Economia & Energia
Ano IX -No 48: Fevereiro - Março 2005 
ISSN 1518-2932

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e&e No 48

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Texto para Discussão:

Estimativa do Teor de Carbono no Gás Natural Seco Usando-se a Diferença entre os Poderes Caloríficos Superior e Inferior

Artigo:

O Balanço de Carbono na Produção, Transformação e Uso de Energia no Brasil – Metodologia e Resultados no Processo “Top-Bottom” para 1970 a 2002.

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 Texto para Discussão:

O Balanço de Carbono na Produção, Transformação e Uso de Energia no Brasil– Metodologia e Resultados no Processo “Top-Bottom” para 1970 a 2002.

SUMÁRIO

1. O Projeto Balanço de Carbono.

2. Metodologia.

3. O Conteúdo de Carbono nos Energéticos.

Apuração do Teor de Carbono.

Resultados para o Carbono Contido.

Avaliação das Emissões entre 1970 e 2002 ou o Uso do Processo “Top-Bottom”

 

1. O Projeto Balanço de Carbono

O Projeto Balanço de Carbono da ONG “Economia e Energia” – mantenedora desta Revista -  tem como objeto fornecer um instrumento para elaborar o balanço de carbono na produção, transformação e uso de energia no Brasil e para o cálculo do carbono contido nas emissões de gases causadoras de efeito estufa e sua divulgação na forma eletrônica e em relatório escrito.

O objetivo é detectar – através aplicação simultânea das técnicas denominadas “Top-Down” e “Bottom-Up” – as possíveis omissões em um dos dois enfoques que podem advir de incoerências entre os coeficientes usados ou imperfeições na apuração das emissões. O princípio usado é que os átomos de carbono não desaparecem no processo do uso energético dos combustíveis e, em cada fase do processo, a quantidade de carbono (massa contida) original deve ser encontrada sob a forma de emissões ou capturada por algum processo.

O trabalho atual, realizado em convênio com o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), se concentrou na elaboração da metodologia e no diagnóstico dos desvios encontrados. Na conclusão deste relatório, serão apresentadas sugestões para tratar os problemas identificados e estabelecer um balanço coerente. Deste modo, as correções necessárias ficarão para uma fase posterior.

A comparação realizada com os dados do Inventário mostra que essas correções – principalmente no processo “Top-Down” – não são quantitativamente relevantes. Como conseqüência, é possível obter as emissões entre 1970 a 2002 com precisão equivalente à do Inventário Brasileiro.

O Relatório Final foi entregue ao Ministério de Ciência e Tecnologia – MCT e encontram-se à disposição dos leitores da e&e no seu endereço eletrônico http://ecen.com. Este artigo expõe de uma forma resumida.alguns resultados alcançados  Outros resultados serão apresentados em outros números desta revista.

O período abordado é de 1970 a 2002, correspondendo ao dos dados disponíveis no período de execução do projeto no Balanço Energético Nacional (BEN), editado pelo Ministério de Minas e Energia[1], e que servem de base para o presente relatório.

2. Metodologia

O Balanço de Carbono vai tratar de estabelecer uma contabilidade entre as entradas e saídas líquidas de carbono nas atividades energéticas. O Esquema é análogo ao adotado no BEN e mostrado na Figura 1.

Figura 1: Esquema do Balanço Energético Nacional. Fonte:BEN/MME

A rigor, em cada uma das etapas do esquema acima, poder-se-ia realizar um balanço de carbono. Este trabalho se concentra nos centros de transformação e consumo. O tratamento das etapas anteriores é, certamente, de interesse na apuração do balanço, mas teria que envolver dados que não constam do BEN. Seria, por exemplo, importante saber as características do petróleo importado e do produzido internamente para checar o conteúdo de carbono do produto de entrada nas refinarias,

Os valores usados naquele balanço são fornecidos, originalmente, em unidades naturais que correspondem àquelas usadas na origem das informações (massa em t e volume em m3). Em alguns casos, onde há agrupamento de fontes, as unidades estão em toneladas equivalentes de petróleo (tep) e um critério especial deve ser estabelecido para apurar as emissões.

Para os dados de saída, é necessário avaliar a massa (ou volume) dos gases emitidos, seu teor de carbono e a massa desse elemento eventualmente retida. Quando disponível, também devem ser contabilizadas as perdas, desde que elas constituam em uma avaliação real; no caso de serem um simples registro das diferenças contábeis deve-se deixar que o balanço de carbono apure as suas. A metodologia para compilar os resultados foi objeto de convênio anterior e&e-MCT (ONG Nº 01.0077.00/2003), e está descrita nos relatórios apresentados, cujo resumo foi publicado na Revista e&e[2].

Na metodologia adotada, calculam-se as emissões pela multiplicação dos valores, expressos em energia, relativos ao uso final dos energéticos e a algumas transformações, por coeficientes apurados no levantamento do inventário das emissões causadoras de efeito estufa para o Brasil[3]. Para anos anteriores aos do período da apuração do inventário de emissões  foram usados os coeficientes do primeiro ano para o qual ele foi calculado (1990). Os coeficientes para os anos posteriores ao de 1999 foram tomados iguais aos desse ano (o último do levantamento para o inventário).

Para os hidrocarbonetos, uma aproximação para o teor de carbono por energia contida pode ser obtida a partir da diferença entre os poderes caloríficos superior e inferior fornecidos pelo BEN. A metodologia e sua verificação para a gasolina foi mostrada no No 43 desta revista (http://ecen.com/eee43/eee43p/ecen_43p.htm) e a de gás natural na presente edição. A diferença entre os poderes caloríficos corresponde fundamentalmente ao calor (latente) liberado na condensação do vapor d’água formado na combustão de uma unidade de massa do combustível e ao calor (sensível) retirado da água de condensação para levá-la à temperatura ambiente, considerada a 25º (540+75 cal/gágua). A diferença entre os poderes caloríficos permite deduzir a quantidade de água formada e, por conseqüência, do hidrogênio contido por unidade de massa do combustível. A participação do carbono (no caso dos hidrocarbonetos) é o complemento dessa participação.

3. O Conteúdo de Carbono nos Energéticos.

A elaboração de um balanço de carbono exige, em primeiro lugar, a conversão dos dados do Balanço Energético em massa de carbono. A segunda etapa é apurar as emissões que contêm carbono.

Tanto na apuração do conteúdo de carbono quanto na avaliação das emissões, é conveniente e às vezes necessário dispor de dados mais detalhados que os publicados nas páginas anexas do BEN. É bastante conveniente, por exemplo, dispor dos dados de gás natural abertos em gás úmido e seco, dos dados do álcool hidratado e anidro e dos relativos aos compostos da cana de açúcar (caldo de cana, bagaço e melaço).

O Ministério das Minas e Energia disponibilizou, até 2002, dados do balanço na abertura 49 energéticos e 46 “contas”[iii]. A Economia e Energia – ONG elaborou programa (em Visual Basic e Excel), denominado ben_ee, onde esses dados podem ser obtidos em energia final ou equivalente, em tabelas completas e parciais. Os dados energéticos podem ser representados em tonelada equivalente de petróleo (tep) no conceito anteriormente adotado pelo BEN e no atual[iv], em poder calorífico inferior (PCI) e superior (PCS) e em “unidades naturais” (de massa e volume).

Como parte do presente convênio, o programa de computador foi atualizado para os dados disponíveis (1970 a 2002) que passaram a ser expressos também em conteúdo de carbono, mediante a utilização de coeficientes (massa C / energia) para cada energético. Os dados anuais (em energia) são assim convertidos em carbono contido e podem agora também ser compilados para o conjunto de anos de maneira a gerar séries temporais.

Em um outro enfoque, que incorpora resultados da aproximação (Bottom-Up), os dados do balanço consolidado de energia (24 energéticos) e os valores apurados pela equipe do MCT que elaborou o inventário nacional de emissões, que consta da “Comunicação Nacional do Brasil à Convenção-Quadro das Nações Unidas”[v], foram usados para  deduzir coeficientes de emissão por energético em cada um dos setores da economia constantes do balanço (consumo) e os centros de transformação onde existem emissões diretas.

Com o auxílio do programa acima mencionado, denominado ben_eec (balanço de energia equivalente e carbono na presente versão), também foram geradas tabelas de conteúdo em carbono por “conta” e por energético dentro da abertura normal do BEN.

A comparação dos resultados segundo as duas metodologias pode ser reveladora sobre a validade dos coeficientes massa de carbono / energia utilizados e sobre eventuais erros ou omissões na apuração do inventário. O balanço de carbono propiciará ainda a oportunidade de fazer, com maior segurança, a extrapolação de valores de emissão para anos anteriores e posteriores aos do Inventário (1990 a 1994).

Espera-se que o primeiro conjunto de resultados seja muito semelhante ao correspondente à apuração “Top-Down” recomendada pelo IPCC. A diferença deveria resultar apenas da quantidade de carbono retida (nos usos não energéticos) e no carbono não oxidado. Facilmente é possível obter os valores de emissão correspondentes a esta metodologia dos resultados gerados nesse programa.

O programa e o manual estão disponíveis em http://ecen.com

Apuração do Teor de Carbono

O programa ben_eec apresenta os valores fornecidos pelo MME para os poderes caloríficos inferior e superior. Estes valores poderiam ser utilizados para a obtenção do teor de carbono conforme exposto no Anexo 1 do Relatório Final. Embora os resultados para o ano de 2002 tenham sido promissores, algumas diferenças importantes foram constatadas. Além disto, sendo o objetivo deste trabalho o desenvolvimento de metodologia e a formulação de diagnóstico, optou-se por usar nesta etapa os mesmos valores de coeficientes já utilizados anteriormente nos trabalhos para a apuração do inventário de emissões. Por essas razões, foram tomados os coeficientes do relatório da COPPE à Coordenação Geral de mudanças do Clima do MCT[4]  que são, em sua maioria, valores recomendados pelo IPCC[5]. Deve-se assinalar que os valores de emissões encontrados nessa referência foram adotados oficialmente na Comunicação Nacional do Brasil, também já mencionado.

Na Tabela 1 apresentam-se os resultados da aplicação da metodologia baseada nos poderes caloríficos e os coeficientes utilizados nesse trabalho (em princípio os mesmos do trabalho da COPPE para o MCT acima mencionado).

Tabela 1: Teor de Carbono a partir de poderes caloríficos superior e inferior comparado valores baseados no IPCC

 

PCS

PCI

KgH2O/

kgH/

KgC/

Massa C  / Energia

 

 

KgComb

KgComb

KgComb

 

 

 

a

b

e=(a-b)4,18/
615

f=e/9

g=1-f

Calculados.

Usados

 

kcal/kg

kcal/kg

 

 

 

tC/TJ

tC/TJ

Petróleo

10800

10180

1,0081

0,112

0,8880

20,9

20,0

Gás natural Úmido (1)

11717

11130

0,9545

0,106

0,8939

19,2

15,9

Gás natural Seco (1)

11735

11157

0,9398

0,104

0,8956

19,2

15,3

Carvão Vapor

3100

2950

0,2439

0,027

0,9729

 

25,8

Carvão Metalúrgico Nacional

6800

6420

0,6179

0,069

0,9313

 

25,8

Carvão Metalúrgico Importado

7920

7400

0,8455

0,094

0,9061

29,2

25,8

Lenha Catada

3300

3100

0,3252

0,036

0,9639

 

29,9

Lenha Comercial

3300

3100

0,3252

0,036

0,9639

 

29,9

Caldo de Cana

0

623

-1,0130

-0,113

1,1126

 

20,0

Melaço

0

1850

-3,0081

-0,334

1,3342

 

20,0

Bagaço de Cana (3)

2257

2130

0,2065

0,023

0,9771

 

29,9

Lixívia

3030

2860

0,2764

0,031

0,9693

 

20,0

Óleo Diesel

10700

10100

0,9756

0,108

0,8916

21,1

20,2

Óleo Combustível Médio

10080

9590

0,7967

0,089

0,9115

22,7

21,1

Gasolina Automotiva

11170

10400

1,2520

0,139

0,8609

19,8

18,9

Gasolina de Aviação

11290

10600

1,1220

0,125

0,8753

19,7

19,5

Gás liquefeito de Petróleo

11740

11100

1,0407

0,116

0,8844

19,0

17,2

Nafta

11300

10630

1,0894

0,121

0,8790

19,8

20,0

Querosene Iluminante

10940

10400

0,8780

0,098

0,9024

20,7

19,6

Querosene de Aviação

11090

10400

1,1220

0,125

0,8753

20,1

19,5

Gás de Coqueria (4)

4500

4300

0,3252

0,036

0,9639

 

18,2

Gás Canalizado Rio de Janeiro (4)

3900

3800

0,1626

0,018

0,9819

 

18,2

Gás Canalizado São Paulo (4)

4700

4500

0,3252

0,036

0,9639

 

18,2

Coque de Carvão Mineral

7300

6900

0,6504

0,072

0,9277

32,1

30,6

Carvão Vegetal

6800

6460

0,5528

0,061

0,9386

 

29,9

Álcool Etílico Anidro

7090

6750

0,5528

0,061

0,9386

 

14,81

Álcool Etílico Hidratado

6650

6300

0,5691

0,063

0,9368

 

14,81

Gás de Refinaria

8800

8400

0,6504

0,072

0,9277

26,4

18,2

Coque de Petróleo

8500

8390

0,1789

0,020

0,9801

27,9

27,5

Outros Energéticos de Petróleo

10800

10180

1,0081

0,112

0,8880

20,8

20,0

Outras Secundárias - Alcatrão

9000

8550

0,7317

0,081

0,9187

26,2

20,0

Asfaltos

10300

9790

0,8293

0,092

0,9079

22,1

22,0

Lubrificantes

10770

10120

1,0569

0,117

0,8826

20,8

20,0

Solventes

11240

10550

1,1220

0,125

0,8753

19,8

20,0

Outros Não-Energ
.de Petróleo

10800

10180

1,0081

0,112

0,8880

20,8

20,0

 

Resultados para o Carbono Contido

O programa ben_eec fornece os dados do carbono contido por “conta” e por energético.  Na Tabela 2 estão indicados os valores de carbono contido nos energéticos constantes do Balanço Energético para o petróleo e derivados (incluindo os líquidos de gás natural), para o gás natural e para o carvão mineral e seus derivados. Também é apresentada a soma das massas de carbono dos combustíveis fósseis com as massas dos combustíveis  derivados da biomassa. Os valores obtidos são comparados com os do inventário nacional e apresentam boa concordância. 

Tabela 2: Conteúdo de Carbono em Energéticos Usados no Brasil de 1970 a 2002

 

PETRÓLEO
E DERIVA-DOS

 GAS
NATURAL  

 CARVÃO. MIN
. E DERIV.

FÓSSEIS

BIOMASSA

TOTAL

1970

21068

123

2595

23786

44399

68185

1971

23396

192

2613

26201

44645

70846

1972

26103

215

2784

29101

45705

74806

1973

31311

241

2737

34289

45818

80108

1974

34607

359

2914

37880

46705

84585

1975

36603

397

3459

40460

46874

87334

1976

40186

441

3640

44266

45998

90264

1977

40933

527

4668

46128

46696

92824

1978

44712

630

5421

50763

46240

97003

1979

47451

655

5868

53975

48244

102219

1980

46432

733

6403

53568

50388

103955

1981

42538

709

6181

49428

50354

99782

1982

42509

941

6574

50024

50683

100707

1983

39832

1273

7401

48505

55525

104030

1984

38983

1609

9143

49735

61072

110807

1985

41368

1966

10799

54133

62778

116911

1986

45312

2298

10916

58526

62129

120655

1987

46318

2606

11537

60461

65387

125849

1988

47359

2714

11851

61923

63783

125706

1989

48068

2854

11745

62667

63799

126466

1990

48205

2909

10326

61441

58103

119544

1991

49282

2927

11978

64187

57287

121473

1992

50771

3088

11642

65501

56134

121635

1993

52751

3306

12051

68107

55602

123709

1994

55725

3415

12426

71565

58742

130307

1995

58957

3609

13150

75717

56595

132312

1996

64639

3957

13687

82282

56472

138754

1997

68738

4345

13911

86994

58465

145459

1998

72024

4534

13659

90217

57886

148103

1999

73149

5156

13873

92178

59275

151453

2000

72662

6813

14856

94331

55613

149944

2001

73866

8289

14643

96798

58001

154799

2002

71547

9803

14356

95706

62280

157985

Na Tabela 3 os resultados aqui obtidos são comparados com o do inventário nacional.

Tabela 3: Comparação entre o Conteúdo de Carbono Obtido e os do Inventário Brasileiro

 

Este Trabalho

COPPE para o MCT

 

FÓSSEIS

BIOMASSA

TOTAL

FÓSSEIS

BIOMASSA

TOTAL

1990

61441

58103

119544

62345

58567

120912

1991

64187

57287

121473

64903

57716

122619

1992

65501

56134

121635

66259

56587

122846

1993

68107

55602

123709

68832

56063

124895

1994

71565

58742

130307

72311

59122

131433

A Figura 2 representa a evolução do carbono contido nos energéticos usados no Brasil comparados com os valores do inventário nacional.

Figura 2: Conteúdo de carbono nos energéticos usados no Brasil obtidos neste trabalho comparados com dados do Inventário Nacional.

A Figura 3 mostra a evolução do conteúdo de carbono nos energéticos usados no Brasil por energia primária fóssil de origem e da biomassa

Figura 3: Carbono contido nos energéticos para os principais combustíveis fósseis e biomassa

A Tabela 4 mostra os dados para 1994 usando a discriminação dos anexos do BEN (Balanço Consolidado). O Anexo 3 do Relatório Final contém tabelas adicionais para anos selecionados. Tabelas neste e em outro formato para anos adicionais podem ser geradas pelo programa que acompanha este relatório.

Vale a pena assinalar que da maneira como foi montado o programa, ele fornece como produto quase imediato uma avaliação do tipo “Top-Down” das emissões que contêm carbono. O resultado de uma avaliação deste tipo está muito próximo aos dados correspondentes à linha “Oferta Interna Bruta” na planilha (49 energéticos) que gerou a Tabela 4 (24 energéticos).  O programa avalia a quantidade de carbono retido no uso não energético dos combustíveis, com o uso dos fatores sugeridos pelo IPCC, e desconta essa quantidade no item correspondente.

Mais precisamente seria necessário utilizar mais duas linhas da planilha para subsidiar os cálculos: A partir da linha Consumo Final não Energético, avalia-se o carbono retido nos usos não energéticos. A linha “Total Transformação” pode ser usada para avaliar um coeficiente de oxidação nos casos em que, na “abertura” de dados utilizados (49X46), há mais de um coeficiente do IPCC. Isto ocorre apenas nos casos do gás natural (líquidos de gás natural e gás seco) e da lenha (produção de carvão e  outros usos).

Na Tabela 5 comparam-se os resultados gerados pelo processo  “Top-Down” (COPPE / MCT) com os aqui calculados a partir da tabela do conteúdo de carbono. Deve-se notar que este trabalho usou a mesma fonte de dados usada pela COPPE para o MCT, mas as datas em que os mesmos foram fornecidos pelo MME são diferentes. Em particular, já foi possível usar aqui os valores do poder calorífico inferior (PCI) adotados pelo BEN para a definição de tonelada equivalente de petróleo (tep) que não eram disponíveis na avaliação anterior.

Como o objetivo do presente trabalho não é fazer uma avaliação das emissões, não foram inteiramente esclarecidas algumas pequenas divergências que podem ser tanto dos dados energéticos como da interpretação de como agrupar frações menores do fluxo energético[vi]. Os resultados da comparação foram bastante animadores, com desvios médios inferiores a 1% que são, sem dúvida, muito inferiores aos implícitos na metodologia adotada.

Resulta, portanto, ser possível realizar uma avaliação das emissões ao longo do período 1970 a 2002, que é apresentada a seguir.

Tabela 4:  Carbono Contido por Tipo de Combustível e “Conta” –

 

Avaliação das Emissões entre 1970 e 2002 ou o Uso do Processo “Top-Bottom” 

A metodologia do IPCC foi adaptada para extrair as emissões diretamente dos dados gerados pelo programa ben_eec. Foram utilizadas 3 linhas da planilha mostrada na Tabela 5, a saber:

·          Oferta Interna Bruta

·          Total Transformação

·          Consumo Final Não Energético

Vale a pena mencionar que a metodologia “Top-Down” parte justamente da conservação do número de átomos de carbono ao longo das diversas interações que vão resultar, enfim, na emissão de CO2 ou outro gás contendo carbono. A metodologia do IPCC é direcionada, no caso, para avaliar a produção do dióxido de carbono.

Essa metodologia consiste em contabilizar os combustíveis primários e secundários que entram no sistema econômico de um país no atendimento de necessidades geradas pelas atividades humanas (mesmo que não comerciais) e a que sai do sistema (retenção em materiais, exportações líquidas e não oxidação).

Para evitar dupla contagem, são contabilizadas as matérias primas produzidas ou importadas bem como os derivados exportados ou importados; as transformações (de energia primária em secundária) realizadas no país não devem ser levadas em conta, já que o carbono foi computado na matéria prima.

O conceito de oferta interna bruta corresponde justamente ao adotado na  metodologia do IPCC, sendo, inclusive, contabilizadas da mesma forma as variações de estoque e a reinjeção. Também ela exclui as perdas na produção que, todavia, podem ser avaliadas a partir da planilha gerada pelo programa ben_ee.

O carbono retido, contabilizado na metodologia “Top Down”, é o correspondente ao uso não energético. Nesse tipo de uso nem sempre há retenção do carbono e a metodologia do IPCC recomenda o emprego de alguns coeficientes (percentuais em massa) para levar em conta a emissão que pode verificar-se por evaporação natural (e posterior conversão em CO2 na atmosfera) ou pela queima ou degradação de rejeitos. Quando eles não são fornecidos, pode-se usar um coeficiente avaliado com base nas informações disponíveis . No caso presente, optou-se por repetir, quando possível, os valores considerados no trabalho da COPPE/MCT já mencionado. Os valores usados no trabalho de referência foram: 0,8 para nafta, 0,5 para lubrificantes, 0,75 para o alcatrão e 0,33 para o gás natural seco. Para outros compostos foi adotado o valor 1 (todo carbono retido). Na Tabela 5, o processo de cálculo é ilustrado para o ano de 1994. [vii]

Tabela 5: Cálculo das Emissões usando Método “Top-Down” do IPCC

 

Tabela 6: Exemplo de Cálculo das Emissões de CO2 usando Linhas de Saída do Programa

 

  OFERTA

INTERNA

BRUTA  (a)     

TOTAL
TRANS-
FORMAÇÃO
(b)

 CONSUMO

 FINAL NÃO

 ENERGÉTICO

(c)

Coeficiente

 de Retenção

 (d)

Coeficiente

de Oxidação

(e)

Carbono

 Retido

(f=cxd)

Emissões

 Líquidas de

Carbono^

(g=a-f)

Emissões

 de Carbono

 (h=gxe)

Emissões

 de CO2

(i=hx44/12

PETROLEO

52726

-54326

0

0,00

0,99

0

52726

52198

191394

GAS NAT UMIDO

3478

-3426

0

0,00

0,994

0

3478

3456

12670

GAS NAT SECO

-63

2437

630

0,33

0,995

208

-271

-270

-989

CARVAO VAPOR

2126

-1188

0

0,00

0,98

0

2126

2083

7639

CARVAO MET.NAC.

82

-82

0

0,00

0,98

0

82

81

296

CARVAO MET.IMP.

8937

-8609

0

0,00

0,98

0

8937

8758

32113

OUTRAS NAO REN.

0

0

0

0,00

0

0

0

0

0

LENHA

31108

-13883

0

0,00

0,880

0

31108

27356

100305

CALDO DE CANA

4970

-4970

0

0,00

0,99

0

4970

4920

18040

MELACO

884

-884

0

0,00

0,99

0

884

875

3207

BAGACO DE CANA

18794

-590

0

0,00

0,88

0

18794

16539

60642

LIXIVIA

1828

-351

0

0,00

0,99

0

1828

1809

6634

OUTRAS RECUPER.

687

-315

0

0,00

0,994

0

687

683

2504

OLEO DIESEL

1554

18737

0

0,00

0,99

0

1554

1538

5641

OLEO COMBUST.

114

10023

0

0,00

0,99

0

114

113

414

GASOLINA

-1710

9461

0

0,00

0,99

0

-1710

-1693

-6206

GLP

1401

3273

0

0,00

0,99

0

1401

1387

5084

NAFTA

1944

3403

5136

0,00

0,99

4108

-2165

-2143

-7859

QUEROS. ILUM.

-3

111

26

0,80

0,99

26

-29

-28

-104

QUEROS. AVIACAO

-214

1929

0

1,00

0,99

0

-214

-211

-775

GAS DE REFIN.

-67

1810

166

0,00

0,99

166

-233

-231

-846

COQUE  PETROLEO

-19

636

0

1,00

0,99

0

-19

-19

-69

OUT.EN. PETROLEO

0

649

0

0,00

0,99

0

0

0

0

GAS CIDADE

0

140

0

1,00

0,99

0

0

0

0

COQUE CARV.MIN

1322

7301

0

0,00

0,99

0

1322

1295

4749

GAS DE COQUERIA

-41

1196

0

0,00

0,98

0

-41

-41

-149

OUT.SEC.  ALCATRAO

0

231

64

0,00

0,99

64

-64

-63

-231

CARVAO  VEGETAL

-2

3440

0

1,00

0,99

0

-2

-2

-7

ALCOOL ANIDRO

150

926

41

0,00

0,99

41

109

107

394

ALCOOL HIDRAT.

323

3069

292

1,00

0,99

292

31

31

112

ASFALTOS

-22

1186

1176

1,00

0,99

1176

-1198

-1186

-4349

LUBRIFICANTES

-24

599

535

1,00

0,99

535

-559

-553

-2029

SOLVENTES

29

285

297

1,00

0,99

297

-268

-265

-973

OUT.NAO   EN.PET.

16

710

736

1,00

0,99

736

-721

-714

-2616

PET. E GN e deriv

2999

52951

8073

1,00

0,99

7253

-4254

51379

188388

CARV. MIN. E DERIV.

12426

-1152

64

0,00

 

64

12362

12114

44416

FÓSSEIS

15425

51799

8136

0,00

 

7317

8107

63492

232805

RENOVÁVEIS

58742

-13557

334

0,00

 

334

58408

52318

191831

TOTAL

130307

-17072

9100

0,00

 

7651

122656

115810

424636

Na Tabela 6, as emissões líquidas (conteúdo de carbono – carbono retido) são mostradas para os demais anos, discriminadas entre combustíveis fósseis e a biomassa. Os valores calculados para o inventário nacional são também mostrados na Tabela 8.

7: Emissões Líquidas em Gg de Carbono

 

PETROLEO

 E

DERIVADOS

GAS

 NATURAL

CARV. MIN.

 E DERIV.

FÓSSEIS

ENOVÁVEIS

TOTAL

1970

20053

122

2560

22735

44268

67003

1971

22397

188

2573

25158

44544

69701

1972

24707

205

2742

27655

45605

73260

1973

29671

227

2691

32590

45730

78319

1974

32241

343

2871

35456

46589

82045

1975

34152

380

3405

37937

46756

84693

1976

37528

413

3577

41518

45898

87416

1977

38028

504

4630

43162

46565

89727

1978

41077

569

5335

46980

46122

93103

1979

43049

584

5792

49424

48137

97561

1980

42611

649

6303

49563

50232

99795

1981

38891

649

6091

45631

50223

95854

1982

38272

852

6457

45581

50558

96139

1983

35469

1124

7259

43852

55284

99136

1984

34366

1446

8960

44772

60854

105626

1985

35543

1790

10620

47953

62520

110473

1986

39558

2105

10727

52390

61888

114278

1987

40175

2400

11432

54007

65164

119170

1988

41287

2506

11794

55587

63570

119156

1989

41919

2628

11689

56236

63565

119801

1990

41821

2733

10235

54789

57799

112588

1991

43224

2742

11878

57845

57069

114914

1992

44490

2894

11602

58986

55913

114899

1993

46346

3113

12004

61463

55319

116782

1994

48680

3207

12362

64248

58408

122656

1995

52109

3432

13095

68636

56216

124852

1996

57644

3794

13547

74985

56114

131099

1997

60561

4295

13726

78582

58139

136721

1998

63397

4455

13500

81352

57510

138862

1999

64144

5006

13759

82908

58896

141804

2000

63187

6658

14738

84583

55218

139801

2001

64999

8141

14528

87669

57583

145252

2002

62866

9661

14255

86782

61984

148766

Tabela 8: Comparação de Resultados de Emissões Líquidas de C (Gg/ano)

 

 

FÓSSEIS

 ENOVÁVEIS

TOTAL

FÓSSEIS COPPE/MCT 2002

BIOMASSA COPPE/MCT 2002

 

TOTAL

1990

54789

57799

112588

55994

58264

 114258

1991

57845

57069

114914

58851

57499

116350

1992

58986

55913

114899

60016

56367

116383

1993

61463

55319

116782

62472

55781

 118253

1994

64248

58408

122656

65294

58789

 124083

A fração do carbono oxidado (que gera o CO2 diretamente ou por degradação de outros compostos na atmosfera) varia segundo o combustível. Na metodologia adotada (“Top-Down”) esta correção é feita pela multiplicação de um fator sugerido pelo IPCC. Em dois casos (lenha na fabricação de carvão x lenha na queima direta e gás natural seco x líquidos de gás natural) existem coeficientes específicos. A partir da massa de carbono envolvida na transformação pode-se deduzir a participação da lenha de carvoejamento e do gás natural seco no consumo. A fração oxidada para a lenha e o carvão mineral pode ser obtida, sendo o complemento lançado para a outra aplicação de cada energético. Usando a participação do consumo do gás natural úmido (matéria prima) como gás seco (no exemplo com participação de 71,1% e 99,5% de oxidação) e o complemento do consumo como líquido de gás natural (28,9% com 99% de oxidação), estima-se um coeficiente médio para a lenha e o gás natural úmido, que é a média proporcional entre os dois coeficientes originais. Este coeficiente é recalculado a cada ano com auxílio das participações.[viii]

A Tabela 9 reúne os resultados anuais obtidos aqui por fonte primária e para a biomassa. Os resultados também são comparados com os valores do inventário nacional.

Tabela  9: Emissões de CO2 em Gg/ano para o Brasil

 

PETROLEO E DERIVADOS    

GAS NATURAL  

CARV. MIN. E DERIV.

FÓSSEIS

 RENOVÁVEIS

TOTAL

1970

72791

446

9194

82431

141858

224289

1971

81301

683

9242

91226

142808

234034

1972

89688

746

9852

100285

146324

246609

1973

107707

825

9669

118201

146755

264956

1974

117036

1250

10313

128600

149609

278208

1975

123971

1384

12233

137588

150235

287822

1976

136228

1504

12848

150580

147486

298067

1977

138041

1837

16635

156513

149824

306337

1978

149109

2071

19166

170346

148686

319032

1979

156267

2126

20808

179201

155524

334724

1980

154679

2364

22643

179686

162572

342258

1981

141174

2363

21882

165419

162582

328001

1982

138927

3104

23197

165229

164015

329243

1983

128752

4093

26078

158923

179750

338673

1984

124748

5267

32189

162204

198142

360346

1985

129022

6519

38152

173693

203967

377661

1986

143596

7669

38536

189801

202281

392082

1987

145835

8744

41073

195651

213061

408713

1988

149870

9127

42377

201374

208044

409418

1989

152165

9570

42000

203735

208180

411915

1990

151811

9952

36772

198535

189462

387998

1991

156905

9984

42678

209567

187242

396809

1992

161499

10541

41686

213726

183505

397231

1993

168236

11337

43133

222705

181714

404419

1994

176707

11681

44416

232805

191832

424637

1995

189157

12500

47050

248708

184746

433454

1996

209249

13820

48673

271743

184568

456311

1997

219838

15646

49315

284798

191153

475951

1998

230133

16230

48503

294865

189000

483865

1999

232841

18234

49435

300510

193589

494099

2000

229368

24250

52952

306570

181548

488118

2001

235948

29643

52200

317791

189149

506940

2002

228203

35179

51218

314601

203571

518172

 

Tabela 8: Comparação de Resultados de Emissões Líquidas de C (Gg/ano)

Tabela 10: comparação das Emissões de CO2 em Gg/ano para o Brasil deste trabalho com as do inventário

 

FÓSSEIS

 RENOVÁVEIS

TOTAL

FÓSSEIS COPPE/MCT 2002

BIOMASSA COPPE/MCT 2002

TOTAL

1990

198535

189462

387998

202910

190575

393485

1991

209567

187242

396809

213220

188221

401441

1992

213726

183505

397231

217466

184521

401987

1993

222705

181714

404419

226369

181676

408045

1994

232805

191832

424637

236599

192636

429235

 

Figura 4: Emissões de CO2 obtidos pela metodologia “Top-Down” adaptada ao formato das saídas do programa.

A concordância entre os dados aqui obtidos e os do inventário (para os anos disponíveis) é muito boa. Deve-se assinalar que a rotina de cálculo do programa é inteiramente equivalente à do IPCC, como foi demonstrado na Tabela 5. As pequenas diferenças observadas devem ser atribuídas aos valores do poder calorífico inferior que, nesta aproximação, são os adotados pelo BEN e que não estavam disponíveis na elaboração do inventário; também existem pequenas dúvidas quanto à alocação de energias em relação à metodologia do IPCC. O programa desenvolvido é, pois, um poderoso instrumento para avaliação de balanços passados e de projeção. Também pode ser de grande utilidade na apuração de inventários de países que ainda não o fizeram. Em trabalhos futuros, um programa que apresente gráficos e tabelas do inventário pode ser construído.


 

[i] Não Metano e Outros Compostos Voláteis.

 

[ii] International Panel on Climate Change.

[iii] O conceito de “contas” corresponde, no Balanço Energético Nacional, a pontos de contabilidade que podem ser tanto centros de consumo ou transformação como movimentações referentes à colocação em disponibilidade (oferta bruta) dos energéticos (produção, exportação, importação, etc.)

[iv] No programa adotam-se os termos “tep velho” (10,8 Gcal) e “tep novo” (10,0Gcal) para distinguir os dois tipos de valores.

[v] No que se segue, os termos Inventário Nacional (ou brasileiro) e Comunicação Nacional se referem a este documento e ao inventário nele contido.

[vi] As incertezas associadas ao gás natural e ao álcool devem ser apuradas, já que podem existir problemas com os valores dos poderes caloríficos utilizados.

[vii] No entender dos autores deste trabalho, o uso de valores unitários usados (retenção de 100%) merece revisão, principalmente para produtos voláteis como álcool e solventes.

[viii] Dentro das margens de erro de uma avaliação como a das emissões, seria aceitável o uso do mesmo coeficiente para todos os anos. Na montagem da metodologia adotada aqui procurou-se, no entanto, que ela fosse completamente equivalente à do IPCC e um coeficiente anual foi calculado para cada ano para os dois energéticos.


 

[1] __________  MME, Balanço Energético Nacional 2003

[2]  Carlos Feu Alvim et al. (relatório do projeto)

[3] _________ Coordenação-Geral de Mudanças Globais de Clima – MCT “Comunicação Nacional Inicial do Brasil à Convenção das Nações Unidas, Brasília Novembro de 2004

[4] _________ COPPE – UFRJ e MCT Primeiro Inventário de Emissões Antrópicas de Gases de Efeito Estufa – Relatório de Referência – Emissões de Carbono Darivadas do Sistema Energético – Abordagem TopDown  MCT 2002

 [5] IPCC, 1996. Greenhouse Gas Inventory Reporting Instructions - Revised IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Vol 1, 2 , 3, IPCC, IEA, OECD.

 

Graphic Edition/Edição Gráfica:
MAK
Editoração Eletrônic
a

Revised/Revisado:
Sunday, 28 August 2005
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