ANÁLISE DAS EMISSÕES ATUAIS DE CO2 POR FONTE DE ENERGIA E POR ATIVIDADES
PARA O ESTADO DO
RIO DE JANEIRO (ANO BASE 1996)
CÉLIA M ARIA P AIVA – P ROFA. DEPTO METEOROLOGIA/UFRJ
[email protected]
1. Introdução
Este trabalho consiste na análise das emissões atuais de CO2 por fontes de energia e por setores da
sociedade para o Estado do Rio de Janeiro, tendo como base o ano de 1996. Para tanto foi utilizada a metodologia
recomendada pelo IPCC “IPCC Reference Approach”. Esta metodologia permite calcular as emissões de CO2
usando apenas dados sobre a quantidade de energia suprida à economia, sem se ter uma grande preocupação de
como esta energia é consumida. Ela envolve a contabilização da produção doméstica de combustíveis primários,
das importações líquidas de combustíveis primários e secundários e da variação interna dos estoques destes
combustíveis. A metodologia supõe que, uma vez introduzido na economia nacional, em um determinado ano, o
carbono contido num combustível fóssil ou é emitido para a atmosfera, ou é retido de alguma forma. Portanto para
o cálculo das liberações de CO2, não é necessário se conhecer detalhadamente como o combustível é transformado
em outros produtos energéticos ou consumido pelo usuário.
2. Metodologia
A metodologia utilizada para os cálculos das emissões consta no Manual de Referência do IPCC:
Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories do ano de 1996 e é denominada “IPCC Reference Approach”.
Os dados necessários foram obtidos do Balanço Energético Consolidado do ano de 1996 do Estado do Rio de
Janeiro (tabela em anexo). Esta metodologia consiste no preenchimento de duas planilhas de emissões de CO2. A
primeira trata das emissões totais globais por fonte sem discriminar de onde as emissões são provenientes, já a
segunda planilha, trata das emissões de cada fonte por setores da sociedade, sendo assim uma análise mais
detalhada que a primeira. Os cálculos foram efetuados conforme indicação a seguir:
a) Cálculo das emissões por fonte de energia
O primeiro passo é a entrada de dados na planilha para o cálculo do consumo aparente, de cada
combustível listado, na unidade original do balanço energético, que neste caso é 103 tEP. Os dados de entrada são:
Produção, Importação Estadual, Exportação Estadual, Bunkers Internacionais e Variação de Estoque. O consumo
aparente para os combustíveis primários e secundários são determinados de forma distinta, como segue:
Consumo Aparente (combustíveis primários)
=
Produção + Importação Estadual - Exportação Estadual –
Bunkers Internacionais - Variação de Estoque
Consumo Aparente (combustíveis secundários)
=
2956
Importação Estadual – Exportação Estadual – Bunkers Internacionais - Variação de Estoque
As quantidades dos combustíveis foram obtidas do Balanço Energético do Estado Rio de Janeiro, que
calcula o conteúdo energético dos combustíveis com base nos seus PCSs (Poder Calorífico Superior), portanto
esses valores tiveram que ser corrigidos, para se tronarem baseados nos PCIs (Poder Calorífico Inferior). Tal
correção foi efetuada conforme recomendação do IPCC, mediante a seguinte equação:
Energia com base no PCI = Energia com base no PCS x Fator de correção
Onde,
Fator de correção = 0,95 para combustíveis sólidos e líquidos e;
Fator de correção = 0,90 para combustíveis gasosos;
O segundo passo consiste na determinação do consumo aparente na unidade padrão Tera Joule, o que foi
feito multiplicando-se o consumo aparente (em 103 tEP) de cada combustível pelo seu fator de conversão, obtido na
tabela I-3 do anexo (página 1.6) do manual do IPCC (1996). O terceiro passo é o cálculo do conteúdo de carbono
em tC e do conteúdo de carbono em Gg C. Esta etapa foi feita multiplicando-se o consumo aparente (em TJ) de
cada combustível pelo seu fator de emissão de carbono (em tC/TJ), obtido na tabela I-2 do anexo (página 1.6) do
manual do IPCC (1996). E em seguida multiplicou-se o conteúdo de carbono (em tC) por 10-3, para a obtenção do
conteúdo de carbono em Gg C.
No quarto passo, são determinados o carbono estocado (Gg C) e a emissão líquida de carbono (GgC). O
carbono estocado é igual ao conteúdo de carbono (GgC) vezes a fração de carbono estocado (tabela I-5, página 1.28
do IPCC) e a emissão líquida de carbono (GgC) é igual ao conteúdo de carbono menos o carbono estocado (GgC).
O quinto passo é a emissão atual de carbono (GgC) que é igual a emissão líquida de carbono (GgC) vezes
a fração de carbono oxidado (tabela I-6, página 1.29).
O sexto passo, por fim, é a emissão atual de CO2 (Gg CO2), que é igual a emissão atual de carbono (GgC)
vezes a razão entre os pesos moleculares do CO2 e do carbono, isto é 44/12.
As emissões dos Bunkers Internacionais não foram efetuadas por falta de dados, porém deve-se lembrar
que tais emissões deveriam ser descontadas do total das emissões e não estarem englobadas nas mesmas.
b) Cálculo das emissões por atividades:
Está planilha segue os mesmos passos da anterior, somente a entrada de dados é que modifica, pois entra-se
com o consumo por fontes, de cada setor, obtidos do Balanço Energético.
Além das emissões de CO2 derivadas da queima de combustíveis fósseis, foram também calculadas as
emissões brutas (que não consideram a reabsorção de carbono no crescimento da biomassa renovável) de CO2
provenientes da combustão das biomassas primária e secundária. Conforme recomendado pelos procedimentos do
IPCC, estas emissões são aqui apresentadas apenas a título de informação, uma vez que as emissões derivadas do
consumo da biomassa são objeto de outro módulo metodológico específico – Uso do Solo e Manejo Florestal, onde
será determinado o balanço entre o carbono emitido pela biomassa removida e o absorvido durante o crescimento
de novas plantas.
3. Resultados e Discussão
As planilhas com os resultados dos cálculos das emissões por fontes e por setores da sociedade para o
Estado do Rio de Janeiro, são apresentadas no anexo I deste artigo.
Pelos resultados da planilha de emissões por fontes, nota-se que as maiores emissões de CO2 no Estado do
Rio de Janeiro são devidas ao consumo de petróleo (145.938, 99 Gg de CO2), seguido pelo consumo de líquidos de
gás natural.
Quanto as emissões de CO2 por setores, temos que os que mais se destacam são:
2957
Quadro 1 – Maiores Emissões de Combustíveis por Setores
SETOR
Transporte Rodoviário
Industrial
Energético
Metalúrgico
Ferro-gusa/aço
Transporte aéreo
Transporte hidroviário
Químico
EMISSÕES
5746,81 Gg CO2
3711,59 Gg CO2
2479,14 Gg CO2
1955,53 Gg CO2
1865,48 Gg CO2
1841,42 Gg CO2
1197,57 Gg CO2
780,52 Gg CO2
COMBUSTÏVEL
Gasolina/óleo diesel
Gás nat. seco/ óleo comb.
liq. Gas nat./ óleo comb.
Gas nat. seco/coq.carv. min.
Gas nat. seco/coq.carv. min.
Querosene
Óleo combustível
Óleo comb./ Gás nat. seco
4. Conclusões
Uma forma de mitigação para as emissões de CO2 no Estado do Rio de Janeiro, poderia vir de uma reforma
no sistema rodoviário do estado, uma vez que este é o setor que mais emite CO2 para a atmosfera. Tal reforma
poderia ser substituir o transporte rodoviário por outro que emita menos, ou substituir o tipo de combustível usado
nesse setor por um que tenha menor conteúdo de carbono.
Pode-se também pensar em formas de mitigação que sequestrem o CO2 da atmosfera a partir de plantios de
florestas industriais, já que o Rio de Janeiro é uma região de clima favorável para o eucalipto que é muito eficiente
no sequestro de carbono.
5. Bibliografia Consultada
IPCC, 1996: IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Reference Manual. WMO. Cambridge
University Press, Cambridge, UK.
Pinguelli, L.R., Schechtman, R., Santos, M. A., Ribeiro, S. K., 1997: Relatório das Emissões de Carbono Derivadas
do Sistema Energético Abordagem Top-Down. COPPE/UFRJ/COPPETEC, Rio de Janeiro.
SECTEC, 1997: Balanço Energético do Estado do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.
2958
ANEXO
2959
Quadro 2 - CO2 emitido por Fontes Fósseis ( em 103 tEP ) (Aproximação de
Referência)
Modulo
Sbmodulo
Planilha
Folha
Sistema Energético do Estado do Rio de Janeiro
CO2 emitido por Fontes Fósseis ( em 103 tEP ) (Aproximação de Referência)
I-I
1 de 5
Produção Impotação Expotação Bunkers Int. Var. Estoque Conssumo Aparente
Tipos de Combustíveis
Combustíveis Fósseis Líquidos
Primários
Secundários
Petróleo
Líquidos de Gás Natural
27163.2
3462.5
Óleo Diesel
Óleo Combustível
Gasolina
GLP
Nafta
Querosene
104.1
1
-22473.6
(x 0,95)
47253.855
3289.375
-743.1
-674.7
-524.9
-115.9
-641
-246.3
705.945
640.965
499.605
110.105
608.95
233.985
Total - Fósseis Líquidos
Combustíveis Fósseis Sólidos
Primários
Secundários
53342.785
(x 0,95)
Carvão Energético
Carvão Metalúrgico
9.6
Coque de carvão mineral
-90
9.12
85.5
-62.6
59.47
Total - Fósseis Sólidos
Combustíveis Fósseis Gasosos
Secundários
154.09
(x0,90)
Gás Manufaturado
Gás natural seco
-395.7
356.13
Total - Fósseis Gasosos
356.13
Total Fósseis (sem emissões da biomassa)
Biomassa Líquida
Secundários
Primários
Biomassa Sólida
Primários
Secundários
53853.005
(x 0,95)
Álcool Etílico
Caldo/Melaço
599.1
569.145
70.775
74.5
(x 0,95)
Lenha
Bagaço
Carvão vegetal
356.7
306.8
59.8
Biomassa Total
338.865
291.46
56.81
1327.055
2960
Quadro 3 - CO2 emitido por Setores ( em 103 tEP ) (Aproximação de Referência)
Modulo
Sistema Energético do Estado do Rio de Janeiro
Sbmodulo
CO2 emitido por Setores ( em 103 tEP ) (Aproximação de Referência)
Planilha
I-I
Folha
1 de 24
A
Setor Energético
B
C
D
E
F
G
H
I
J
Consumo
Fator de Conversão
(TJ/Unit)
Consumo
(TJ)
Fat.de Emissão de Carb.
(t C/TJ)
Cont.de Carb.
(t C)
Cont.de Carb.
Carb. Est.
(Gg C)
Em.Líq.de Carb.
(Gg C)
Tab I-2 p.1.16 e I-3 p.1.6M I
D=B*C
Tab I-2 p. 1.6M 1*
F=D*E
G = (F x 10-3)
Tab I-5 p.1.28
I=G-H
L
M
Fração de Carb.Ox. Em. Atual Carb.
(Gg C)
Tab I-6 p.1.29*
K = (I x J)
Em. Atual de CO2
(Gg CO2)
L = (K*(44/12))
FÓSSEIS
(x 0,95)
Petróleo
0.00
42.54
0.00
20.00
0.00
0.00
0.00
0.990
0.00
0.00
Líq.de Gás Natural
295.07
45.22
13343.07
17.20
229500.72
229.50
229.50
0.990
227.21
833.09
Carvão Energético
0.00
28.00
0.00
25.80
0.00
0.00
0.00
0.980
0.00
0.00
Carvão Metalúrgico
0.00
28.00
0.00
25.80
0.00
0.00
0.00
0.980
0.00
0.00
Óleo Diesel
159.51
43.33
6911.35
20.20
139609.30
139.61
69.80
0.990
69.11
253.39
Óleo Combustível
1095.17
69.80
355.78
40.19
14298.60
21.10
301700.40
301.70
301.70
0.990
298.68
Gasolina
0.00
44.80
0.00
18.90
0.00
0.00
0.00
0.990
0.00
0.00
GLP
1.71
47.31
80.90
17.20
1391.48
1.39
1.11
0.28
0.990
0.28
1.01
Nafta
0.00
45.01
0.00
20.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.990
0.00
0.00
Querosene
0.00
44.75
0.00
19.60
0.00
0.00
0.00
0.990
0.00
0.00
122.58
43.33
5311.39
15.30
81264.29
81.26
0.00
81.26
0.995
80.86
296.48
Gás Manufaturado
0.00
48.15
0.00
15.30
0.00
0.00
0.00
0.995
0.00
0.00
Coq.carv.min.
0.00
28.00
0.00
25.80
0.00
0.00
0.00
0.00
0.980
0.00
0.00
Gás natural seco
Outras Sec. Pet.
583.02
OutasSec.Carv.Min.
134.71
2961
Continuação do Quadro 3.....
BIOMASSA
Álcool Etílico
0.00
0.00
20.00
0.00
0.00
0.00
0.995
0.00
0.00
aldo/Melaço
0.00
0.00
20.00
0.00
0.00
0.00
0.995
0.00
0.00
Lenha
0.00
0.00
29.90
0.00
0.00
0.00
0.995
0.00
0.00
49.97
0.00
29.90
0.00
0.00
0.00
0.995
0.00
0.00
0.00
0.00
31.50
0.00
0.00
0.00
0.995
0.00
0.00
Total
0.00
Bagaço
Carvão vegetal
2962