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. E-mail: [email protected]
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, calcularamse 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 Chaves: 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.
Keys Words: 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). Considerandose 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).
Tabela 1: Simulação da equivalência energética dos resíduos de Pinus sp. em Água Clara - MS.
Itens
Área colhida anualmente
Volume de madeira serrada (1999)
Rendimento médio:
Volume de resíduos:
Volume de resíduos da colheita florestal
Teor de Umidade (bs)
Densidade Básica da madeira (Db)
Poder Calorífico Líquido (PCL(15))
Densidade Atual na umidade (DAT(15))
Poder Calorífico Líquido Volumétrico (PCLV(15))
Volume total de resíduos disponível
Produção Energética Total
Equivalente Energético em Óleo Combustível
Equivalente Energético em Energia Elétrica
Unidades
ha
st
%
st
st
%
kg / st
kcal / kg
kg / st
kcal / st
st
Gcal / ano
t / ano
MWh / ano
Valores
1.000,00
370.000,00
50,00
185.000,00
37.000,00
15,00
450,00
3.735,00
557,28
2.081.424,15
222.000,00
462.076,16
46.207,62
147.533,90
Tabela 2: Simulação da produção econômica anual (1999).
Itens
Resíduos (R$ 6,00 / ton.)
Óleo Combustível
Energia Elétrica - CO (Ind., Média)
Energia Elétrica - BR (Ind., Média)
Unidades
R$
R$
R$
R$
Valores
742.291,02
18.647.083,48
10.929.310,99 16.399.867,83
9.306.438,13 14.155.877,28
Tabela 3: Simulação de novas áreas anuais passíveis de reposições florestais (reflorestamentos).
Itens
Resíduos
Óleo Combustível
Energia Elétrica - CO (Ind., Média)
Energia Elétrica - BR (Ind., Média)
Unidades
ha
ha
ha
ha
Valores
645,47
16.214,86
9.503,75
8.092,55
14.260,75
12.309,46
Tabela 4: Simulação do potencial de seqüestro de CO2 e de liberação de O2 (1000 ha / ano).
Itens
Produção mássica de madeira (apenas resíduos)
Quantidade de CO2 seqüestrado
Quantidade de O2 liberado
Faturamento Total (US$ 10,00 / t de CO2)
Faturamento Total (US$ 1,00 = R$ 1,85)
Área passível de reposição (reflorestamento)
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;
Unidades
t
t
t
US$
R$
ha
Valores
107.578,41
193.641,14
139.851,93
1.936.411,36
3.582.361,02
3.115,10
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
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