Economia & Energia
Ano XI-No 61
Abril-Maio 2007
ISSN 1518-2932

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e&e  No 61

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Texto para Discussão:

Co-processar, Incinerar, Aterrar ou Pirolisar? Caso estudo: Resíduos PP, ABS, Borra Tinta

Opinião:

A Desregulamentação da Eletricidade Chegou ao seu Limite?

Resumo de Tese:

Liberalização, Importação e Crescimento Econômico na América Latina 

Resultados de Estudo e&e OSCIP:

Avaliação de Emissões que Contribuem para o Efeito Estufa pelo Processo Bottom-Up por Coeficientes

 

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Vínculos e&e

 

Resultados de Estudo e&e OSCIP:

 Avaliação de Emissões de Compostos de Carbono pelo Processo Bottom-Up por Coeficientes

Carlos Feu Alvim feu@ecen.com

Frida Eidelman

Olga Mafra

Omar Campos Ferreira

Rafael Macêdo

1. Introdução

Este trabalho faz parte do levantamento de dados para a revisão do Balanço de Carbono objeto do Termo de Parceria 13.0020.00/2005) firmado entre a Organização Social Economia e Energia – e&e – OSCIP e o Ministério da Ciência e Tecnologia – MCT. Seu conteúdo está especificamente relacionado com a Meta 2 - Estimativa de Emissões de Gases que Contribuem para o Efeito Estufa no Uso e Transformação de Energia de 1970-2004 pelo Processo “Bottom-Up” por Coeficientes”.

2. Antecedentes

Para a Declaração Nacional Inicial do Brasil à Convenção Quadro das Nações Unidas Sobre as Mudanças do Clima (MCT Novembro de 2004), a Coordenação Geral de Mudança Global do Clima, do Ministério da Ciência e Tecnologia – CGMGC/MCT, consolidou o inventário das emissões que contribuem para a formação do efeito estufa. Os dados do inventário foram fornecidos a e&e[1] na forma de coeficientes emissão/energia que permitem obter, a partir dos dados do Balanço Energético Nacional – BEN/MME, as emissões dos diferentes gases, em massa de cada um deles. Os valores foram calculados a partir de trabalho de referência da COPPE consolidado pela CGMGC/MCT para o período do inventário da referida Declaração Inicial (1990 a 1994) e depois estendidos até 1999. Baseados nestes valores, a e&e - dentro do Convênio (No 01.0065.00-2003) que visava elaborar o balanço de carbono na Matriz Energética Brasileira - confrontou estes dados com os obtidos através da Aplicação da Metodologia “Top-Down Estendida” - TDE publicada na Revista e&e No 58

A Metodologia Top-Down recomendada pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), no caso das emissões energéticas, apura a massa de carbono contida nos combustíveis que entram (produção + importação) e saem (exportação) do sistema econômico do país em causa. Ela estabelece uma primeira avaliação da massa de Carbono (convertida em CO2) que é incorporada na atmosfera mundial em virtude das atividades em questão. São descontadas deste total as quantidades de carbono não oxidadas e as quantidades retidas nos usos não energéticos. A Metodologia TDE estende esta aproximação às etapas de transformação e consumo de maneira que se dispõe, para cada setor, da quantidade de carbono que “entra” neste setor sob a forma de fontes de energia conforme contabilidade usual dos balanços energéticos nacionais.

Na avaliação do tipo Bottom-Up, aplicada às atividades energéticas, são apuradas as emissões por tipo de gás ligado ao efeito estufa, por energético e por tipo de uso em cada Setor ou “Conta” do BEN. Em convênio anterior (№01.0065.00/2003) foi verificado que a massa de carbono contida nos gases CO2, CO, CH4 e NMVOCs (outros voláteis não metano contendo carbono) emitidos apresentava incoerências com os dados apurados no processo TDE. Parte desta discrepância resulta de que a massa de CO2 considerada emitida, nas apurações via Top-Down, supõe que os demais componentes serão convertidos com o tempo em CO2 como tende a acontecer com o tempo na natureza. Ao ser adotada esta mesma aproximação na abordagem Bottom-Up passa existir dupla contagem com o carbono de outros compostos.

Neste trabalho usou-se um conjunto coerente de coeficientes de emissão cuja aplicação iguala massa total de carbono contida nos gases emitidos à massa “de entrada”, feitas as correções de retenção, não oxidação e, em alguns casos, de emissão de rejeitos.

Esses coeficientes, para os anos de 1990 a 1999, foram usados, como primeira aproximação, para estimar as emissões entre 1970 e 2005. Os coeficientes utilizados foram;

·        Para anos anteriores a 1990 foram usados os coeficientes correspondentes a este ano;

·        Para os anos 1990 a 1999 os correspondentes a cada um deles,

·        Para anos posteriores a 1999 os coeficientes deste último ano.

Pelo mesmo critério de anos de referência foram estimadas as emissões de NOx e N2O que não contêm carbono.

3. Metodologia

Os gases emitidos que contêm carbono têm, com exceção dos NMVOCs, relação bem conhecida entre a massa de carbono e a massa total, que são as seguintes:

CO2  c1 = 12/44

CO    c2 =12/28

CH4  c3 = 12/16

Para os NMVOCs foi suposta uma fração de massa de carbono (c4=0,85) baseada na média para emissões na indústria.

Se m1, m2, m3 e m4 forem as massas destes gases emitidos tem-se da conservação da massa de carbono que:

m1.c1 + m2.c2 + m3.c3 + m4.c4 = MC.(1-fnox-fret)

onde MC é a massa de carbono do combustível usado no setor, fnox a fração não oxidada e fret a fração retida.

As frações de combustível não oxidado adotadas na Declaração Inicial são, de maneira geral, as recomendadas pelo IPCC, observadas algumas particularidades brasileiras relacionadas, na maioria dos casos, ao uso da biomassa. De modo geral ela é de 1% para os líquidos e 0,5% para os gases. As frações não oxidadas e retidas estão mostradas na Tabela 3.1. O fator de retenção foi suposto igual a 1 (100% de retenção) nos casos em que não se tem o seu valor em apurações anteriores, para que sejam detectados eventuais usos não energéticos em anos anteriores e posteriores aos do inventário.[2]  Note-se que a fração não oxidada referida anteriormente é fnox=1-fox.

Tabela 3.1: Fatores de Oxidação, de Retenção e de Rejeitos

 

Fator
Oxidação

Fator de
 Retenção

Fator de
 Rejeitos

 

Consumo Energético ou
 Transformação

Consumo
Não Energético

Produção de
Carvão Vegetal
e Álcool

PETRÓLEO                      

0,99

1

 

GÁS NATURAL ÚMIDO            

0,995

0,33

 

GÁS NATURAL SECO             

0,995

0,33

 

CARVÃO VAPOR 3100 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 3300 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 3700 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 4200 KCAL/KG     

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 4500 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 4700 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 5200 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 5900 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR 6000 KCAL/KG    

0,98

1

 

CARVÃO VAPOR SEM ESPECIFICAÇÃO

0,98

1

 

CARVÃO METALÚRGICO NACIONAL  

0,98

1

 

CARVÃO METALÚRGICO IMPORTADO 

0,98

1

 

OUTRAS FONTES PRIM. NÃO RENOV.

0,99

1

 

LENHA                        

0,87
 (0,89 em carvoarias)

1

 

CALDO DE CANA                

0,99

1

 

MELAÇO                       

0,99

1

 

BAGAÇO DE CANA               

0,88

1

 

LIXÍVIA                      

0,99

1

 

OUTRAS RECUPERAÇÕES          

0,99

1

 

ÓLEO DIESEL                  

0,99

1

 

ÓLEO COMBUSTÍVEL             

0,99

1

 

GASOLINA AUTOMOTIVA          

0,99

1

 

GASOLINA DE AVIAÇÃO          

0,99

1

 

GÁS LIQUEFEITO DE PETRÓLEO   

0,99

1

 

NAFTA                        

0,99

0,8

 

QUEROSENE ILUMINANTE         

0,99

1

 

QUEROSENE DE AVIAÇÃO         

0,99

1

 

GÁS DE COQUERIA              

0,99

1

 

GÁS CANALIZADO RIO DE JANEIRO

0,99

1

 

GÁS CANALIZADO SÃO PAULO     

0,99

1

 

COQUE DE CARVÃO MINERAL      

0,99

1

 

CARVÃO VEGETAL               

0,99

1

0,3

ÁLCOOL ETÍLICO ANIDRO        

0,99

1

0.71

ÁLCOOL ETÍLICO HIDRATADO     

0,99

1

0.71

GÁS DE REFINARIA             

0,99

1

 

COQUE DE PETRÓLEO            

0,99

1

 

OUTROS ENERGÉTICOS DE PETRÓLEO

0,99

1

 

OUTRAS SECUNDÁRIAS - ALCATRÃO

0,99

0,75

 

ASFALTOS                     

0,99

1

 

LUBRIFICANTES                

0,99

0,5

 

SOLVENTES                    

0,99

1

 

OUTROS NÃO ENERG.DE PETRÓLEO 

0,99

1

 

           Tanto para esses coeficientes como para os de emissão de gases, os valores disponíveis para um agregado foram adotados para seus componentes. Assim o mesmo fator de oxidação foi usado para os diversos tipos de carvão vapor. Estes coeficientes deveriam, em um tratamento futuro, serem objeto de estudos específicos. Com efeito é de se esperar, no caso do carvão vapor, que uma maior quantidade de cinzas em carvões com menor poder calorífico resultem da queima menos completa esperada, reduzindo, portanto, a oxidação.

Os coeficientes de emissão de gases fornecid