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Como citar este trabalhoAn. 3. Enc. Energ. Meio Rural 2003
Energia, sociedade e desenvolvimento sustentável: o caso de Água Clara - MS
Carlos Roberto de Lima
DEF, CSTR, UFPB, CAMPUS VII, Patos, PB. Caixa Postal 60. CEP: 58700-970, Fone: 0 XX 83 421 3397. Fax: 0 XX 83 421 4659, NIPE, FEM, UNICAMP
RESUMO
Neste artigo, apresenta-se uma avaliação do potencial energético dos resíduos de madeira de Pinus sp., gerados nas serrarias do Município de Água Clara - MS e dos resíduos da colheita florestal. Para se determinar o potencial energético e avaliar a equivalência energética destes resíduos com o óleo combustível e com a energia elétrica, utilizou-se a metodologia apresentado pôr BRITO (1993). Em função dos preços e tarifas de mercado, calcularam-se os valores econômicos e, a partir destes e dos custos para a implantação e manutenção de reflorestamentos estimaram-se as áreas que poderiam ser novamente repostas. Fez-se, adicionalmente, uma análise do potencial de seqüestro de Carbono (CO2). O potencial energético anual destes resíduos corresponde a 46,2 mil toneladas em óleo combustível ou a 147,53 mil MWh em energia elétrica. Confirma-se assim a importância, a necessidade e a pertinência de uma discussão sobre uma correta destinação final para estes resíduos, neste caso a sua utilização para produção de energia. Um verdadeiro exercício de planejamento energético regional e de democracia sócio - ambiental para a sociedade de Água Clara e sul mato-grossense.
Palavras-chave: resíduos de Pinus sp., biomassa, equivalência energética, planejamento energético, seqüestro de Carbono.
ABSTRACT
This research hand residues energetic potential evaluation of Pinus sp. timber, generated at Água Clara City – MS sawmills and the forest harvesting residues. To determinate the energetic potential and equivalence with fuel oil and electric energy was applied BRITO's (1993) methodology. Considering the prices and charges of the market, the economical cost was calculated, from them and the implantation and management reforestation cost, were estimated the areas that could be replaced. It was achieved additionally a potential of kidnap carbon (CO2) analysis. The annual energetic potential of these residues corresponded of 46,2 thousands tons (t) in fuel oil and 147,53 thousands MWh in electric energy. This coming to assure the necessity, the relevance and the importance of a better discussion about this subject, a real practice on regional energetic planning and socioenvironment democracy to Água Clara City and South – MS Community.
Keywords: Pinus sp., wood residues, biomass, renewable energy, energetic equivalence, energetic planning, carbon kidnap,
INTRODUÇÃO
A biomassa florestal (lenha) tem sido uma importante fonte de energia desde os primórdios da humanidade. Com a evolução tecnológica tornou-se possível a utilização de outras fontes energéticas, perdendo a madeira (lenha) sua importância relativa (%). Entretanto, na atualidade, de cada duas árvores cortadas no mundo, pelo menos uma é destinada para finalidades energéticas [1]; [2] e [3].
Cerca de 20% da energia utilizada no mundo provém das fontes renováveis, sendo que 13 - 14% são oriundos da biomassa e 6% dos recursos hídricos. No tocante à biomassa isto representa cerca de 25 milhões de barris de petróleo pôr dia (55 EJ ano-1). Nos países em desenvolvimento esta é a fonte de energia mais importante (33% do total consumido anualmente) para cerca de 75% da população mundial, residente nestes países. Em alguns destes países contribui com mais de 90% do total de energia utilizada. A biomassa também é utilizada para produção de energia em alguns dos países desenvolvidos, como nos EUA (4%, equivalente em conteúdo energético de 1,9 milhões de barris de petróleo pôr dia), Áustria (14%) e Suécia (18%) [4].
Uma análise do Balanço Energético Nacional permite observar que: a) houve decréscimo na participação relativa (%) da biomassa florestal na matriz energética brasileira, sua participação que foi de 80,50% em 1940, passa a ser de apenas 9% em 1998; b) no entanto a sua participação quantitativa, em toneladas equivalente em petróleo (tep), tem permanecido relativamente constante. Tendo flutuado na faixa entre 28 e 32 milhões de tep nas décadas de 70 e 80 e, em média contribuiu com cerca de 24 milhões de tep nos anos 90. O que vem demonstrar a existência de um mercado cativo de biomassa florestal para utilizações energéticas no Brasil [2]; [5] e [6].
Outro fato que comprova esta constatação é que, em 1993, foram consumidos no Brasil cerca de 282 milhões de m3 de biomassa florestal (madeira). Destes, 238 milhões de m3 (85%) foram consumidos para a produção de energia e, somente 44 milhões de m3 (15%) foram desatinados para outras finalidades [5] e [7].
Evidencia-se, assim, a importância da biomassa florestal como insumo energético, seja na dimensão histórica (temporal) ou na espacial (mundo, Brasil, estados, municípios, etc.). Devendo, portanto, constar do rol de fontes energéticas consideradas quando das definições de políticas e diretrizes para o planejamento energético regional e, principalmente, não ser esquecida quando da execução dos planos elaborados [5].
O município de Água Clara - MS possui uma economia ligada ao setor primário, fortemente dependente da pecuária bovina. O processo de industrialização, embora incipiente, iniciou-se a partir do final dos anos 80 e também ligado ao setor agropecuário (agroflorestal), com a instalação de diversas serrarias. O município passa pôr problemas com relação a oferta e demanda de energia elétrica.
As possibilidades de suprimento da demanda reprimida e futura são: a) construção de uma subestação rebaixadora para o linhão da CESP que corta o município; b) construção de linha de transmissão a partir da UHE do Mimoso; c) construção de UTE a gás natural do gasoduto Bolívia - Brasil; d) construção de PCH´s no Rio Verde e afluentes; e) aproveitamento do potencial de energia solar (térmico e fotovoltaico); f) aproveitamento do potencial de energia eólica e, g) aproveitamento do potencial de energia da biomassa.
Observa-se que o município é muito rico em possibilidades e mesmo em potencialidades, no entanto considerando os aspectos econômicos, sociais e, principalmente, os ambientais alguns destes mostram-se inviáveis na atualidade, impondo uma ordem de prioridade nos aproveitamentos.
A biomassa florestal, sobretudo os resíduos das serrarias, se constitui no potencial mais promissor no momento, pôr ser uma fonte alternativa e renovável de energia disponível localmente; o resíduo se constitui em problema ambiental a ser adequadamente solucionado; a sua utilização para cogeração de energia (energia elétrica e térmica) é conveniente e necessária para o segmento das serrarias e para a sociedade em geral; contribui para a diminuição da concentração do CO2 na atmosfera (processo de fotossíntese); se baseada em um sistema de produção florestal sustentada (reposição florestal) gerará muitos empregos locais e regionais, entre outros.
O principal objetivo deste artigo é avaliar o petencial energético dos resíduos de madeira (Pinus sp.), disponíveis em Água Clara - MS e, como objetivos secundários avaliar também: a) a sua equivalência energética com o óleo combustível e com a energia elétrica; b) a sua viabilidade e competitividade econômica com os insumos energéticos supra citados; c) o potencial de seqüestro de carbono, segundo metodologia citada pôr GUT (1998) [8]; d) os reflexos da utilização destes resíduos para a produção de energia no segmento das serrarias e na economia local e regional e; e) comentar sobre alguns dos aspectos sócio - ambientais desta utilização e relacionados à reposição florestal das áreas colhidas.
O PLANEJAMENTO ENERGÉTICO E A REPOSIÇÃO FLORESTAL
O Planejamento Energético no Brasil, tem se preocupado, a partir de 1950, com grandes projetos para a expansão da oferta de energia, de forma centralizadora e na maioria ligados à hidroeletricidade e aos derivados do petróleo. A biomassa, (lenha) tem sido considerada nos planos plurianuais de energia (elétrica) a partir dos anos 70. Entretanto, na prática, pouco foi realizado, sobretudo na esfera do poder público nos diversos níveis [5].
A utilização racional de fontes energéticas e a otimização dos suprimentos destas, dentro das políticas econômica, social e ambiental vigentes, são os objetivos do planejamento energético. Del Valle (1985), citado pôr Bajay (1989), propõe que se concentre a atenção em três objetivos sociais básicos, no cumprimento dos quais o sistema energético desempenha um papel decisivo. São eles: (a) o melhoramento da qualidade de vida da população; (b) melhoramento da capacidade da sociedade para a sua autodeterminação e (c) o melhoramento da sustentabilidade ambiental da sociedade [5] e [9].
O Código Florestal Brasileiro, instituído pela Lei 4771, de 15/09/65, estabelece a reposição obrigatória para todos os consumidores de produtos de origem florestal. Pôr mais de 20 anos a taxa de reposição florestal foi recolhida, porém, a reposição não foi realizada a contento [5] e [10].
Revoltados com essa situação, um grupo de ceramistas da região de Penápolis - SP, inspirados pela experiência da Associação de Recuperação Florestal do Vale do Rio Itajaí - ARFRI, no Estado de Santa Catarina, reivindicaram junto a Justiça Federal e Estadual autorização para que a taxa de reposição passasse a ser recolhida e aplicada na região, para custear a produção de mudas que seriam distribuídas gratuitamente aos agricultores. A Flora Tietê - Associação de Recuperação Florestal do Médio Tietê foi criada, em 1986, para gerenciar esse projeto, atendendo um dos objetivos sociais básico, proposto pôr Del Valle, o da autodeterminação. Nascia, assim, a pioneira das associações de reposição florestal do Estado de São Paulo [5] e [11].
As associações de reposição florestal são entidades civis, sem fins lucrativos, criadas com o objetivo de executar, promover e estimular a reposição florestal obrigatória. Devido a natureza do trabalho desenvolvido, como conseqüência, são também contemplados e satisfeitos os outros dois objetivos sociais básicos propostos pôr Del Valle (1985): a melhoria da qualidade de vida e a sustentabilidade ambiental [5].
Estas associações figuram como um instrumento legal e eficaz para as definições de políticas e diretrizes e, na implantação prática do planejamento energético, no que concerne à biomassa florestal. O que vem sendo demonstrado no Estado de São Paulo, onde já existem e atuam cerca de 17 associações e em outras regiões do país (RS 12; BA 04 e outros estados 07). Servindo de exemplos para outros países (Nicarágua e Honduras), que estão copiando este nosso "bom" modelo [5] e [11].
MATERIAIS E MÉTODOS
A partir do conceito de poder calorífico líquido volumétrico (PCLV), apresentado pôr BRITO (1993) [1], procede-se um exercício de cálculo para atingir seqüencialmente os objetivos propostos, com relação ao conteúdo energético e a equivalência energética dos resíduos. Utilizou-se dados e informações coletados em bibliografias especializadas, obtidos em instituições nacionais ligadas as setores energéticos e florestal, no Grupo GERDAU (proprietário das áreas reflorestadas) e, no site do Governo do Estado de Mato Grosso do Sul [12].
Utilizou-se o volume de resíduos, gerado no processamento da madeira nas serrarias e na colheita florestal, para a determinação do seu conteúdo energético e para as comparações de equivalência energética com o óleo combustível e com a energia elétrica. Estima-se a viabilidade e a competitividade econômica e, quais as novas áreas passíveis de reposição (reflorestamento), em função dos preços e tarifas de mercado e dos custos atuais para a implantação e manutenção de reflorestamentos. Estima-se, adicionalmente, a quantidade de gás carbônico (CO2) seqüestrado da atmosfera, segundo a metodologia citada pôr GUT (1998) [8].
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Segundo informações obtidas junto ao Grupo GERDAU, proprietário das áreas reflorestadas, em 1999, foram processados cerca de 370 mil st de madeira de Pinus sp. Dos quais resultaram cerca de 185 mil m3 de madeira serrada e a outra metade do volume inicial foi transformada em resíduos (50% de rendimento em volume). Além destes, foram contabilizados mais 37 mil st, relativos a 10% do volume colhido com bitola inferior à mínima admitida nas serrarias, totalizando um equivalente a cerca de 222 mil st de madeira como sendo resíduos de colheita e de processo (serrarias).
Este volume de resíduos, seco ao ar (15% de umidade), possui um conteúdo energético da ordem de: 462.076,16 Gcal ano-1, ou o equivalente a 46.207,62 t ano-1 de óleo combustível ou a 147.533,90 MWh ano-1 em energia elétrica (Tabela 1).
Utilizou-se os valores de mercado da tonelada de óleo combustível colocada em Água Clara - MS e de tarifas médias do MWh de energia elétrica para o setor industrial e média de todos os setores, para a Região Centro - Oeste e para o Brasil, para estimar os valores econômicos envolvidos (tabela 2).
Se comercializados ao preço de R$ 6,00 pôr tonelada de resíduo, o valor econômico anualmente obtido seria da ordem de R$ 742,30 mil. Hoje, estes resíduos são apenas queimados à céu aberto ou dispostos de forma inadequada à beira de rodovias, gerando custos para as serrarias.
Caso os rendimentos econômicos (tabela 2) fossem reaplicados em reposição florestal (novos reflorestamentos) as áreas variariam entre: 645,47 a 16.214,86 hectares, respectivamente para o caso dos resíduos e do equivalente em óleo combustível (tabela 3). Estas áreas seriam de 0,65 a 16,21 vezes a área colhida anualmente (1.000 ha). Considerando-se um custo de implantação e manutenção de R$ 1.150,00 pôr hectare.
Considerou-se adicionalmente a questão do seqüestro de carbono (CO2) e emissões de oxigênio (O2). O seqüestro de CO2 foi de 193,64 mil toneladas e a emissão de O2 foi de 139,85 mil toneladas, em 1999 (tabela 4).
O rendimento proporcionado pelo seqüestro de CO2, apenas dos resíduos, se reaplicados em novas reposições florestais (reflorestamentos), possibilitaria reflorestar uma área de 3,12 mil hectares. Assim, poder-se-ia repor uma área variável entre: 645,47 a 19.329,96 hectares; ou seja de 0,65 a 19,33 vezes a área anualmente colhida.
Os reflexos da utilização destes resíduos para a produção de energia na economia local e/ou regional são:
a) para as serrarias é conveniente e necessária esta utilização, primeiro porque poderá reduzir os custos de produção devido à geração própria de energia; utilização dos resíduos em processo de cogeração de energia e a utilização do calor residual (vapor) em processo de secagem de madeira e, em segundo lugar pôr resultar em produtos de melhor qualidade, maior valor agregado e a possibilidade de acesso a novos mercados;
b) a sociedade de Água Clara passaria a ter uma maior disponibilidade de energia elétrica, sem a necessidade de maiores investimentos, seja pôr parte de Prefeitura Municipal ou da concessionária de energia local (ENERSUL). O que implica diretamente na melhoria da qualidade de vida da população;
c) conforme os dados de consumo de energia elétrica, disponibilizados através do site oficial do Governo do Estado de Mato Grosso do Sul, o Município de Água Clara consumiu, em 1998, 10.190,10 MWh de energia elétrica ou seja 6,91% do potencial de produção disponível nos resíduos de madeira. Este potencial poderá atender totalmente as necessidades de energia elétrica de Água Clara - MS, os setores residencial e industrial de Três Lagoas - MS, que consomem 45.472,00 MWh e 25.149,78 MWh, respectivamente e ainda sobrariam 66.722,02 MWh ano-1.
d) Os valores econômicos estimados estariam na ordem de: R$742.291,00 no caso dos resíduos; R$ 18.647.083,48 no caso do óleo combustível posto em Água Clara - MS e, variaria na faixa entre R$ 9.306.438,13 a R$ 16.399.867,83 conforme consumidor e tarifa de energia elétrica considerados.
Com relação aos aspectos sócio - ambientais podemos destacar que:
a) Poder-se-ia resolver, em definitivo, o problema da disposição final adequada dos resíduos de madeira e da poluição atmosférica resultante da queima a céu aberto (fumaças e cinzas);
b) a utilização destes resíduos em substituições aos combustíveis fósseis (derivados do petróleo e gás natural) evitaria as emissões de quantidades consideráveis de CO2, gás de efeito estufa (aquecimento global do planeta);
c) outros benefícios ambientais seriam: promoveria a ciclagem do CO2; a diminuição das erosões de solo; melhorias no regime hídrico das bacias hidrográficas (maiores volumes e melhor qualidade da água); redução do desmatamento de áreas de remanescentes de vegetação nativa (beneficiando a flora e a fauna, biodiversidade, etc.);
d) os benefícios sociais seriam: a possibilidade de aumento na oferta de empregos permanentes, via a instalação de novas unidades industriais; empregos permanentes no setor agro-florestal se mantida uma produção florestal sustentada (florestas plantadas); melhorias em equipamentos hospitalares; mais arrecadação de impostos, etc.
CONCLUSÕES
Os resultados corroboram com a necessidade, a pertinência e a importância de uma discussão sobre a utilização destes resíduos para a produção de energia e, para a realização de um verdadeiro exercício de planejamento energético regional e de democracia sócio - ambiental para a sociedade de Água Clara e sul mato-grossense.
Os proprietários das serrarias devem implementar a realização da reposição florestal visando uma menor dependência de matéria-prima (madeira). Diminuindo assim, o seu grau de dependência do Grupo GERDAU. A forma de implementação da reposição florestal poderá ser a mesma utilizada no Estado de São Paulo, isto é, pôr meio de associação de reposição florestal.
O conteúdo energético estimado dos resíduos disponíveis é da ordem de: 462.076,16 Gcal ano-1, ou o equivalente a 46.207,62 t ano-1 em óleo combustível ou a 147.533,90 MWh ano-1 em energia elétrica.
Os valores econômicos envolvidos estariam na ordem de: R$ 742,29 mil no caso dos resíduos; R$ 18.65 milhões no caso do óleo combustível e, variariam entre R$ 9,31 a 16,40 milhões para a energia elétrica, conforme a tarifa média considerada. O que demonstra a viabilidade e a competitividade econômica dos resíduos, que atualmente estão sendo desperdiçados.
Os aspectos sócio - ambientais, se incluídos e devidamente valorados, contribuirão para aumentar a viabilidade e competitividade dos resíduos.
Ressalvamos que é necessário um refinamento nos cálculos preliminares para uma maior precisão e proximidade com a realidade. O objetivo do estudo aqui apresentado é de melhorar o embasamento técnico e a profundidade das discussões. Para uma futura tomada de decisão é necessário um maior detalhamento e precisão das informações; estudar a viabilidade econômico - financeira de algumas alternativas de processo para a produção de energia a partir dos resíduos disponíveis.
Entre as possibilidades de financiamentos para projetos de desenvolvimento sustentável, como a proposta aqui colocada, podemos destacar: a) recursos existentes no mercado internacional e, que estarão disponíveis em maior volume futuramente, para projetos de seqüestro de CO2 (mitigação) e de redução das emissões futuras; b) recursos de fundos de investimentos para projetos de desenvolvimento sustentável, que funcionam de maneira semelhante ao mercado de ações, isto é, o investidor assume os risco e portanto não são pagos o capital e/ou juros sobre este. No caso do empreendimento obter sucesso, os lucros são divididos ou seja o(s) investidor(es) é(são) sócio(s) do empreendimento.
A utilização destes resíduos para a produção de energia colocará, em definitivo, o Município de Água Clara e, pôr extensão o Estado de Mato Grosso do Sul, no cenário mundial do desenvolvimento sustentável.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
REFERÊNCIAS CITADAS
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REFERÊNCIAS RECOMENDADAS
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Endereço para correspondência
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