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How to cite this paperAn. 4. Enc. Energ. Meio Rural 2002
Reflorestamento de áreas rurais degradadas: uma ferramenta para o cálculo do custo de mitigação das emissões de carbono
Marcos Vinicius Miranda da SilvaI; Célio BermannII
IDoutorando do Programa Interunidades de Pós-graduação em Energia CEP 05508-900 São Paulo, SP Tel.: (11) 3091-2631/2632 Fax: (11) 3816-7828. E-mail: msilva@iee.usp.br
IIProf. Dr. do Programa Interunidades de Pós-graduação em Energia CEP 05508-900 São Paulo, SP Tel.: (11) 3091-2636/2632 Fax: (11) 3816-7828. E-mail: cbermann@iee.usp.br
RESUMO
O desenvolvimento das sociedades tem exigido um consumo de energia cada vez maior. Isso tem contribuído para aumentar a poluição ambiental no planeta. Se os atuais padrões de produção e consumo de energia forem mantidos, os países terão que implementar medidas efetivas para contornar esse problema. Em 1997, o Protocolo de Kioto autorizou a adoção do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo como instrumento para mitigar as emissões dos gases que provocam o efeito estufa. Desta forma, o reflorestamento de áreas rurais degradadas passou a ser considerado uma estratégia que pode contribuir significativamente para mitigar as emissões de carbono.
Este trabalho apresenta uma metodologia para o cálculo do custo de mitigação das emissões de carbono quando o reflorestamento é utilizado como mecanismo de desenvolvimento limpo. Para detalhar a funcionalidade dessa metodologia, as emissões de carbono nos Estados Unidos são utilizadas como estudo de caso.
Os resultados obtidos confirmam que o custo de mitigação do reflorestamento é baixo, porém ele é menor quando a metodologia utiliza a quantidade total de carbono emitida, taxas de desconto baixas e tempo de retorno do investimento igual à vida útil da floresta plantada. Por outro lado, como o reflorestamento ocorrerá principalmente em áreas rurais degradadas, os investimentos nesse mecanismo de mitigação poderão contribuir para a geração de emprego e renda no campo.
Palavras chaves: Reflorestamento; emissão de carbono; custo de mitigação
ABSTRACT
The development of the societies has been demanding energy consumption every time larger. That has been contributing to increasing the environmental pollution in the planet. If the current production and consumption patterns of energy were maintained, the countries will have to implement effective measures for avoiding that problem. In 1997, the Kyoto Protocol authorized the adoption of the Clean Development Mechanism as instrument to mitigate the emissions of the gases that cause the greenhouse effect. In this way, the reforestation of degraded rural areas became considered a strategy that can contribute significantly to mitigating the carbon emissions.
This article presents a methodology for the calculation of the carbon emission mitigation cost when the reforestation is used as clean development mechanism. To detail the functionality of that methodology, the carbon emissions in United States are used as case study.
The obtained results confirm that the mitigation cost of the reforestation is low, but it is lower when the methodology uses the total amount of emitted carbon, low discount rates and return time for the investment equal to the useful life of the planted forest. On the other hand, as the reforestation will happen mainly in degraded rural areas, the investments in that mitigation mechanism can contribute to employment and income generation in rural areas.
ENERGIA, DESENVOLVIMENTO E IMPACTOS AMBIENTAIS
A relação histórica entre o consumo de energia e o desenvolvimento das sociedades mostra que quanto mais acentuado é este processo maior é a quantidade de energia consumida. Em 1700, antes da Revolução Industrial, o consumo mundial de energia estava próximo de 150 Mtep e em 2000 ele estava caminhando para 10.000 Mtep, ou seja, em um período de trezentos anos, o consumo de energia dobrou quase 64 vezes em relação ao consumo verificado em 1700. Essa relação explica porque o consumo de energia na Era Tecnológica não tem precedente na história da humanidade (Figura 1).
O consumo de energia cresce com o desenvolvimento porque a evolução do conhecimento em várias áreas possibilita melhores condições materiais (moradia, saneamento, alimentação, redes hospitalar e de ensino, renda). Esses fatores tendem a elevar a expectativa de vida e reduzir a mortalidade infantil, conseqüentemente, aumentando o crescimento populacional. Por outro lado, novas formas de organizações produtivas e sociais, consumidoras de energia, surgem na medida em que o processo de desenvolvimento avança. Essa combinação de fatores explica o atual consumo mundial de energia.
É verdade que a partir da década de 70, devido aos choques do petróleo, tecnologias mais eficientes no consumo de energia foram desenvolvidas e estão presentes em vários setores, porém esse fator, isoladamente, ainda não se mostrou suficiente para reduzir o consumo mundial de energia, mesmo porque sua penetração no mercado ainda é pouco representativa e também porque a economia e a população, fatores que também determinam a dinâmica do consumo de energia, encontram-se em expansão.
A validade dessa relação projeta um futuro sombrio para a humanidade, pois o processo de desenvolvimento é contínuo. Isso significa que a passagem da Era Tecnológica para uma outra poderá ser acompanhada por um consumo de energia maior do que o verificado atualmente, se a tendência histórica for mantida. Consequentemente, se a oferta de energia for proporcionada por sistemas altamente poluidores, como os atuais padrões de produção e consumo de energia, baseados em combustíveis fósseis, haverá um inevitável aumento dos problemas ambientais no planeta.
TIPOS DE ESTRATÉGIA DE AÇÃO PARA MITIGAR OS IMPACTOS AMBIENTAIS
Para minimizar os impactos negativos dos padrões de produção e consumo de energia sobre o meio ambiente três estratégias de ação (inibição, mitigação e reestruturação) estão sendo implementadas no mundo inteiro.
Em 1997, por exemplo, foi aprovado o Protocolo de Kioto, que inicialmente definiu uma meta de redução até 2012 das emissões dos gases que provocam o efeito estufa em pelo menos 5% abaixo dos níveis de 1990. Porém, há resistências principalmente de alguns países poluidores, como os Estados Unidos, em referendar esse documento. Contudo, a maioria dos países está firmando compromisso com as metas propostas pelo Protocolo de Kioto, tendência que pode isolar o governo americano.
As estratégias de inibição do consumo de energia têm como objetivo forçar os agentes poluidores a adotarem medidas que tornem o fluxo de energia mais seguro e restringir o consumo das fontes energéticas mais poluidoras. Como exemplo, mencionam-se as multas e os impostos verdes, as legislações ambientais, os cortes de subsídios da energia.
As estratégias de mitigação objetivam minimizar ou evitar os impactos ambientais provocados pela produção e consumo de energia. Como exemplo, citam-se a utilização de filtros e catalisadores, o reflorestamento de áreas degradadas.
As estratégias de reestruturação visam modificar as estruturas dos sistemas energético e produtivo, bem como os hábitos da sociedade. A substituição de fontes energéticas, a produção de materiais menos intensivos no uso de energia, a utilização de tecnologias mais eficientes, o controle da natalidade, a reestruturação do sistema de transporte, são exemplos dessas estratégias.
O êxito das políticas implementadas para reduzir os impactos ambientais dos padrões energéticos em muitos casos passa pela complementaridade envolvendo as estratégias mencionadas. A negligência dessa característica pode determinar o fracasso das ações que visam reduzir ou evitar os impactos provocados pelas emissões de carbono. Isso pode ser constatado na tentativa de utilizar o álcool carburante para reduzir as emissões de CO2 provocadas pelo consumo de gasolina no Brasil, cujo insucesso deve-se, por um lado, ao contexto externo caracterizado pelo baixo preço do barril de petróleo e, por outro, à falta de confiança do consumidor no carro a álcool e à ausência de estímulo para que a indústria automobilística nacional produza esse tipo de veículo com maiores eficiência e competitividade em relação aos que usam a gasolina como combustível.
Qualquer estratégia para reduzir a poluição ambiental provocada pelos padrões energéticos que negligencie a complementaridade de ações, quando ela é necessária, não passará de uma gota de boa intenção em um mar de ingenuidade.
A METODOLOGIA PARA O CÁLCULO DO CUSTO DE MITIGAÇÃO DE CARBONO
O Protocolo de Kioto autorizou uma série de medidas para reduzir o acúmulo de gases que causam o efeito estufa. Uma dessas autorizações foi a adoção do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo como ferramenta de mitigação.
Existem diversas estratégias de ação que podem reduzir ou mitigar a emissão de gases que provocam o efeito estufa1. Por exemplo, a substituição dos cloro-flúor-carbonos (CFCs) por outros gases, o uso de tecnologias energéticas mais eficientes, o reflorestamento. Portanto, para cada estratégia utilizada haverá um custo envolvido.
A lógica da utilização de florestas plantadas para mitigar as emissões de CO2 reside no fato de que os vegetais capturam da atmosfera CO2 para desenvolverem-se, logo uma determinada quantidade de CO2 emitida por um sistema energético será capturada por uma floresta em fase de crescimento. De acordo com Ab'Sáber et al (1990) e Rodes et al (1990), o potencial de captura por hectare dependerá do espécime vegetal utilizado e da área plantada. Sabe-se que quanto maior for esse potencial menor será a área plantada e maior será o custo de implantação da floresta[1 e 2].
A metodologia proposta para o cálculo do custo de mitigação a partir de florestas plantadas considerara os seguintes elementos: investimentos para a manutenção e implantação da floresta (terra, mudas, mão-de-obra, adubação), vida útil da floresta2, potencial de captura de carbono da floresta, quantidade de carbono emitida. Também é observado que a floresta tem um potencial de captura excedente até o penúltimo ano do prazo determinado para a redução das emissões.
A partir dessas considerações, duas equações são extremamente importantes para o cálculo do custo de mitigação: a equação da área total exigida e a equação do custo de mitigação.
PARA O CÁLCULO DA ÁREA TOTAL EXIGIDA
A área total exigida para o reflorestamento com o objetivo de mitigar as emissões de carbono é obtida a partir da divisão da quantidade de carbono a ser mitigada pelo potencial de captura de carbono da floresta, conforme a equação abaixo:
Onde A corresponde a área requerida (ha), QCm é a quantidade de carbono a ser mitigada (tC por ano), difere-se da quantidade total de carbono emitida, e PcF é o potencial anual de captura da floresta (tC/ha.ano).
PARA O CÁLCULO DO CUSTO DE MITIGAÇÃO
O custo de mitigação pode ser obtido pelo produto do valor presente de todos investimentos realizados na implantação da floresta pelo fator de recuperação de capital dividido pela quantidade média total de carbono emitida ao longo da vida útil da floresta, conforme mostra a equação abaixo:
Onde CM é o custo de mitigação (US$/tC), Ivp corresponde ao valor presente dos investimentos totais (implantação e manutenção), FRC fator de recuperação de capital e QCe é a quantidade média total de carbono emitida ao longo da vida útil da floresta.
Deve ser notado que entre o ano de implantação e o penúltimo ano da vida útil da floresta haverá uma captura de carbono excedente. Desta forma, para evitar uma elevação brusca nas tarifas energéticas devido a adoção do custo de mitigação das emissões de carbono, é recomendável taxar as emissões médias verificadas nesse período. Assim, a recuperação do capital investido ocorrerá ao longo da vida útil da floresta. Por outro lado, também é sugerido que as emissões totais de carbono sejam taxadas. Desta forma, torna-se necessário elaborar uma projeção da quantidade média de carbono emitida ao longo da vida útil da floresta. A vantagem desse procedimento é que ele tende a reduzir os custos de mitigação e facilitar a contabilização da taxação das emissões de carbono. A desvantagem reside nas incertezas dos modelos de previsão em relação aos valores reais que serão observados. Neste caso, torna-se necessário realizar um acompanhamento anual das emissões de carbono, visando efetuar possíveis correções no custo de mitigação. Caso esse procedimento não seja adotado, a receita não cobrirá o investimento, em caso de emissão subestimada, ou ela será superior ao investimento, em caso de emissão superestimada.
APLICAÇÃO DA METODOLOGIA: O CASO AMERICANO
Segundo o US Department of Energy - DOE (1999), os Estados Unidos emitiram 1832,6 MtC equivalente em 1999. Deste total, as emissões de carbono representaram cerca de 1521 MtC (83%) do total, sendo que em 2010 estas emissões poderão chegar a 1803 MtC[3]. Estima-se, baseado nos valores medidos em 1990 e 1999 e nessa projeção, que em 2012 a emissão total de carbono nos Estados Unidos poderá chegar 1862 MtC. Desta forma, se a estratégia adotada fosse reduzir apenas as emissão de carbono em 7% abaixo dos níveis de 1990 através do reflorestamento, aproximadamente 604 MtC teriam que ser capturadas. Logo, a área exigida seria de 82,8 milhões de hectares para um espécime com potencial de captura de 7,3tC/ha.a. Essa área corresponde a aproximadamente 8,6% da área total dos Estados Unidos.
Se o custo para a implantação e manutenção da floresta ficasse em US$ 755 por hectare, os investimentos totais seriam da ordem de US$ 62,5 bilhões.
O custo de mitigação, considerando uma taxa de desconto de 6% a.a., uma vida útil da floresta de 5 anos e uma quantidade média de carbono emitida entre 2008 e 2012 de 1804 MtC por ano, seria de US$ 8,23 por tC. Se forem utilizadas as 604 MtC no cálculo, ao invés das emissões totais, o custo de mitigação seria de US$ 24,57 por tC.
Segundo o DOE (2001), para cada MWh produzido em 1998, as plantas a carvão emitiram 0,2615 tC, as plantas a óleo combustível 0,2366 tC e as plantas a gás natural 0,1623 tC[4]. A tabela 1, baseada nesses coeficientes, mostra os acréscimos para os custos de mitigação de US$ 8,23 e US$ 24,57 por tC emitida sobre o custo do MWh.
Os números apresentados na tabela 1 reforçam a argumentação de que para o cálculo do custo de mitigação das emissões de carbono deve-se utilizar as emissões totais e não apenas a parcela definida no Protocolo de Kioto, pois a diferença é significativa.
De acordo com as previsões de Kim & Edmonds (2000) sobre o custo de geração de eletricidade nos Estados Unidos em 2005, plantas a carvão terão um custo de US$ 48/MWh, plantas a óleo combustível de US$ 57/MWh e plantas a gás natural US$ 45/MWh[5]. Considerando esses valores fixos até 2012, as elevações dos custos de geração de eletricidade seriam, respectivamente, de 4,48%, 3,42% e 2,98% para um custo de mitigação de US$ 8,23 por tC, enquanto que para um custo de US$ 24,57 por tC as elevações dos custos de geração seriam, respectivamente, de 13,39%, 10,20% e 8,86%, mantendo os coeficientes de emissão/geração mencionados.
Em relação ao preço da gasolina esse aumento seria de US$ 5,18 por metro cúbico consumido ou menos de 1 centavo de dólar por litro, uma vez que cada metro cúbico de gasolina emite 0,63 tC, enquanto que o acréscimo para o óleo diesel seria de US$ 6,17 por metro cúbico consumido, também menos de 1 centavo de dólar por litro, pois cada metro cúbico de diesel emite 0,75 tC, considerando um custo de mitigação de US$ 8,23 por tC. Isso significa que o acréscimo sobre o preço da gasolina seria de 1,76% e do óleo diesel de 2,02%.
Esses números significam que os preços da gasolina e do óleo diesel podem suportar taxações dessa ordem sem que eles sofram uma mudança brusca. Em outras palavras, pode-se supor que custos de mitigação de carbono nesse patamar repassados para os pecos da gasolina e do óleo diesel não alterarão o comportamento do consumidor em relação à procura por esses combustíveis.
Em 1999, o PIB nominal dos Estados Unidos ficou em US$ 9,9 trilhões, enquanto que a renda per capita chegou a US$ 35.870. Portanto, os investimentos totais em reflorestamento corresponderiam a 0,63% desse PIB. Esse percentual pode ser considerado pouco significativo em relação ao PIB americano. Deve ser notado também que custos de mitigação iguais aos que foram obtidos pela metodologia apresentada são perfeitamente suportáveis pelo padrão de renda do americano. Portanto, caberia a pergunta: por quê o governo dos Estados Unidos resiste em referendar o Protocolo de Kyoto?
É evidente que anualmente os gastos totais com a mitigação de carbono utilizando o reflorestamento chegariam a quase US$ 63 bilhões. Esses gastos seriam repassados aos consumidores finais de produtos fabricados a partir do uso de combustíveis fósseis. Mesmo que haja repercussão sobre a inflação em uma economia estável, as evidências sugerem que ela seria absorvida sem grandes conseqüências pela característica da economia americana. Portanto, essa não parece ser a real causa da resistência do governo americano. É mais coerente supor que essa resistência está relacionada a uma possível perda de competitividade das plantas de geração de energia elétrica a carvão para as plantas a gás natural, por exemplo. Além disso, parece existir um direcionamento para outras estratégias de mitigação de carbono, que, apesar de possuírem custos de mitigação elevados, podem ser estratégicas no futuro para a sociedade americana. Por fim, pela extensão da área exigida, provavelmente os Estados Unidos teriam que fazer investimentos em atividades de reflorestamento em outros países, o que talvez não interesse ao governo americano.
Essas suposições apresentam-se muito mais consistentes para explicar o posicionamento do governo americano em relação ao Protocolo de Kioto, apesar de existir uma alternativa de baixo custo de mitigação como o reflorestamento.
Por outro lado, percebe-se que a opção pelo reflorestamento para mitigar as emissões de carbono talvez seja a que apresente menor impacto sobre a economia americana. Isso confirma a afirmação de Goldemberg (1998) de que o reflorestamento é a alternativa economicamente mais atrativa[6].
Sem nenhuma dúvida outras opções apresentam custos mais elevados, por exemplo, Segundo o DOE (1999) há opção para reduzir os níveis de emissão em 7% abaixo da quantidade de carbono emitida em 1990 que pode chegar a US$ 348 por tC, custo que teria um forte impacto sobre a economia americana.
AS PERSPECTIVAS DE GERAÇÃO DE EMPREGO E RENDA NO MEIO RURAL
Na zona rural, principalmente em regiões mais pobres, há uma necessidade de geração de emprego e renda para a população atender suas demandas básicas. Nessas regiões, a exploração dos recursos naturais e/ou a ampliação das fronteiras agropecuárias contribuem para a degradação significativa de extensas áreas de florestas nativas.
A disseminação da atividade de reflorestamento de áreas rurais degradadas poderá contribuir tanto para a geração de emprego e renda nessas regiões como para a recuperação da cobertura florestal devastada. Por outro lado, como as florestas plantadas terão um ciclo curto, haverá uma produção excedente de lenha, que poderá ser comercializada para uso em outros setores ou ser direcionada para a geração de eletricidade e vapor, incrementado ainda mais a necessidade por mão-de-obra.
Como o custo de produção da lenha seria relativamente baixo, uma excelente oportunidade para impulsionar a utilização da biomassa seria criada. Esse talvez fosse o caminho menos traumático na substituição de parte dos combustíveis fósseis por uma fonte de energia renovável.
É preciso ressaltar, no entanto, que os projetos de reflorestamento devem necessariamente ser implementados predominantemente em áreas degradadas, caso contrário o seu objetivo central, que é mitigar impactos ambientais será completamente distorcido.
CONCLUSÕES
O reflorestamento é apontado por muitos autores como a estratégia de mitigação das emissões de carbono que apresenta o custo mais baixo. A metodologia trabalhada neste artigo confirma essa afirmação. Esse é um indicativo da validade dessa metodologia, uma vez que ela chega a resultados semelhantes aos obtidos por outras metodologias de cálculo de mitigação das emissões de carbono.
Apesar de simples, essa metodologia possui um complicador, uma vez que ela utiliza projeções das emissões de carbono. Embora essas projeções sejam de curto prazo, o que reduz a margem de erro, quantificar as emissões de carbono para o futuro não é uma tarefa fácil, uma vez que elas estão relacionadas à dinâmica da sociedade. Portanto, torna-se necessário fazer anualmente o acompanhamento das emissões de carbono e uma atualização do custo de mitigação caso isto seja preciso.
A partir do estudo de caso realizado foi possível observar que quando se utiliza a quantidade total de carbono a ser mitigada, o custo de mitigação é reduzido significativamente. Reduções importantes no custo de mitigação também são obtidas pela diminuição da taxa de desconto, bem como pela adoção de um tempo de retorno para o investimento no reflorestamento igual à vida útil da floresta plantada.
No estudo de caso também ficou claro que os impactos negativos do reflorestamento como estratégia de mitigação de carbono seria pouco significativo sobre a economia americana, uma vez que os custos de US$ 8,23 ou 24,57 por tonelada de carbono são bem menores do que o custo de US$ 348 por tonelada mencionado pelo DOE.
É notório que a ampla aplicação dessa metodologia está relacionada à disseminação do reflorestamento como estratégia de mitigação de carbono. Porém, é necessário que exista prudência em relação à implantação de projetos dessa natureza. Recomenda-se que esses projetos sejam implementados em áreas rurais degradadas. Como resultado, as atividades de reflorestamento poderiam contribuir para a geração de emprego e renda no campo, devido à necessidade de mão-de-obra para a plantação das mudas, manutenção e corte da floresta, bem como para a comercialização da lenha.
Como a floresta plantada terá um ciclo curto, haverá uma produção significativa de lenha, que pode ser utilizada em projetos de geração de eletricidade e vapor.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] AB'SÁBER, A. et al; Identificação de áreas para o florestamento no espaço total do Brasil; Estudos Avançados; v. 4; n. 9; São Paulo; maio/agosto 1990.
[2] RODÉS, L. et al; A biodiversidade e o projeto Floram: produtividade x condições ambientais; Estudos Avançados; v. 4; n. 9; São Paulo; maio/agosto 1990.
[3] US DEPARTMENT OF ENERGY (DOE); Geenhouse gases and the Kyoto Protocol. file last modified: 4/28/1999, http://www.eia.doe.gov.
[4] US DEPARTMENT OF ENERGY (DOE); Carbon dioxide emissions from the generation of electric power in the United States. file last modified: 4/13/2001, http://www.eia.doe.gov.
[5] KIM, S.H & EDMONDS, J.A. Potential for advanced carbon capture and sequestration technologies in a climate constrained world. Report prepared for the US Department of Energy. February 2000. http://www.eia.doe.gov.
[6] GOLDEMBERG, J. Energia, meio ambiente e desenvolvimento; Trad. André Koch. São Paulo, Edusp, 1998.
1 Os principais gases que provocam o efeito estufa são: CO2 , N2O, CH4 , CFC-11, CFC-12, HCFC-22 e CF4.
2 O último ano da vida útil da floresta deverá coincidir com a data firmada no acordo para a redução das emissões de carbono. Isso significa que nesse ano o potencial de captura da floresta deverá ser igual a quantidade de carbono a ser reduzida.