Emissões embarcadas

É certo que precisamos reduzir drasticamente as emissões globais de gases de efeito estufa para limitarmos o aumento de temperatura média global em 2ºC. O desafio maior é distribuir o esforço de redução ou os limites de emissão. Este é um tema central que precisa ser equacionado para garantir o novo acordo global sobre climaem 2015.

Existem várias possibilidades de alocação do esforço de redução entre os diferentes países como emissões per capta, responsabilidade histórica de emissões ouconcentração de gases na atmosfera, nível de desenvolvimento entre outros. Mas, independente do critério adotado, quem é o responsável pela emissão? Em outras palavras, de quem é a pegada de carbono?

Os acordos internacionais, como o Protocolo de Kyoto, tem como referência a metodologia desenvolvida pelo IPCC para inventariar as emissões de um país. Ela toma como base as emissões geradas diretamente em cada país para produzir produtos e serviços. Assim, se um país A exporta gás para o país B, as emissões para produzir o gás são consideradas no país A e as emissões relativas ao uso do gás (queima para gerar energia) são consideradas no país B. Igualmente, se um país exporta um eletrodoméstico, terá contabilizadas todas as emissões de produção; no país importador, a apenas a emissão pelo uso do eletrodoméstico será contabilizada.

Vários pesquisadores têm procurado avaliar como seria distribuída a responsabilidade pelas emissões se o critério fosse o das emissões embarcadas no consumo dos produtos e serviços.

Em 2011, pesquisadores da Universidade de Stanford em parceria com o CICERO – Centre for International Climate and Environmental Research (Oslo), publicaramestudo sobre os fluxos de carbono a partir das emissões de energia e de processos industriais embarcadas nos insumos e produtos, tendo como base o ano de 2004. Clique na imagem abaixo para ver os detalhes.

Utilizando estes dados o Carbon Trust produziu uma contabilidade alternativa das emissões e concluiu que se, fossem contabilizadas a importação e a exportação de emissões embarcadas em produtos e serviços, as emissões seriam 34% maiores na Inglaterra e 43% maiores na França. A Alemanha (+29%), o Japão (+19%) e os EUA (+13%) também seriam grandes importadores de emissões. Por outro lado, a China teria emissões 23% menores, como exportador de emissões. Clique na imagem abaixo para ver os detalhes.

Publicado no Blog do Clima do Planeta Sustentável em 27.05.2014

De Vento em Popa

A evolução da expansão da energia eólica nos últimos 15 anos é um bom indicador da revolução energética que se descortina. Entre 2000 e 2013 toda a capacidade instalada de geração elétrica eólica subiu de 17 GW para 318 GW, ou seja a capacidade foi aumentada em 18 vezes em 13 anos.  Apenas em 2013 foram instalados 37 mil MW, cerca de 5 vezes o que foi instalado de novas hidroelétricas.

Segundo o Global Wind Report  em 2014 serão instalados um recorde de 47 GW de energia eólica e as projeções são de alcançar 600 GW em 2018. Na China a meta é alcançar 220 GW instalados até 2020 (em 2014 já chegará em 100 GW), o que deve representar até 10% da capacidade instalada de  geração de energia elétrica no país.

Embora grande parte dos 6.000 GW da capacidade instalada de geração elétrica ainda seja predominantemente baseada em combustíveis fósseis  (em especial carvão e gás), as fontes renováveis já representaram  mais da metade da capacidade energética instalada no mundo em 2013, com destaque para solar e eólica, que juntas responderam por mais de 70 GW instalados (metade de toda capacidade acumulada de geração elétrica no Brasil, incluindo todas as hidroelétricas).

A energia eólica, que até o ano 2.000 representava 0,5% da capacidade global, em 2013 representou 6% da capacidade instalada e caminha para chegar a 10% em 2020 e 20% em 2035.

Diferentes estudos apontam que o potencial global de geração eólica, considerando um fator de capacidade de 20%, pode chegar a 40 vezes a demanda atual de energia de todo o planeta. Como sempre está ventando em algum lugar do globo, não é difícil imaginar que a interligação continental de sistemas elétricos (assim como acontece com gás) permitirá multiplicar rapidamente a participação da energia eólica na matriz elétrica global. 

E engana-se quem imagina que este fonte de energia é movida a subsídios. Muito pelo contrário. Na Europa, por exemplo, em 2013 os subsídios para geração eólica foram da ordem de US$ 2 bilhões contra US$ 421 bilhões para o petróleo.

O Brasil é o país que tem o maior crescimento de geração eólica na América Latina, mesmo que ainda tímido em relação ao potencial. Depois de resistir por anos a investir nesta fonte, no final de 2009 o governo realizou o primeiro leilão exclusivo para eólicas e o sucesso foi tamanho, que em 2013 os leilões de eólica voltaram a ser exclusivos, desta vez para dar chance as outras fontes (inclusive fósseis) nos leilões abertos.  Paradoxos de um país que insiste em andar na contramão.

Publicado em O Globo em 30.04.2014

Ainda dá tempo

Na última sexta-feira, foi lançada a terceira parte do 5º Relatório do IPCC sobre Mudanças Climáticas (AR5). O relatório é resultado do Grupo de Trabalho III do IPCC que trata da mitigação das mudanças climáticas.

A primeira parte do relatório tratou da ciência do clima e definiu os limites de emissão de gases de efeito estufa até 2100 para que tenhamos chances reais de limitar o aumento de temperatura em 2ºC (leia O que diz o primeiro relatório e O sol e o oceano no balanço energético da Terra). A segunda parte do relatório lançada em março apontou os impactos, a vulnerabilidade e as demandas de adaptação para as mudanças climáticas em curso ou potenciais (leia Entenda a segunda parte e Todas as pessoas serão atingidas). O relatório do terceiro grupo busca descrever a trajetória de emissões de gases de efeito estufa e avaliar as possibilidade de reduzir emissões, aumentar a captura de GHG e evitar os piores cenários de mudanças do clima (leia O trem da mitigação está partindo).

A mensagem central do Grupo de Trabalho 3 (GT3) é: ainda dá tempo de reverter o crescimento das emissões de GEE e colocar o mundo em uma trajetória que permita limitar o aumento de temperatura em 2ºC. Existe tecnologia e conhecimento para fazer a mudança, mas é preciso decisão política para colocar em marcha o plano de mudanças.

A TRAJETÓRIA DAS EMISSÕES GLOBAIS DE GHG
A emissão de gases de efeito estufa vem crescendo continuamente desde os anos 70 quando começam as estimativas do IPCC. Eram 27 GtCO2e (carbono equivalente) e desde então quase dobraram chegando a 49 GtCO2e em 2010 (estimativas do programa EDGAR indicam que as emissões chegaram as 51 GtCO2e em 2012). As emissões cresceram a um ritmo de 1,3% ao ano entre 1970 e 2000 e na ultima década aceleraram crescendo 2,2% ao ano em especial pelo crescimento das emissões naseconomias emergentes.

As emissões de CO2 a partir da queima de combustíveis fósseis continua sendo a principal fonte de emissões e sua participação cresceu de 55 para 65% do total de emissões entre 1970 e 2010. Apenas as emissões referentes à mudança de uso da terra (incluindo desmatamento) reduziram em números absolutos entre 1970 e 2010, ainda que sejam os números com maior grau de incerteza (até ±50%). O setor – que em meados dos anos 90 chegou a responder por quase 20% das emissões globais – em 2010 respondeu por 10% das emissões. A redução do desmatamento na Amazônia e a ampliação de reflorestamentos na Ásia (ex. China) têm contribuído de forma importante para este resultado.

O IPCC estima que cerca de 40% das emissões acumuladas entre 1750 e 2010 (260 anos) aconteceu entre 1970 e 2010 – entre 2000 e 2010 as emissões aumentaram 10 GtCO2e (20% de aumento), com este aumento vindo dos setores de geração de energia (47%), industrias (30%), transportes (11%) e construção (3%).

A trajetória histórica de emissões ainda esta fortemente atrelada ao crescimento do PIB e da população do ponto de vista global. Porém, ao decompor os dados por região, tipologia de países e regiões, começam a aparecer descolamentos como o caso do Brasil e da Costa Rica e, mais recentemente, parte dos países europeus.

O relatório alerta que, sem esforços adicionais e consistentes para reduzir as emissões estas cresceram movidas pelo PIB e população e levam a cenários de aumento de temperatura média do planeta entre 3,7 e 4,9ºC, o que, de acordo com o 2º. relatório traria impactos gigantescos para humanidade e os recursos naturais.

CENÁRIOS DE MITIGAÇÃO DE EMISSÕES
Os pesquisadores do IPCC fizeram a mais extensa revisão sobre mitigação, analisando mais de 900 cenários publicados contemplando concentrações de GEE de 430 a 720 ppm CO2e em 2100. Os cenários que resultam em concentração, entre 430 a 480 ppm, são os únicos que apresentam probabilidade maior de 50% de limitar o aumento de temperatura em 2ºC, a meta acordada pelos países nos Acordo de Copenhague e Cancun (2009/2010).

No gráfico abaixo, produzido pelo IPCC é possível perceber para limitar a concentração entre 430 e 480 ppm (parte azul claro) as emissões devem ser reduzidas a cerca de 10-15 GtCO2e em 2050 (70-80% de redução em relação as emissões atuais) e serem negativas a partir de 2090 (emissões menores que aumento de estoques). Se somos sérios em relação ao compromisso com os 2ºC, as reduções de emissões precisam ser muito fortes e expressivas e o pico de emissões deve acontecer até 2020.

Muitos cenários compatíveis com 450 ppm consideram que possa haver um aumento da concentração até 500 ppm antes de haver uma redução até 450 no final do século. Nestes casos os cenários assumem que na segunda metade do século as atividades de captura e armazenamento de carbono suplantarão as emissões.

O IPCC enfatiza que os compromissos de redução de emissões assumidos pelos países no âmbito da convenção de mudanças climáticas (em especial o Acordo de Cancun) são inconsistentes com uma trajetória que limite o crescimento da temperatura em 2ºC, as reduções precisarão ser ampliadas substancialmente pós 2020.

Nos cenários de mitigação deste 5º relatório do IPCC foram consideradas, pela primeira vez, além de novas tecnologias e inovação, as mudanças de padrões de consumo como uma das variáveis que impactam as emissões.

Uma das conclusões importantes é que os cenários mais promissores para redução de emissões apresentam forte sinergia com os objetivos de aumento da qualidade do ar, garantia da segurança energética e alimentar e o aumento da resiliência dos ecossistemas. Por exemplo, a redução de uso de térmicas a carvão mineral reduz-se também a emissão de poluentes locais.

Os cenários de mitigação compatíveis com limite de 2ºC também mostram efeitos colaterais importantes para economias excessivamente dependentes de combustíveis fósseis. A receita derivada do comércio de petróleo deve cair de forma expressiva até 2050. A disponibilidade e viabilidade de das técnicas de CCS (captura e armazenamento de carbono) poderão reduzir este efeito.

O relatório explora os diferentes caminhos de mitigação para os diferentes setores da economia. Vamos explorar esses caminhos nos próximos posts do Blog do Clima.

Publicado em Planeta Sustentável - 15-04-2014

Um mundo cada vez mais eletrificado

Discutimos em posts anteriores o grande desafio para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE) no planeta de modo a limitar o aumento da temperatura média global.

Se o limite de 2ºC, definido em 2009 no Acordo de Copenhague for o parâmetro a ser perseguido, as emissões anuais médias de carbono não devem ultrapassar 11GtCO₂ por ano até o final deste século. É um desafio e tanto já que, hoje, as emissões globais alcançam 52GtCO₂eq.

O principal contribuinte para as emissões de gases de efeito estufa é o setor de energia que emite cerca de 31GtCO2/ano. Mesmo considerando que todos os outros setores reduzam a zero as suas emissões, o setor energético terá que reduzir suas emissões a menos de 1/3 das  atuais para que possamos cumprir as 11GtCO2 médias do orçamento de carbono até o final do século.

É um tremendo desafio, especialmente se considerarmos que, antes de meados do século, a demanda por energia vai dobrar. Ou seja, temos que dobrar a capacidade de oferta de energia com zero de emissões e ainda reduzir 2/3 das emissões da capacidade já instalada.

Para enfrentar este dilema há cinco linhas clássicas de ação, possíveis e já em desenvolvimento:

1. Promover a racionalização/redução do consumo;

2. Reduzir perdas no processo de geração-distribuição-consumo;

3. Aumentar a eficiência energética dos equipamentos e sistemas;

4. Promover fontes renováveis de energia (com emissão baixa ou nula) e

5. Estabelecer tecnologias de sequestro/captura de carbono para as fontes fósseis.

Porém, uma das transformações mais importantes em escala, que podem mudar o jogo, é a progressiva eletrificação do planeta. A eficiência do processo de produção/geração, armazenamento, transporte/transmissão e consumo da energia é significativamente maior por meio de sistemas elétricos do que de motores a combustão.

Por exemplo, o motor a gasolina de um carro transforma em movimento cerca de 15% da energia contida no combustível. Se o mesmo combustível for queimado em uma usina térmica moderna e abastecer um carro elétrico, o aproveitamento mais do que dobra, dada a eficiência do motor elétrico.

Por outro lado, a multiplicação rede elétrica acoplada a sistemas de armazenamento (ex. baterias, células de hidrogênio, soluções salinas etc) permite que se utilize mais fontes de energia intermitentes como solar e eólica. Um grande sistema de bateria pode ser programado para funcionar como um sistema descentralizado de armazenamento de energia (que pode fazer o papel de reservatório de hidroelétricas).

Uma outra vantagem é que, neste caso, a eletricidade pode ser transmitida a grande distâncias com baixíssimas emissões. Sistemas interligados além fronteiras podem viabilizar a produção de energia onde houver as melhores oportunidades de geração renovável e sustentável estejam presentes.

Difícil prever o que acontecerá com a energia no futuro, mas é desejável e provável que qualquer que seja o caminho ele deve passar pela intensificação da eletrificação do planeta.

Publicado no Planeta Sustentável em 25/10/2013