela IV.32 Nmero de veculos leves por tipo de combustveis projeo para os anos de 2010 e 2020 - Cenrio B..............................................................................148 Tabela IV.33 Consumo de gasool e GNV projeo para os anos 2010 e 2020 Cenrio B..................................................................................................................148

Tabela IV.34 Cenrio B Emisses de CO2 (Gg CO2) do transporte rodovirio leve para os anos 2010 e 2020.........................................................................................149 Tabela IV.35 Consumo de leo diesel e GNV Projeo para os anos 2010 e 2020 Cenrio B..................................................................................................................149 Tabela IV.36 Cenrio B Emisso de CO2 (Gg CO2) do transporte rodovirio pesado para os anos 2010 e 2020.........................................................................................149

Tabela IV.37 - Emisses de CO2 (Gg CO2) do transporte rodovirio no municpio do Rio de Janeiro - Cenrio B ........................................................................................150

xviii Tabela IV.38 Consumo de Gasolina Cenrio C nos anos de 1997 e 1998........151

Tabela IV.39 Consumo de Gasolina Cenrio C nos anos de 2000, 2010 e 2020 ..................................................................................................................................151 Tabela IV.40 Cenrio C Emisses de CO2 (Gg CO2) do Transporte Rodovirio Leve para os anos 1997, 1998, 2000, 2010 e 2020...................................................151 Tabela IV.41 Cenrio C Emisses de CO2 (Gg CO2) do Transporte Rodovirio Pesado para os anos 1997, 1998, 2000, 2010 e 2020 ..............................................152 Tabela IV.42 - Emisses de CO2 (Gg CO2) do Transporte Rodovirio no Municpio do Rio de Janeiro - Cenrio C........................................................................................152 Tabela IV.42 Emisses de CO2 (GgCO2) para o transporte rodovirio leve nos anos de 2010 e 2020 - Cenrios A, B e C..........................................................................153 Tabela IV.43 Emisses de CO2 (GgCO2) para o transporte rodovirio pesado nos anos de 2010 e 2020 - Cenrios A e B......................................................................154 Tabela IV.44 Emisses de CO2 (GgCO2) para o transporte rodovirio na cidade do Rio de Janeiro nos anos de 2010 e 2020 - Cenrios A, B e C...................................153

xix LISTA DE SIGLAS

AFIS Automotive Fuels Information Service ANFAVEA Associao Nacional dos Fabricantes de Veculos Automotores ANP Agncia Nacional de Petrleo BTS Bureau of Transportation Statistics CBIE Centro Brasileiro de Infra-estrutura CEF Caixa Econmica Federal CEG Companhia Distribuidora de Gs do Rio de Janeiro CETESB Companhia Estadual de Tecnologia Ambiental CIDE Centro de Informaes e dados do Rio de Janeiro CMMAD Comisso Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento EIA Energy Information Administration ECMT European Conference of Ministers of Transport GARIO Gerncia de Aeroportos Rio de Janeiro GEIPOT Empresa Brasileira de Planejamento de Transportes GM Gazeta Mercantil ICLEI International Council for Local Environmental Initiatives IEA International Energy Agency IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change IPP Instituto Pereira Passos MCT Ministrio da Cincia e Tecnologia MMA Mistrio do Meio Ambiente MME Ministrio das Minas e Energia NUSEG Ncleo Superior de Estudos Governamentais OECD Organization for Economic Co-operation and Development SAEFL Swiss Agency for the Environment, Forests and Landscape UNEP United Nations Environment Program UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change USDOT United States Department of Transportation USEPA United States Environment Protection Agency

1

Captulo I.

INTRODUO

I.1.

A Importncia do Tema

O aquecimento global um dos principais assuntos em pauta hoje nas discusses mundiais. Estes assuntos esto, de alguma forma, entrando no dia a dia de pessoas que no sabem exatamente o que isto significa, como podem contribuir para a reduo desse efeito e como isto pode atingir as suas vidas. As pessoas muitas vezes confundem os problemas ambientais1 como o aquecimento global e o efeito estufa, o buraco da camada de oznio, a chuva cida, etc. devido difuso de conceitos equivocados pela mdia no especializada. Portanto, interessante e de extrema relevncia o desenvolvimento de estudos que procuram difundir corretamente o conceito de problemas ambientais, suas causas e possveis conseqncias e formas de combat-los.

Segundo o estudo GEO-2000 Global Environmental Outlook desenvolvido pelo Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente, a questo do aquecimento global ser uma das maiores preocupaes do sculo XXI, tanto nos pases desenvolvidos quanto nos pases em desenvolvimento (UNEP, 2000a). Isso porque o aquecimento global um problema em escala mundial, onde todos os pases podem sofrer as conseqncias de seus efeitos malficos. A discusso do problema do aquecimento global engloba suas possveis causas e conseqncias, quem so os responsveis pelo aquecimento e quais so as medidas que devem ser tomadas pelas diferentes naes para evitar ou diminuir os possveis efeitos negativos desse fenmeno. Esta discusso envolve, entre outras questes, o estudo do

comportamento do sistema climtico e as variveis que o influenciam, e ainda, discusses das incertezas e dvidas a respeito do aquecimento global devido s emisses antrpicas de gases de efeito estufa2.

Como a escala do problema global, e, dessa discusso fazem parte tanto os pases industrializados quanto os em desenvolvimento, essa tem sido uma oportunidade mpar para os pases colocarem em debate os atuais padres de consumo e desenvolvimento,1 2

os

possveis

caminhos

para

atingir-se

o

desenvolvimento

Os problemas ambientais sero conceituados no item II.1. do trabalho. Os conceitos de aquecimento global, efeito estufa e emisses antrpicas sero desenvolvidos no item II.2. deste trabalho.

2 sustentvel e as diferenas econmicas e sociais existentes entre as naes e at mesmo dentro das prprias naes. Como resultado desse debate procura-se, ento, atribuir responsabilidades aos pases e metas de reduo nas emisses de gases de efeito estufa as quais os mesmos devem atingir e novos padres de consumo que devem ser adotados.

Para tal, as naes tm realizado os seus inventrios de gases do efeito estufa desde anos passados at a presente data para estabelecer as responsabilidades e as metas de reduo de cada pas. Em 1997 foi elaborado o Protocolo de Quioto. Este estabelece metas de reduo e prazos para o controle das emisses dos gases de efeito estufa em alguns pases, buscando alcanar a estabilizao das concentraes desses gases na atmosfera num nvel em que no interfiram perigosamente no sistema climtico. No entanto, o Protocolo ainda no foi ratificado pelos pases mais importantes, como os Estados Unidos, participantes da Conveno do Clima3 (MCT, 1999a).

Devido s controvrsias que atrasam a ratificao do Protocolo, existem iniciativas para que medidas locais sejam tomadas com relao ao aquecimento global, no esperando pela ratificao para medidas sejam tomadas e planos a nvel nacional sejam estabelecidos para que se iniciem projetos como, por exemplo, para captura do carbono e para diminuio de emisso dos gases do efeito estufa, nos nveis locais e regionais.

Em 1990, pensando nessas iniciativas locais, foi criado no Congresso das Cidades para um Futuro Sustentvel, realizado na sede das Naes Unidas, o Conselho Internacional para Iniciativas Ambientais Locais - International Council for Local Environmental Initiatives (ICLEI). O ICLEI uma associao de governos locais dedicada preveno e soluo de problemas ambientais locais, regionais e globais atravs de aes locais. Com isso, o ICLEI busca construir e apoiar mundialmente movimentos dos governos locais para atingir melhorias tangveis nas condies ambientais globais atravs dos impactos cumulativos de aes locais. Entre alguns

3

A Conveno do Clima ou Conveno-Quadro das Naes Unidas sobre Mudana do Clima, foi negociada e assinada durante a Conferncia das Naes sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, no Rio de Janeiro, em 1992. A Conveno foi assinada por 175 pases mais a Unio Europia e ratifica a preocupao com o aquecimento global.

3 projetos desenvolvidos pelo ICLEI est o da Agenda 21 Local e o da Campanha das Cidades para a Proteo do Clima Cities for Climate Protection Campaign (CCP).

O CCP uma campanha global para diminuir a tendncia de aquecimento da Terra e para melhoria da qualidade do ar e qualidade de vida. O CCP incentiva as cidades a preparem planos para reduo de consumo de energia e emisso de gases de efeito estufa. No final de 1999, a campanha inclua mais de 175 municipalidades, entre elas o Rio de Janeiro, as quais somam no total cerca de 5% das emisses mundiais de gases de efeito estufa. A misso do CCP de recrutar cidades que no total emitem 10% das emisses globais antropognicas (ICLEI, 1999).

Entre os projetos incentivados e apoiados tecnicamente pelo CCP para a reduo de emisso de gases do efeito estufa esto: abordagens inovadoras de financiamento e implantao de medidas de eficincia energtica em prdios comerciais e municipais, programas de gerenciamento de lixo, planejamento de uso do solo e desenvolvimento de programas e estratgias de reduo de emisses do setor de transportes. Esta iniciativa mostra ento como esto sendo importante as aes junto s municipalidades e governos locais.

A queima de combustveis fsseis em todo mundo a principal causa das emisses de dixido de carbono (CO2), o principal gs de efeito estufa. Numa grande cidade, entre todos os setores que consomem combustveis fsseis, o setor de transportes, principalmente o rodovirio, um dos mais importantes. No Brasil, no ano de 1999, o consumo de derivados de petrleo pelo setor de transportes chegou a 47,6% do total (MME, 2000). Alm de responsvel pela emisso de grande quantidade CO2, o setor de transportes um dos principais responsveis pela poluio local, emitindo gases como o monxido de carbono, os xidos de nitrognio, os xidos de enxofre, os aldedos e o material particulado.

O setor de transportes , entre as fontes de emisso de gases de efeito estufa, a que cresce mais rapidamente, muitas vezes em uma taxa superior que o produto interno bruto dos pases em desenvolvimento (SCHIPPER & MARIE-LILLIU, 1999).

Com base nisto, mostrar a importncia do setor de transporte nas emisses de gases de efeito estufa comparativamente com outros setores, torna-se crucial para a escolha de estratgias de mitigao e abatimento das emisses nas grandes cidades. Uma

4 anlise quantitativa possibilita a definio de planos de mitigao das emisses qualitativamente e quantitativamente para o setor em questo.

I.2.

Objetivo do Trabalho

O trabalho pretende mostrar a importncia do setor de transporte nas emisses de gases de efeito estufa. Para tal, foi usada a cidade do Rio de Janeiro como estudo de caso. Procura-se tambm estabelecer, no presente trabalho, estratgias para a reduo das emisses de gases de efeito estufa no setor de transportes e o potencial de reduo na emisso dos gases de efeito estufa pela adoo de algumas dessas medidas.

A emisso considerada a do dixido de carbono (CO2), principal gs de efeito estufa. O dixido de carbono emitido pelo setor de transportes resultante, por exemplo, da queima de combustveis fsseis como a gasolina e o leo diesel. Ao mostrar-se a importncia do setor de transportes nas emisses locais, possibilitam-se aes de mitigao e abatimento concentradas nos setores mais significativos, no estratgias difusas. Tambm ser mostrado que, sozinho, o setor de transporte da cidade do Rio de Janeiro responsvel por mais da metade das emisses de CO2 de todos os setores da economia da cidade na utilizao de combustveis fsseis.

I.3.

Organizao do Trabalho

O documento est dividido em cinco captulos, ndice de tabelas, ndice de figuras, referncias bibliogrficas e um apndice. O Captulo I apresenta uma Introduo que est dividida nos seguintes sub-itens: Importncia do Tema, Objetivo do Trabalho e Organizao do Trabalho.

O Captulo II fornece uma viso ampla do efeito estufa, descrevendo o sistema climtico, o ciclo do carbono, o fenmeno do efeito estufa e os principais gases que contribuem para o aquecimento global. Este captulo ainda estabelece os principais problemas ambientais locais, regionais e globais.

O Captulo III aborda a caracterizao do setor de transportes. O captulo mostra os diferentes modos de transporte, o consumo de energia de cada um destes modos e a

5 emisso de gases de efeito estufa do setor de transportes. Este captulo tambm apresenta uma explicao detalhada da metodologia utilizada para a realizao dos clculos das emisses de CO2 pelo consumo de combustveis fsseis. No Captulo IV realizado o estudo de caso para o Municpio do Rio de Janeiro. Primeiramente feita a caracterizao do setor de transportes na cidade e em seguida desenvolvido o inventrio de emisses de gases de efeito estufa do municpio, focando a participao do setor de transportes nessas emisses. So levantados os dados das emisses de CO2 no Municpio do Rio de Janeiro pelo consumo de combustveis fsseis no setor de transportes. Na seqncia so levantados opes de mitigao de gases de efeito estufa desenvolvidos mundialmente para o setor de transportes e que podem ser implantadas localmente para diminuir a emisso de gases de efeito estufa deste setor. Passada essa etapa, so levantadas algumas opes de mitigao que podem ser implementadas no Municpio do Rio de Janeiro para reduo na emisso dos gases de efeito estufa do setor de transportes. Com isso so estabelecidos trs cenrios de emisso de gases de efeito estufa para o setor transportes e calculado o potencial reduo da emisso de CO2 desse setor pelas diferenas entre os trs cenrios.

O Captulo V apresenta as concluses do trabalho e algumas consideraes finais.

O Apndice apresenta os dados de consumo de combustveis fsseis utilizados no Municpio do Rio de Janeiro, bem como as planilhas com os clculos das emisses de CO2.

6

Captulo II.

A MUDANA CLIMTICA

O presente captulo trata do complexo sistema de variveis que influenciam na mudana climtica global. Neste captulo, sero definidos os principais problemas ambientais relacionados produo e ao uso de energia nas escalas local, regional e global. Na escala global, dado enfoque ao efeito estufa e ao aquecimento do planeta. avaliado o complicado sistema climtico que influencia o fenmeno do aquecimento, o ciclo do carbono e os principais gases que contribuem para provocar o efeito estufa. O captulo se conclui com o conceito de desenvolvimento sustentvel.

II.1. Principais problemas ambientais

A produo e o uso da energia figuram como as que causam mais impacto para o meio ambiente dentre todas as diferentes atividades desenvolvidas pelo homem. verdade que toda forma de energia possui algum tipo de impacto ambiental adverso. At mesmo a energia solar4, considerada uma alternativa s energias tradicionais e menos poluente, produz alteraes no microclima,5 nos locais onde os painis fotovoltaicos so instalados, e impossibilita ainda a utilizao de grandes reas onde os painis so instalados alm da poluio visual. Outro caso que pode ser citado o da gerao de energia eltrica pelo vento, a chamada energia elica, que problemas de poluio sonora. cria

O consumo de energia pelo homem cresceu cerca de 116 vezes, comparando-se o homem primitivo com o americano mdio (no incio da dcada de 90). No passado, a energia utilizada era principalmente das fontes de trabalho humano, depois passou-se a usar o trabalho animal. A partir da Revoluo Industrial, o homem passou a usar mquinas em grande escala, tanto em fbricas como no transporte de pessoas e carga, aumentando bastante o consumo per capita de energia. Na tabela II.1, a seguir, pode-se observar a evoluo do consumo per capita desde o homem primitivo at um americano mdio no incio da dcada de 90.

4

Neste caso, quando a energia solar usada atravs da captao direta da radiao solar para gerao de eletricidade ou calor. A radiao solar tambm fonte de energia para o crescimento da biomassa, que por sua vez pode ser utilizada como fonte de energia. 5 Define-se microclima como a condio climtica de uma pequena rea resultante das mudanas climticas gerais, por diferenas locais em elevao ou exposio (LIMA-E-SILVA, 1999).

7 Tabela II.1 Consumo de energia per capita (em kcal/dia)Alimentao Homem primitivo (1.000.000 a. C.) Homem nmade (100.000a. C.) Agricultura primitiva (6.000a. C.) Agricultura avanada (1.400d. C.) Homem industrial (1.875d. C.) Atualidade (EUA) 2.000 3.000 4.000 6.000 7.000 10.000 Uso domstico 2.000 4.000 12.000 32.000 68.000 Indstria e agricultura 4.000 7.000 24.000 91.000 Transporte 1.000 14.000 63.000 Total 2.000 5.000 12.000 26.000 77.000 232.000

Fonte: GOLDEMBERG (1991).

Observa-se que o salto no consumo de energia pelo homem se deu no comeo do sculo XIX, quando o homem passou a gastar cerca de 39 vezes mais energia que o homem primitivo. Pode-se constatar a importncia do transporte no consumo de energia pelo homem na atualidade. Para um americano mdio, o transporte consome cerca de 27% da energia total utilizada num dia.

Na tabela II.2, a seguir, so mostrados ndices mais recentes de consumo de energia pela populao mundial. Pode-se observara evoluo da oferta de energia primria total per capita no mundo e separada entre os pases da OCDE6 e no-OCDE entre 1988 e 1998.

A OCDE - Organizao para Cooperao e Desenvolvimento Econmico formada pelos seguintes pases: Canad, Mxico, Estados Unidos da Amrica, ustria, Blgica, Repblica Tcheca, Dinamarca, Finlndia, Frana, Alemanha, Grcia, Hungria, Islndia, Irlanda, Itlia, Luxemburgo, Holanda, Noruega, Polnia, Portugal, Espanha, Sucia, Sua, Turquia, Reino Unido, Austrlia, Japo, Coria do Sul, Nova Zelndia.

6

8 Tabela II.2 - Evoluo da oferta de energia primria total per capita (kcal/ dia) 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Mundo 46.313 46.491 45.758 45.713 45.185 45.040 OCDE 118.458 120.203 118.672 119.263 119.414 120.969 No-OCDE 27.420 27.414 26.981 26.948 26.421 26.031 OCDE/ 4,32 4,38 4,40 4,43 4,52 4,65 No-OCDE 1994 1995 1996 1997 1998 Mundo 44.664 45.141 45.692 45.714 44.916 OCDE 122.029 123.656 126.432 127.679 126.885 No-OCDE 25.462 25.805 25.993 25.905 25.262 OCDE/ 4,79 4,79 4,86 4,93 5,02 No-OCDE Fonte: IEA (2000). Na tabela, pode-se observar que entre os anos de 1988 e 1998 a oferta de energia primria total per capita reduziu-se em cerca de 3,02% no mundo, sendo que nos pases da OCDE esta oferta aumentou 7,11% e nos pases no-OCDE reduziu-se em 7,87%. Isso significa que a populao do mundo e dos pases no-OCDE aumentou mais rapidamente que a oferta de energia primria. O contrrio ocorreu nos pases da OCDE, ou seja, a oferta de energia primria cresceu mais rapidamente que a populao desses pases, levando a um aumento na oferta de energia primria per capita. No perodo considerado, a oferta mundial de energia primria cresceu cerca de 12% enquanto a populao aumentou 16% (IEA, 2000). Os dados apresentados mostram as disparidades no consumo per capita de energia nos pases desenvolvidos e em desenvolvimento. Essa disparidade se agravou durante a dcada de 90, quando os pases desenvolvidos passaram a consumir cerca de 5 vezes mais energia per capita que os pases em desenvolvimento.

interessante observar tambm na tabela II.2 a grande diferena no consumo de energia per capita dos pases desenvolvidos, representados pela OCDE, e os dos pases no-OCDE, ou seja, o resto do mundo. O consumo per capita dos pases da OCDE no intervalo considerado foi de 4,32 a 5,02 vezes maior que o consumo do restante dos pases do mundo. Os pases da OCDE, no ano de 1998, correspondiam a 19% da populao mundial e, no mesmo ano, eram responsveis pelo consumo de 54% de toda energia produzida no mundo (IEA, 2000).

Conforme cresceu o consumo per capita de energia pelo homem, cresceram tambm os impactos advindos da sua produo e utilizao. No entanto, a energia necessria para o desenvolvimento econmico e a melhoria do bem-estar,

9 conseqentemente deve-se buscar o seu uso racional em todos os setores, tendo como finalidade reduzirem-se os impactos negativos da sua utilizao.

Desde a dcada de 70 tem se tornado mais aparente a realidade da degradao ambiental. As evidncias mostram que os problemas ambientais se devem combinao de vrios fatores, a partir do crescimento dos impactos das atividades humanas, por causa principalmente do aumento da populao humana mundial, da produo e do uso da energia, das atividades industriais, como j mencionado.

Os problemas ambientais podem ser divididos de acordo com vrias categorias. Um tipo muito usado de abordagem divide as questes ambientais de acordo com o meio fsico em que a poluio7 est sendo gerada e onde est ocorrendo o impacto ambiental. Os meios fsicos podem ser o ar, a gua ou o solo. Os problemas ambientais, gerados pela poluio causada ao meio ambiente, podem ser divididos de acordo a amplitude de seu impacto, ou seja, a rea que pode ser impactada pela poluio gerada. Essa amplitude de impacto da poluio pode ser local, regional ou global.

Antes de se descreverem os principais problemas ambientais locais, regionais e globais e quais as atividades responsveis por estes problemas, faz-se necessrio definir o que seja desenvolvimento sustentvel.

II.1.a

O desenvolvimento sustentvel

O debate pelo desenvolvimento sustentvel dentro da questo da escassez de recursos naturais foi originalmente estabelecido por Malthus na literatura econmica em 1798. Segundo a perspectiva malthusiana, os limites ao desenvolvimento seriam em decorrncia da limitao na oferta das terras para plantio de boa qualidade e, por esse motivo, ocorreria uma reduo na produtividade agrcola. Para Malthus, a quantidade fixa de terra disponvel significava que, conforme ocorresse o crescimento da populao, a reduo do retorno de produtos da agricultura reduziria a oferta per capita de alimentos. Os padres de vida seriam forados aos padres de subsistncia

7

Entende-se por poluio a adio de qualquer substncia ou forma de energia (calor, radioatividade, etc.) no meio ambiente numa taxa mais rpida que o meio ambiente pode absorver e que traga prejuzos de alguma ordem ou perda de bem-estar para o homem.

10 e a populao mundial pararia de crescer (PEARCE & TURNER, 1990 e IPCC, 1996a).

Em 1972, mais de um sculo depois, com a publicao do documento "Limits to growth" ou Relatrio Meadows, novamente foi defendida a posio malthusiana de escassez e da incompatibilidade entre o crescimento econmico e a proteo do meio ambiente, ou seja, que os objetivos de crescimento de longo prazo da economia no eram exeqveis (MEADOWS et al., 1972).

O termo ecodesenvolvimento foi lanado por Maurice Strong na Conferncia de Estocolmo,8 em 1972, e a Assemblia Geral das Naes Unidas, no Relatrio What now?9 (1975), postulou este conceito como: As necessidades bsicas de toda a populao devem ser satisfeitas; O desenvolvimento deve ser endgeno, isto , deve ser baseado na autonomia das decises da populao; Deve ter uma dimenso ecolgica, ou seja, buscar a harmonia entre o homem e o meio ambiente.

O conceito de ecodesenvolvimento condena a teoria evolucionista, na qual o desenvolvimento era apenas, segundo LA ROVERE (1992), um processo linear no qual os pases atrasados teriam apenas de imitar, alcanar e possivelmente superar os mais avanados. Isto porque a generalizao do alto nvel de desperdcios de recursos e conseqentemente de gerao de resduos no seria sustentvel. Os pases em desenvolvimento no podem pretender os mesmos nveis de consumo e desenvolvimento que os pases desenvolvidos. O ecodesenvolvimento visa

harmonizar os objetivos econmicos, sociais e ecolgicos da sociedade.

As polticas que visam o ecodesenvolvimento devem consistir em mudanas na demanda social, uma mudana no estilo de vida, numa escolha da funo de produo de bens e servios e na gesto ambiental. Nas crticas a este conceito de

8

A Conferncia de Estocolmo considerada um marco no desenvolvimento de uma poltica ambiental internacional. Esta conferncia resultou no estabelecimento do Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente (United Nations Environment Programme) e a criao de agncias de proteo ambiental nos pases desenvolvidos do norte (PEARCE & TURNER, 1990). 9 Em portugus, o ttulo do relatrio pode ser traduzido para "E agora?".

11 desenvolvimento esto as dificuldades em se superarem os impasses sociais, criticando a viabilidade deste conceito no sistema capitalista atual.

O conceito de desenvolvimento sustentvel foi formulado na dcada de 80 como uma resposta ao conflito aparente entre os interesses ambientais e a necessidade de crescimento econmico, principalmente nos pases em desenvolvimento. Naquele tempo a preservao da biodiversidade e a manuteno da qualidade ambiental pareciam incompatveis com um crescimento de 5 a 10 vezes da produo mundial, como seria necessrio para que a renda per capita dos pases em desenvolvimento se aproximasse da renda per capita dos pases desenvolvidos hoje (IPCC, 1996a).

A rejeio tese dos limites fsicos ao crescimento econmico, o papel apropriado das foras de mercado no processo de desenvolvimento, o papel da pobreza na degradao dos recursos naturais e a necessidade de reconhecer e construir sobre interesses comuns foram todos temas que apareceram de forma destacada em 1987 no relatrio "Our commom future" (Nosso futuro comum) da Comisso Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CMMAD) e no relatrio "The global possible" (O mundo possvel), em 1985, que teve como editor Robert Repetto (PEARCE & TURNER, 1990).

Em 1987, foi definido pela CMMAD a expresso desenvolvimento sustentvel, redefinindo o conceito de ecodesenvolvimento. Neste, a dimenso ecolgica amplamente considerada, assim como as dimenses econmica, social, tecnolgica, cultural e poltica. O conceito do termo desenvolvimento sustentvel, apresentado no relatrio "Nosso futuro comum", foi o seguinte: "O desenvolvimento sustentvel aquele que atende s necessidades do presente sem comprometer a possibilidade de as geraes futuras atenderem s suas prprias necessidades" (CMMAD, 1988).

Portanto, o principal objetivo do desenvolvimento o de satisfazer as necessidades e aspiraes humanas com padres de consumo gerais estabelecidos para atender sustentabilidade no longo prazo. Segundo SACHS (1993), as cinco dimenses do ecodesenvolvimento que devem ser consideradas conjuntamente para o

desenvolvimento sustentvel so as seguintes:

1. Sustentabilidade social: o desenvolvimento deve ser para todos, visando melhoria na qualidade de vida de toda a populao e a diminuio dos desequilbrios sociais;

12 2. Sustentabilidade econmica: deve-se ter maior eficincia na alocao e gesto dos recursos, atravs da superao das condies externas atuais e da avaliao da eficincia econmica em termos macrossociais; 3. Sustentabilidade ecolgica: o uso dos recursos naturais deve respeitar a capacidade suporte dos ecossistemas; deve-se limitar o consumo de recursos no renovveis e outros prejudiciais para o meio ambiente; reduzir o volume de resduos, poluio; incentivos para as tecnologias limpas; busca de austeridade nos padres de consumo (tambm pelos pases desenvolvidos); formulao de regras e mecanismos institucionais para a gesto ambiental; 4. Sustentabilidade espacial: visa a um melhor equilbrio entre as populaes urbanas e rurais, buscando uma melhor distribuio de terras, descentralizao da produo industrial, proteo da biodiversidade, evitar a concentrao nas reas metropolitanas; e 5. Sustentabilidade cultural: os diferentes pases devem ter autonomia para fazerem as escolhas de acordo com as suas necessidades, isto , a busca de tecnologias e polticas apropriadas s suas realidades.

Mais recentemente, o conceito do desenvolvimento sustentvel foi adaptado conforme o enfoque empresarial pelo Conselho Empresarial Mundial para o Desenvolvimento Sustentvel (World Business Council for Sustainable Development - WBCSD) e chamado de eco-eficincia. O WBCSD define: "A eco-eficincia alcanada pela entrega de bens e servios a preos competitivos que satisfaam as necessidades humanas e resultem em melhor qualidade de vida, enquanto progressivamente reduz os impactos ambientais e a intensidade no uso dos recursos em todas as etapas do ciclo de vida do produto ou servio at um nvel pelo menos de acordo com a estimada capacidade de suporte da Terra" (VERFAILLIE & BIDWELL, 2000).

A eco-eficincia, segundo o enfoque empresarial, busca atingir maiores valores nos produtos finais a partir de menor consumo de matrias-primas e energia e que resultem tambm em menores impactos ao meio ambiente. Este conceito dentro de uma empresa se aplica desde a concepo do produto at sua venda e distribuio.

Resumindo-se, o desenvolvimento da sociedade deve ser precedido por um planejamento que leve em conta a utilizao dos recursos e expanso das atividades de acordo com as necessidades ambientais, sociais, econmicas, espaciais e culturais atuais da populao, mas sem perder o foco nas necessidades de longo prazo da sociedade.

13 II.1.b Problemas ambientais locais

Nesta categoria, encontra-se a poluio que gerada numa cidade e que impacta a sua populao, vegetao, animais e construes, sem se difundir para regies mais distantes. Entre estes tipos de problemas ambientais10 esto: a poluio do ar (ou atmosfrica), a poluio da gua, a contaminao dos solos e subsolos, a poluio trmica, a contaminao radioativa e a poluio sonora. As definies destes problemas ambientais locais so mostradas na tabela II.3 na seqncia.

Alguns desses problemas podem causar impactos em outras regies. Ento alm de local, a poluio pode ser considerada como regional, como pode ser visto no item II.1.b.2.

10

14 Tabela II.3 - Definies dos problemas ambientais locaisProblema Definio ambiental local Poluio Envolve a emisso na atmosfera de gases, slidos finamente divididos ou atmosfrica* aerossis lquidos finamente divididos a taxas que excedem a capacidade da atmosfera de dissip-los ou de disp-los atravs de incorporao em camadas slidas e lquidas da biosfera, resultando em danos aos seres humanos, a outros animais, vegetais ou materiais. Poluio das Compreende o lanamento em rios, lagos e oceanos de substncias que se guas dissolvem ou ficam em suspenso na gua ou depositadas sobre o fundo dos corpos d'gua e se acumulam na medida em que eles interferem no funcionamento do ecossistema aqutico. Tambm podem incluir a liberao de energia na forma de radioatividade e calor, como no caso da poluio trmica. Os contaminantes da gua so substncias qumicas inorgnicas, substncias qumicas orgnicas, radionucleotdeos e microorganismos. A poluio do solo e do subsolo envolve a deposio no solo de resduos Contaminao slidos (por exemplo, carros, latas, garrafas, recipientes plsticos, papel, dos solos e etc.) que no podem ser quebrados rapidamente ou, em alguns casos, no subsolos podem ser quebrados inteiramente pela ao de foras orgnicas e 11 inorgnicas. So os materiais no biodegradveis . Esse tipo de poluio tambm compreende a acumulao no solo de substncias qumicas nas formas slidas ou lquidas que so prejudiciais vida. Poluio trmica a adio de calor nos ecossistemas. Exemplo de poluio trmica: nas grandes cidades so as "ilhas de calor" que retm calor, aumentando a temperatura nesses locais, em conseqncia da retirada da cobertura vegetal e uso de materiais que absorvem grande quantidade de calor; e nos corpos d'gua, pela adio de gua a uma temperatura maior. Esta adio de calor muda a caracterstica deste corpo, causando a proliferao de espcies diferentes, mais adaptadas a essa nova condio de temperatura e ainda pode torn-lo menos apropriado para espcies consideradas mais desejveis. Contaminao A produo de contaminantes radioativos na atmosfera, solo e gua a partir radioativa das bombas nucleares ou acidentes em usinas termonucleares. Altas concentraes de partculas radioativas na atmosfera podem causar srios danos aos seres humanos, fauna e flora. Alm disso, demoram sculos para reduzirem as suas concentraes nos meios contaminados. Poluio sonora Esta forma de poluio caracterstica da sociedade industrial. A poluio sonora causada nos grandes centros urbanos por obras que utilizam picaretas, pelos avies a jato, barulho dos automveis, entre outros.

* A poluio atmosfrica apresentada na tabela considerada local nas altitudes de baixa atmosfera, do contrrio passa a ser de outra ordem de impacto (regional ou global). Fonte: Elaborado com base em U.S.EPA (2000a) e U.S.EPA (1999a).

Os materiais biodegradveis so aqueles que podem ser quebrados em substncias mais simples (elementos e compostos) por bactrias ou outros organismos decompositores e reciclados por ao biolgica.

11

15 Poluio atmosfrica

Existem causas naturais de poluio do ar como as tempestades de areia nos desertos, a atividade vulcnica12, que libera cinzas e gases txicos na atmosfera, a fumaa resultante de incndios (de causas naturais ou no) em florestas, etc. Nos centros urbanos as causas da poluio atmosfrica so diferentes. As fontes de poluio urbana podem ser os escapamentos de carros ou as chamins das fbricas, entre outras. Basicamente, a poluio atmosfrica pode ser causada pelas seguintes fontes:

1. fontes estacionrias: as chamins das fbricas, a queima de leo cru nas indstrias, os incineradores domsticos, etc.; 2. fontes mveis: os diversos meios de transporte, dos quais os caminhes, nibus e automveis so de longe os mais significativos; e 3. fontes fugitivas: queima de gs natural nas tochas (flares13) das unidades na produo e refino de leo e gs, perdas na distribuio de gs natural, etc.

Ao contrrio das metrpoles situadas em regies frias, onde a populao obrigada a aquecer seus lares e, portanto, a poluio por fontes estacionrias a mais importante, nos grandes centros urbanos tropicais e subtropicais, mesmo naqueles muito industrializados como So Paulo e Rio de Janeiro, as fontes mveis so as maiores responsveis pela poluio. Podem existir variaes localizadas, pois a poluio do ar em uma cidade apresenta desigualdades, como um mosaico, alguns bairros so mais insalubres e outros menos, h aqueles que tm grandes fbricas onde podero dominar as fontes estacionrias, contudo a poluio geral causada pelas fontes mveis. As condies meteorolgicas da cidade so muito importantes para facilitar ou dificultar a disperso dos poluente, aumentando ou diminuindo a concentrao de poluentes na atmosfera local. Na tabela II.4, so mostradas as principais fontes de poluio atmosfrica na Regio Metropolitana de So Paulo:

Os vulces, alm de causarem impactos na poluio atmosfrica local, provocam mudanas climticas considerveis, como ser mostrado no item II.2.a. 13 O flare, ou tocha, um dispositivo de segurana que queima combustvel quando ocorre algum problema durante a produo da refinaria ou nas plataformas de produo de petrleo e gs. Essa tocha fica constantemente acesa e queima certa quantidade de gs.

12

16

Tabela II.4 - Contribuio relativa das fontes de poluio do ar na RMSP em 1999Fonte de emisso GASOOL (gasolina + 22% lcool) LCOOL 1 DIESEL TXI MOTOCICLETAS E SIMILARES GASOOL LCOOL MOTOCICLETAS E SIMILARES GASOOL LCOOL Emisso de poluentes (%) 2 CO HC NOx SOx PI47 13 23 4 11 2 22 7 17 1 6 31 5 3 4 1 3 12 4 79 1 4 100 21 46 1 1 31 100 8 32 10 25 25 100

M V E I S

TUBO DE ESCAPAMENTO DE VECULOS

CRTER E EVAPORATIVA

F I X A1 2

OPERAES DE TRANSFERNCIA DE COMBUSTVEL PROCESSOS INDUSTRIAIS RESSUSPENSO DE PARTCULAS AEROSSIS SECUNDRIOS TOTAL

100 100

Apenas veculos pesados. Contribuio conforme estudo de modelo receptor para partculas inalveis. CO: monxido de carbono; HC: hidrocarbonetos; NOx: xidos de nitrognio; SOx: xidos de enxofre; PI: material particulado inalvel. Fonte: Cetesb (2000). De acordo com a tabela II.4, pode-se concluir que as principais fontes de poluio do ar na Regio Metropolitana de So Paulo so os veculos automotores, seguido pelos processos industriais, movimentao e estocagem de combustveis, etc.

A poluio atmosfrica provoca doenas em grande nmero de pessoas e causa um prejuzo econmico gigantesco ao mercado de trabalho. Entretanto, no aparece nas estatsticas porque poucas vezes consegue se estabelecer o nexo entre causa (a poluio gerada pelo veculo) e o efeito (sobre a sade e a economia da cidade). Ela ataca as pessoas mais frgeis, crianas, idosos e doentes com problemas pulmonares e cardacos, que podem morrer em conseqncia de doenas agravadas pela poluio.

17

No pior desastre relacionado poluio atmosfrica ocorrido em Londres na dcada dos 50, cerca de 4 mil pessoas morreram em conseqncia da pssima qualidade do ar (MENDES, 1993). A emisso primria de poluentes na atmosfrica, alm de causar problemas relacionados sade, causa fenmeno da inverso trmica14 e do smog fotoqumico15 nas cidades.

Os poluentes atmosfricos locais, suas fontes, caractersticas e efeitos sobre a sade humana podem ser observados na tabela II.5.

A inverso trmica caracterizada pelo estabelecimento de uma camada de ar quente em cima de uma camada de ar mais frio, o que impede o ar que fica perto do solo de subir e circular e, dessa maneira, aprisiona os poluentes que se acumulam na camada mais baixa de ar. 15 A palavra "smog" vem da contrao das palavras inglesas "smoke", fumaa, e "fog", neblina, e expressa uma poluio atmosfrica tpica. O smog fotoqumico formado por uma srie de reaes entre as substncias existentes na atmosfera, catalisadas pela luz solar. Estas reaes so chamadas de reaes fotoqumicas. Os compostos que so resultantes da ao da luz solar e de oxidaes qumicas foram denominados de oxidantes fotoqumicos. Os principais so: oznio troposfrico, aldedos, cetonas e perxidos. Estas substncias formam uma espcie de nuvem marrom-avermelhada que agrava a ao irritante dos outros poluentes e intensifica as inflamaes e infeces do sistema respiratrio. Sua ao txica deve-se, principalmente, capacidade de oxidar protenas, lipdios e outras substncias qumicas integrantes das clulas, lesando ou matando-as, dependendo da concentrao e do tempo de exposio (U.S.EPA, 1999b).

14

18

PoluentePartculas totais em suspenso (PTS)

Tabela II.5 Fontes, caractersticas e efeitos dos principais poluentes na atmosfera Caractersticas Fontes principais Efeitos gerais sobre a sadeQuanto menor o tamanho da partcula, maior o efeito sade. Causam efeitos significativos em pessoas com doena pulmonar, asma e bronquite.

Partculas de material slido ou lquido que ficam Processos industriais, veculos suspensos no ar, na forma de poeira, neblina, aerossol, motorizados (exausto), poeira de rua ressuspensa, queima de biomassa. fumaa, fuligem, etc. Faixa de tamanho < 100 m. Fontes naturais: plen, aerossol marinho e solo. Partculas Partculas de material slido ou lquido que ficam Processos de combusto (indstria e inalveis (MP 10) suspensas no ar, na forma de poeira, neblina, aerossol, veculos automotores), aerossol e fumaa secundrio (formado na atmosfera). fumaa, fuligem, etc. Faixa de tamanho < 10 m. xidos de Gs incolor, com forte odor, semelhante ao gs Processos que utilizam a queima de leo enxofre (SOx) produzido na queima de palitos de fsforo. Pode ser combustvel, refinaria de petrleo, transformado a SO3, que na presena de vapor de gua, veculos a diesel, produo de polpa e passa rapidamente a cido sulfrico (H2SO4). um papel. importante precursor dos sulfatos, um dos principais componentes das partculas inalveis. Gs marrom avermelhado, com odor forte e muito Processos de combusto envolvendo xidos de nitrognio (NOx) irritante. Pode levar a formao de cido ntrico, nitratos veculos automotores, processos (o qual contribui para o aumento das partculas inalveis industriais, usinas trmicas que utilizam na atmosfera) e compostos orgnicos txicos. leo ou gs, incineraes. Monxido de Gs incolor, inodoro e inspido. Combusto incompleta em veculos carbono (CO) automotores. Aldedos (RCOH) Oznio troposfrico (O3)

Aumenta o nmero de atendimentos hospitalares e de mortes prematuras. Causa desconforto na respirao, provoca doenas respiratrias, agrava doenas respiratrias e cardiovasculares j existentes. Pessoas com asma, doenas crnicas do corao e pulmo so mais sensveis ao SO2. Aumenta a sensibilidade asma e bronquite, baixa a resistncia s infeces respiratrias.

Hidrocarbonetos (HC)

Altos nveis de CO esto associados a prejuzo dos reflexos, da capacidade de estimar intervalos de tempo, do aprendizado, do trabalho e visual. So compostos orgnicos que possuem o radical Formados nos processos de combusto Causa irritao dos olhos, nariz e garganta. agente aldedo, ou seja HC=O. de veculos automotores que usam carcinognico. lcool hidratado. Gs incolor, inodoro nas concentraes ambientais e o No emitido diretamente atmosfera. Irritao nos olhos e vias respiratrias, diminuio da principal componente da nvoa fotoqumica. produzido fotoquimicamente pela capacidade pulmonar. Exposies a altas radiao solar sobre os xidos de concentraes podem resultar em sensaes de nitrognio e compostos orgnicos aperto no peito, tosse, chiado na respirao. O O3 tem sido associado ao aumento de admisses volteis. hospitalares So compostos orgnicos formados por tomos de Combusto incompleta em veculos Considerados carcinognicos e mutagnicos. carbono e hidrognio. automotores, evaporao no crter e Provocam irritao nos olhos, nariz, pele e aparelho evaporao no abastecimento. respiratrio.

Fonte: a partir de Cetesb (2000).

19 Poluio das guas

A maioria dos corpos d'gua tem a capacidade de absorver, quebrar ou reciclar materiais lanados naturalmente ou pelo homem. Em circunstncias normais, substncias inorgnicas so inteiramente dispersas e tm pequeno ou nenhum efeito dentro dos corpos d'gua nos quais so lanados; materiais orgnicos so quebrados por microorganismos e convertidos em formas que podem ser utilizadas pelos organismos aquticos. Mas se a capacidade do corpo d'gua de dissolver, dispersar ou reciclar materiais excedida, todas as substncias ou formas de energia adicionais se tornam poluentes.

As fontes de contaminao dos corpos d'gua so as mais diversas. A poluio da gua pode comear conforme a gua se move em contato com o ar, se este ar estiver contaminado. A eroso dos solos adiciona sedimentos causando o assoreamento do corpo hdrico. O uso de fertilizantes qumicos, pesticidas ou outros materiais no solo prximos ao corpo d'gua so fatores adicionais que contribuem para a sua poluio. Os poluentes orgnicos podem ser provenientes de esterco de criaes de gado prximas s margens do corpo d'gua ou ainda do esgoto no tratado das cidades. As indstrias localizadas prximos aos corpos hdricos podem contribuir com um grande nmero de poluentes qumicos que so txicos mesmo em pequenas quantidades (U.S. EPA, 1999a).

Quando a capacidade de processamento das substncias na gua ultrapassada, pode ocorrer o processo de eutrofizao, no qual um corpo d'gua se torna rico em nutrientes, ocorrendo um rpido crescimento de algas e por esse motivo o corpo hdrico fica deficiente em oxignio. A reduo de oxignio na gua causa a proliferao de organismos anaerbios,16 que atacam os resduos orgnicos, liberando gases como o metano17 e o sulfito de hidrognio, txicos aos organismos aerbios18.

Organismos anaerbios: so organismos que no necessitam de oxignio para viver. Alm de ser txico aos organismos aerbios, o metano contribui para o efeito estufa, como ser visto no item II.2, na seqncia. 18 Organismos aerbios: so organismos que necessitam de oxignio para viver.17

16

20 Contaminao dos solos e subsolos

Mtodos de disposio de materiais slidos no biodegradveis como os aterros sanitrios, que necessitam de grandes reas, tm como conseqncia a inutilizao dessas reas para outros fins. Nos aterros, tambm gerado o chorume, lquido formado pela percolao da gua no lixo, de alta concentrao orgnica e difcil degradao. O chorume pode contaminar o solo quando o aterro no bem impermeabilizado e chega aos corpos d'gua prximos se no existe um sistema para o seu recolhimento. A decomposio anaerbia da matria orgnica nos aterros gera tambm o metano, que um gs de efeito estufa, como ser mostrado no item II.2. Outro mtodo para a disposio do lixo slido a queima, que aumenta a poluio do ar local e contribui para a poluio global (ampliando a emisso de gases de efeito estufa, tambm a ser visto no item II.2).

A poluio do solo compreende a acumulao de substncias como os pesticidas qumicos (por exemplo, o DDT dicloro-difenil-tricloroetano), que matam as pestes nas lavouras, mas se acumulam no solo a ponto de danificar outras formas de vida nele presentes.

Poluentes qumicos perigosos como os pesticidas clorados - o DDT, o aldrin e o dieldrin -; as bifenilas policloradas (PCBs), usadas em processos industriais e para fabricar vrios materiais; e metais como o mercrio, chumbo, cdmio, arsnico e berlio so persistentes no meio ambiente, pois so de difcil degradao. Todas essas substncias so txicas vida e acumulativas nos organismos vivos. Elas esto presentes em pequenas quantidades nos organismos simples, mas se tornam mais concentradas conforme esses organismos so consumidos por seres mais complexos, que so por sua vez consumidos pelos seus respectivos predadores. Os humanos, que so predadores, ficam no topo da cadeia alimentar e so os grandes prejudicados por esses poluentes. Tais poluentes contaminam tanto o solo quando os corpos d'gua (U.S. EPA, 2000b).

Poluio trmica

A poluio trmica nos corpos d'gua geralmente causada pelo lanamento de gua que foi utilizada para refrigerao na usinas termeltricas a combustveis fsseis ou nucleares. Este aumento da temperatura leva a uma mudana nas caractersticas da

21 fauna e da flora dos corpos hdricos, que tm a sua temperatura mdia elevada, como conseqncia do lanamento da gua de refrigerao a altas temperaturas.

Alm de poluio trmica nos corpos dgua tambm ocorre a poluio trmica na atmosfera. As reas da cidade construdas com concreto, vidro e asfalto alteram o coeficiente de reflexo de radiao ou perda de energia, uma vez que tais materiais so eficientes absorvedores de calor. Asfalto e concreto absorvem mais de 75% da radiao solar incidente. Nas cidades, as reas construdas crescem em detrimento daquelas com vegetao. reas com cobertura vegetal podem absorver at 90% da radiao incidente, porm so consumidoras de calor para fotossntese, amenizando as temperaturas. J reas construdas com concreto, vidro e asfalto so armazenadoras e refletoras de calor, elevando as temperaturas no interior da cidade. Enquanto o calor absorvido pela vegetao se desprende lentamente durante o dia por causa da evaporao nas folhas, aquele absorvido pela cidade se perde somente do entardecer at a noite causando mal-estar nos habitantes, justamente no momento de retorno do trabalho. noite a troca de calor entre os edifcios dificulta o resfriamento do ar da cidade. O excesso de calor associado qualidade do ar nas cidades pode prejudicar a sade humana, provocando distrbios de corao, circulao e respirao (HEAT ISLAND GROUP, 2000).

Nas cidades, h ainda a produo artificial de calor pelas mquinas, condicionadores de ar, trfego de pessoas e automveis, refletindo na diminuio da umidade do ar. Nas reas de maior concentrao de edificaes altas e pavimentao, o armazenamento de calor pelos edifcios, a troca de calor entre eles, a diminuio da perda de calor por evaporao (ausncia de reas verdes) e a diminuio da ventilao do origem s "ilhas de calor" ou seja, reas mais quentes do que aquelas que esto ao redor dela. O efeito das "ilhas de calor" permite que, em dias quentes, o ar nas reas urbanas seja at 4,5C mais quente que nas vizinhanas no urbanizadas (HEAT ISLAND GROUP, 2000).

Contaminao radioativa

Os acidentes em usinas termonucleares podem levar a contaminaes do ar, gua e solo pelas partculas radioativas liberadas, provocando perda de segurana nas redondezas para a ocupao humana. Os acidentes em usinas nucleares mais conhecidos so os de Three Mile Island (EUA), em 1978, e Chernobyl (Ucrnia), em

22 1986. Eles foram responsveis pela evacuao de milhares de pessoas e de contaminao de grandes reas no entorno das usinas.

II.1.c

Problemas ambientais regionais

Certos problemas ambientais algumas vezes atingem grandes distncias. Esses problemas podem ser chamados de regionais. A poluio atmosfrica local, vista no item anterior, alm de causar impactos onde foi gerada, pode ser carregada por longas distncias, causando problemas em outras regies. Um exemplo foi a descoberta de pesticidas na Antrtica, onde eles nunca foram utilizados antes. Outro exemplo de poluio regional a chuva cida. Muitas vezes os problemas causados pela chuva cida ultrapassam fronteiras como entre os EUA e o Canad e a Alemanha e os pases escandinavos, levando seus efeitos negativos para pases que no geraram a poluio. Em alguns casos, os gases responsveis pela formao da chuva cida podem ser transportados por at 3.000 km de distncia (RIBEIRO et al, 2000). Este deslocamento depende entre outros fatores do regime dos ventos, da freqncia das chuvas e das condies da atmosfera.

Problemas descritos como locais, no item anterior, como a poluio das guas, contaminao do solo e subsolo e contaminao radioativa podem atingir amplitudes maiores, resultando em impactos regionais. A contaminao de um rio pode levar uma bacia hidrogrfica inteira a se contaminar, dependendo da quantidade de poluente e das condies de disperso no meio.

Chuva cida

O pH19 da gua pura neutro, ou seja, 7. A gua da chuva j cida normalmente, com o seu pH em torno de 5,6, em virtude da presena na atmosfera de CO2 numa concentrao de 0,036% (MANNION, 1997). A chuva cida pode ser definida como a precipitao em que o pH mais cido, com valores de pH inferiores a 5,6. A poluio do ar devido queima de combustveis fsseis, pelos automveis, usinas termeltricas, unidades de refino e metalrgicas, a maior causa da chuva cida. Na

A escala de pH varia de 0 a 14. Os pHs menores que 7 indicam alta acidez (altas + concentraes de ons hidrognio, H ) e os pHs maiores que 7 indicam alta alcalinidade (baixas + + concentraes de H ). O pH 7 representa que existem as mesmas quantidades de H e OH , os ons hidroxila.

19

23 figura II.1, a seguir, verificam-se as principais fontes de emisso de SO2 e NOx nos EUA no ano de 1992.Emisses de SO2 nos EUA em 1992 (22,7 milhes de toneladas) Emisses de NOx nos EUA em 1992 (23,2 milhes de toneladas)

Combusto nas Indstrias 11,6%

Outros 2,6%

Outros 19%

Unidades Termeltricas 32%

Processos Industriais de Fabricao 12,7%

Fontes Industriais 5%

Transportes 3,7%

Unidades Termeltricas 69,4%

Transportes 44%

Figura II.1 - Emisses de SO2 e NOx por fonte nos EUA em 1992 (U.S. EPA, 2000c). A deposio cida, ou chuva cida, como mais conhecida, ocorre quando as emisses de dixido de enxofre (SO2) e xidos de nitrognio (NOx) reagem na atmosfera com a gua, oxignio e oxidantes, formando vrios cidos. Esta mistura forma solues diludas de cido sulfrico e cido ntrico que precipitam na superfcie da Terra na forma mida atravs da chuva, neve ou nevoeiro ou na forma seca como gases e partculas (cerca de 50% da acidez da atmosfera se precipita na forma seca) (U.S. EPA, 2000a).

As principais conseqncias da chuva cida so a acidificao de corpos d'gua como lagos e rios, prejudicando a fauna e a flora e a degradao das rvores, em altas elevaes. A deposio cida produz modificaes no pH do solo que podem resultar em modificaes nos nutrientes necessrios para o crescimento das plantas. Adicionalmente, a chuva cida acelera a deteriorao de materiais e pinturas, incluindo prdios, esculturas e esttuas insubstituveis.

II.1.d Problemas ambientais globais

Problemas que atingem toda a populao mundial, independentemente de onde estejam sendo gerados os poluentes, so chamados problemas ambientais globais. Nesta definio encontram-se o inverno nuclear, a depleo da camada de oznio e o aquecimento global. Estes problemas podem causar catstrofes planetrias que teriam

24 como conseqncia o estabelecimento de diferentes condies de equilbrio na Terra que poderiam ser inspitas para a vida humana.

O primeiro deles, o inverno nuclear, seria o resultado de uma guerra nuclear. Esta questo parece ser um dos problemas ambientais equacionados com o fim da Guerra Fria entre a ex-URSS e os EUA e a assinatura de tratados de no proliferao e utilizao de armas nucleares. A utilizao de armas nucleares poderia levar formao de partculas de gases que obstruiriam a entrada de luz solar na Terra, resultando num resfriamento abrupto do planeta, afetando o homem e o equilbrio ecolgico.

Os problemas da depleo na camada de oznio e do efeito estufa, que esto descritos na seqncia, so mais relevantes para o presente trabalho, pois resultaram em reunies e tratados internacionais com o comprometimento de muitos pases, tanto os desenvolvidos quanto em desenvolvimento.

Depleo da camada de oznio

A depleo da camada de oznio recebeu, nas ltimas dcadas, grande ateno da opinio pblica em todo o mundo. Diferentemente do oznio troposfrico20, prejudicial sade como mostrado no item II.1.b, o oznio estratosfrico21 tem um papel importante para os seres humanos. O oznio uma forma de oxignio na qual cada molcula contm trs tomos de oxignio (O3), ao invs da forma encontrada mais facilmente, a molcula diatmica (O2), utilizada no processo de respirao. O oznio localizado na estratosfera entre as altitudes de 12 a 25 quilmetros, exerce um papel importante na manuteno do equilbrio na Terra, atravs da absoro da radiao ultravioleta (UV), com comprimentos de onda entre 240 a 320 nm (nanmetros), que so prejudiciais aos seres humanos e ao meio ambiente. Sem essa camada protetora de oznio, os principais problemas que surgiriam seriam: eritema (queimadura solar) e cncer de pele, querato-conjuntivite (inflamao fotoqumica provocada pelos raios

A troposfera a parte mais baixa da atmosfera da superfcie at cerca de 10 km de altitude em mdias latitudes (varia de 9 km em altas latitudes a 16 km nos trpicos, em mdia). A troposfera definida como a regio onde a temperatura geralmente decresce com a altitude (IPCC, 1996b). 21 A estratosfera a regio mais estvel da atmosfera acima da troposfera e se estende de cerca de 10 km at cerca de 50 km da superfcie da Terra (IPCC, 1996).

20

25 UV), catarata, fragilizao do sistema imunolgico, reduo das colheitas, degradao do ecossistema dos oceanos e reduo da pesca.

A depleo ou buraco na camada de oznio aparece durante a primavera, no hemisfrio sul, sobre a Antrtida. Este "buraco" na realidade uma regio de 20 a 25 milhes de km2 que contm uma baixa concentrao de oznio. O problema se agrava nesta regio do planeta devido atmosfera fria e presena de nuvens polares estratosfricas que retm as substncias reativas ao oznio. O fenmeno se d na primavera pois com o descongelamento das nuvens nesta estao os elementos so liberados e reagem com o oznio, destruindo-o.

Em meados da dcada de 70, Mario Molina e Sherwood Roland propuseram que os clorofluorcarbonos (CFCs) - substncias produzidas pelo homem e utilizadas como refrigerante, agente produtor de espuma e propelente - reagem quimicamente com o oznio, destruindo-o. As reaes de destruio do oznio podem ser observadas a seguir: CFCl3 + h (comprimento de onda < 260 nm) CO2 + HF + 3 Cl ou 3 ClO Cl + O3 ClO + O2 O3 + h O + O2 O + ClO Cl + O2 (1) (2) (3) (4)

Os CFCs no so quebrados na troposfera por reaes com radicais hidroxila (OH) ou qualquer outro oxidante potencial presente nesta camada da atmosfera. Acima de 20 a 25 km, a radiao solar disponvel possui energia suficiente para destruir a molcula do CFC, conforme pode ser observado na reao (1). Essa reao de

quebra do CFC libera tomos de cloro (Cl) e radicais de monxido de cloro (ClO) que so poderosos catalisadores na destruio do oznio. O ciclo de destruio seguido pelas reaes (2), (3) e (4). Neste ciclo cataltico de reao pelo menos um reagente (um catalisador) regenerado para repetir as reaes novamente (GRAEDEL & CRUTZEN, 1997).

Da o grande poder de destruio do CFC, pois uma molcula dessa substncia qumica suficiente para destruir vrias molculas de oznio, pelo mecanismo mostrado anteriormente. No s o cloro reage com o oznio. Alm dos CFCs, outras substncias como o brometo de metila (gs utilizado para a fumigao de solos, visando eliminao de fungos, bactrias e agentes patognicos), e halons (agentes

26 de extintores de incndio que possuem cloro e bromo na sua composio) tambm destroem o oznio seguindo o mecanismo de reao previamente mostrado.

Depois de estudos desenvolvidos pela United Nations Environmental Program Programa das Naes Unidas para o Meio Ambiente (UNEP), em 1978, os EUA, o Canad, a Sucia e a Noruega baniram o uso de CFCs em aerossis. No ano de 1987, foi assinado o Protocolo de Montreal em que 46 pases se comprometeram a reduzir o consumo e a produo de CFCs em 50% at o ano 2000 e terminar a produo e uso de halons at 1992. No ano de 1990 os pases signatrios do protocolo se comprometeram a banir completamente os CFCs at o ano 2000 e foi estabelecido um Fundo Multilateral para a Implementao do Protocolo de Montreal, que tinha como finalidade ajudar tcnica e financeiramente os pases em desenvolvimento. Em 1992 foi decidido que os pases desenvolvidos iriam banir os HCFCs (substncias que foram utilizadas para substituir os CFCs e so menos reativas ao oznio) at 2030, o brometo de metila at 1995 e o banimento completo dos CFCs seria antecipado para 1996. Em 1994 foi banido o uso dos halons nos pases desenvolvidos. Em 1997 os pases industrializados acordaram em no produzir ou utilizar o brometo de metila at 2005. Os pases em desenvolvimento vo realizar o mesmo at 2015 (MMA, 2000).

Calcula-se que sem o Protocolo de Montreal, em 2050 a destruio da camada de oznio teria aumentado em pelo menos 50% no hemisfrio norte e 70% no hemisfrio sul, aproximadamente 10 vezes pior que os nveis atuais. Essa destruio teria como resultado o dobro da emisso de radiao UV na superfcie terrestre no hemisfrio norte e quatro vezes mais radiao no sul. Calcula-se que ocorreriam 19 milhes de casos de cncer no-melanoma, 1,5 milho de casos de cncer melanoma e 130 milhes a mais de casos de catarata decorrentes do aumento da radiao sobre a populao mundial (MMA, 2000).

Aquecimento global

Primeiramente importante diferenciar o efeito estufa do aquecimento global. Muitas pessoas confundem essas definies pensando que so sinnimas. O efeito estufa e o aquecimento global esto intimamente relacionados, mas no so de forma alguma o mesmo fenmeno. O aquecimento global o aumento potencial na temperatura mdia global resultante do aumento da concentrao dos gases de efeito estufa na atmosfera. O aumento da concentrao dos gases de efeito estufa relacionado

27 emisso antropognica22 dos mesmos devido, por exemplo, queima dos combustveis fsseis como o carvo, o gs natural e o petrleo, combusto da biomassa das florestas, o desmatamento, entre outras causas.

J o efeito estufa o aquecimento da superfcie da Terra e da atmosfera devido presena de gases que possuem a propriedade de reter o calor, como o vidro de uma estufa de plantas. A cobertura de gases, como o vidro, permite a passagem da radiao solar, mas evita a liberao da radiao infravermelha emitida pela superfcie da Terra. O efeito estufa chamado de natural, que no foi potencializado pela atividade do homem, resulta numa temperatura mdia da Terra em torno de 15C. Se no houvesse o efeito estufa natural a temperatura da superfcie da Terra estaria em torno de -18C. A temperatura mdia de 15C permite uma condio favorvel a muitas formas de vida, j que possibilita a existncia da gua em forma lquida23, ingrediente essencial para a vida. (GRIBBIN, 1990). Os principais gases do efeito estufa so: o vapor d'gua24 (H2O), o dixido de carbono (CO2), o metano (CH4), o xido nitroso (N2O), o oznio (O3), o hexafloureto de enxofre (SF6), os clorofluorcarbono (CFCs), os hidrofluorcarbonos (HFCs) e os perfluorcarbonos (PFCs) (MCT, 1999a). O oznio tambm possui a caracterstica de reteno da radiao infravermelha mas, como instvel na atmosfera, ele pode ser chamado de um gs de efeito estufa de vida curta. O efeito do oznio no aumento do efeito estufa natural, entretanto, no desprezvel. Ele no emitido diretamente, mas formado atravs de reaes qumicas entre poluentes primrios, como o monxido de carbono (CO), xidos de nitrognio (NOx) e compostos orgnicos volteis, na atmosfera. O aumento das emisses de gases do efeito estufa pelos seres humanos pode potencializar o efeito estufa natural (que j existia na Terra), tendo como conseqncia o aquecimento global, causando vrios prejuzos aos seres humanos. A questo do efeito estufa e do aquecimento global ser aprofundada no item II.2.

Na tabela II.6, a seguir, so mostrados os possveis efeitos catastrficos dos problemas ambientais globais para a atmosfera.

A emisso antropognica ou antrpica de gases de efeito estufa definida como a emisso resultante das atividades humanas que aumentam a concentrao destes gases na atmosfera terrestre. 23 Sem este efeito, seria impossvel encontrar-se gua lquida j que necessrio que a temperatura esteja na faixa de 0C a 100C ( presso de uma atmosfera) 24 A presena de vapor d'gua na atmosfera no diretamente afetada pelas atividades humanas. O vapor dgua faz parte do efeito estufa de origem natural.

22

28

Tabela II.6 - Possveis efeitos catastrficos para a atmosfera globalProblema Atividade humana causadora Emisses para a atmosfera Efeito imediato na radiao eletromagntica Conseqncia global Depleo da camada de oznio Efeito estufa Setor energtico industrial, Produtos Industriais usados como tr