Vinte e oito pombos

Desde 1972, quando foi lançado o Landsat, o primeiro satélite de imageamento, houve enorme avanço e aprimoramento dos sensores, aumento da resolução, ampliação da capacidade de processamento e redução do tempo entre imagens consecutivas.

Ainda assim, hoje o acesso a imagens de alta resolução, livres de nuvens e frequentes é caro e disponível para poucas regiões do planeta. Isso torna ainda bastante limitado o uso das imagens para tarefas como encontrar um avião desaparecido em pleno voo, monitorar incêndios e enchentes ou identificar áreas atingidas por desastres naturais.

Mas inovações recentes possibilitarão que, em poucos meses, tenhamos a capacidade de enxergar todo o planeta em alta resolução e quase em tempo real.

A Planet Labs, uma startup fundada por quatro jovens em 2010 na Califórnia, acaba de colocar em órbita a maior constelação de satélites da história. São 28 Doves (pombos em inglês), como foram batizados os microssatélites pouco maiores que uma garrafa PET de dois litros, que atuam em conjunto como uma espécie de scanner da superfície do planeta. Até o fim do ano, serão capazes de produzir e disponibilizar na internet diariamente imagens em alta resolução (3 a 5m) de todos os pontos do planeta. O investimento total para toda a constelação foi uma fração do custo de um satélite tradicional de alta resolução. Mais uma centena destes Doves deve ser lançada até o fim de 2015.

Outra startup do Vale do Silício, a Skybox, trabalha para colocar em órbita uma constelação de satélites capaz de produzir filmes em alta resolução e tempo real de qualquer ponto do planeta.

Já a Google criou um sistema com 20 mil computadores espalhados pelo planeta que processa diariamente milhares de imagens de satélite para construir imagens compostas livres de nuvens.

É certo que o vertiginoso barateamento e a miniaturização dos sensores de imagem, acompanhados do crescimento exponencial da capacidade de processamento, são fundamentais para que estas inovações estejam acontecendo agora, mas o fator mais importante é uma concepção disruptiva que está na base de boa parte das transformações em curso na sociedade global: a criação de conhecimento, produtos e serviços de forma distribuída.

Vários microssatélites operando de forma coordenada podem realizar de maneira mais ágil e simples o que nem o mais complexo dos grandes satélites consegue fazer. Esta é a lógica que impulsiona plataformas de financiamento coletivo, da geração de energia solar distribuída ou de aprendizado colaborativo.

Publicado em O Globo em 28.05.2014

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

CO2 como matéria-prima

Utilizar o CO2 capturado como matéria-prima de novos produtos tem sido uma boa alternativa para os polêmicos processos de captura e armazenamento geológicos desse elemento.

O recente relatório do IPCC aponta que a maioria dos cenários de trajetórias de emissões compatíveis com o limite de aumento de 2oC na temperatura média global só são possíveis quando se atinge emissões antrópicas de CO2 próximas de zero ou até mesmo negativas. As emissões negativas acontecem quando a quantidade emitida é menor que a remoção e/ou o decaimento.

A remoção do CO2 da atmosfera acontece por meio da absorção pelos oceanos e pela biomassa terrestre. Com o aumento das emissões de CO2 na atmosfera, o volume de remoção dos oceanos e da terra também vem aumentando, mas em velocidade insuficiente para evitar o aumento de concentração de gases na atmosfera que já supera as 400 ppm.

Para obter emissões negativas é preciso reduzir drasticamente as emissões e aumentar a absorção. Nos oceanos, o aumento da captura de CO2 leva a efeitos negativos comoacidificação que, no médio prazo, leva ao comprometimento do crescimento dos organismos vivos e, por tabela, reduzir a própria capacidade de captura de carbono. Já a biomassa terrestre pode crescer bastante tanto nas florestas já existentes (mais biomassa por km2) como por expansão destas áreas.

Nas áreas temperadas, o balanço de carbono por alterações do uso da terra já são positivas, ou seja, as florestas já absorvem mais carbono do que o que é emitido por seu corte ou por outras conversões para uso com menos biomassa. Nas zonas tropicais, o desmatamento e a degradação das florestas é um dos principais fatores de emissão.

Os estudos do IPCC sugerem que apenas o esforço de aumentar a captura de carbono por florestas não será suficiente para provocar as emissões negativas necessárias ao final da segunda metade do século. Será necessário utilizar outros métodos de captura e armazenamento de carbono conhecidos pela sigla CCS (Carbon Capture and Storage).

Os métodos mais difundidos de CCS estão relacionados à captura do CO2 em processos industriais (ex. termoelétricas) antes de ser liberado para a atmosfera e posterior armazenamento geológico deste CO2 na sua forma condensada numa formação rochosa subterrânea (jazidas de petróleo e gás, camadas de sal e pré-sal e minas de carvão).

O armazenamento geológico ainda custa muito caro e apresenta uma série de riscos que o tornam bastante polêmico. Como garantir que o armazenamento seja seguro e permanente? Quem se responsabiliza pela manutenção do armazenamento no longo prazo uma vez que os contratos de exploração de petróleo, gás e carvão têm prazo determinado?

Mas se, em vez de armazenar o carbono em rocha, ele pudesse ser transformado em materiais e produtos úteis que ajudassem a reduzir as emissões? Uma séria de iniciativas começa a ganhar vida no mundo com esta abordagem.

A LanzaTech, startup neozelandesa fundada em 2008, transforma o CO2 capturado em processos industriais em combustível (etanol) e produtos químicos como acetona, ácido acético e isopreno através de um processo de fermentação do gás comprimido. Uma planta com capacidade de produção de 350 mil litros de Etanol por ano já esta em funcionamento na China. Para 2015 esta prevista a primeira instalação da primeira unidade comercial com capacidade de produção de 100 milhões de litros de etanol por ano (o que equivale a uma usina de etanol de cana de médio porte).

Na Universidade de Michigan, pesquisadores conseguiram transformar CO2 em material sólido a partir da sua mistura com um composto de Lítio (Li3N). Da mistura que libera grande quantidade de energia resultam um material semicondutor (C3N4) e uma cianamida (Li2CN2) utilizada na fabricação de fertilizantes.

Várias empresas no mundo como a AkzoNobel trabalham para produzir Dimetil Carbonato OC(OCH3)2 uma solução que pode atuar como solvente e aditivo para combustíveis, entre outras aplicações.

Na Alemanha, o Catalyct Center, uma parceria da Universidade de Aachen e da Bayer está desenvolvendo pesquisas e processos de baixo consumo energético para transformar CO2 em polímeros e outros componentes precursores dos plásticos.

A transformação de CO2 em materiais sólidos e cada vez mais permanentes (ex. materiais para construção) é uma das mais promissoras formas de transformação econômica associada a mitigação das emissões de gases de efeito estufa.

Mas quem imagina que o uso da CO2 como matéria prima seja abertura ou oportunidade para continuarmos consumindo combustíveis fósseis e emitindo bilhões de toneladas anuais de gases de efeito estufa, deve repensar. O mundo emite anualmente cerca de 35 bilhões de toneladas de CO2 na atmosfera. Para efeito de comparação, a produção mundial de ferro é de pouco mais de 2 bilhões de toneladas anuais. Por mais materiais que se possa produzir capturando carbono, ainda sim será necessário uma redução drástica das emissões de CO2.

A solução ideal é a integração da substituição de combustíveis fósseis por fontes renováveis associadas a captura de carbono. Um bom exemplo seria uma siderúrgica que utiliza carvão vegetal no lugar de carvão mineral e captura o carbono do processo industrial para produzir polímeros estruturais estará se tornando um sumidouro de CO2 em vez de uma das principais fontes de emissão.

Publicado em Planeta Sustentável 19.05.2014

Emissões e Responsabilidades Históricas

Um dos aspectos importantes do 5º relatório do Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas da ONU (IPCC) foi estimar as emissões históricas de CO2desde 1750 até 2010. Ainda que esteja sujeito a várias incertezas que uma estimativa de um período tão longínquo pode ter, o exercício que aparece no relatório do grupo de mitigação do documento permite várias reflexões importantes para entender a dinâmica atual das emissões e apontar caminhos mais eficazes para a redução das mesmas, a partir do novo acordo internacional de mudanças climáticas.

Os cálculos foram feitos considerando CO₂, principal gás de efeito estufa (GEE), mas não inclui outros gases como metano (CH₄) e óxido nitroso (N₂O). Entre 1750 e 2010 foram emitidas cerca de 2000 GtCO₂ (dois mil bilhões ou dois trilhões de toneladas de CO₂), sendo mais da metade deste total nos últimos 40 anos. Mantido o ritmo atual, as emissões acumuladas deverão dobrar em menos de 20 anos.

Figura: (a) Total de Emissões de CO2 por região e grupo de países (1750 e 2010) e (b) emissões históricas acumuladas em três períodos por região ou grupo de países.

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As emissões anuais dos países desenvolvidos e das economias em transição (de acordo com critérios utilizados na Convenção de Mudanças Climáticas em 1990) pararam de subir e se mantém ao redor de 15 GtCO₂/ano desde o final dos anos 80, enquanto as produzidas nos países em desenvolvimento continuam crescendo e já atingem mais de 20 GtCO₂ por ano. Porém as emissões históricas acumuladas dos países desenvolvidos e economias em transição ainda são maiores que dos países em desenvolvimento e portanto, maior é sua contribuição para as mudanças climáticasem curso.

Esta noção de reponsabilidade histórica é um dos fundamentos básicos sob o qual se assenta a Convenção das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas assinada durante a Rio92. Tomando este conceito se cunhou a ideia de responsabilidades comuns, porém diferenciadas. Ou seja, todos somos responsáveis por atuar para mitigar e se adaptar às mudanças climáticas, mas aqueles que mais contribuíram para o problema teriam mais responsabilidade em resolvê-lo. Esta noção esta refletida noProtocolo de Kyoto onde todos os países se comprometem com ações para reduzir emissões, mas apenas os desenvolvidos e em transição (listados no anexo 1 da convenção) têm metas obrigatórias de redução de emissões para cumprir.

Todavia, o quadro das emissões históricas está se alterando rapidamente. Até 1970, as acumuladas nos países em desenvolvimento perfaziam cerca de 1/3 das emissões históricas. Em 2010, as mesmas já chegavam a 40%, e no ritmo atual, em mais uma ou duas décadas devem ultrapassar mais de 50%.

Ao analisar as emissões históricas com um agrupamento diferente dos países, baseado na renda per capita, o que se percebe é que o grupo de países que mais cresce são aqueles de economia média, com destaque para os de renda mais alta entre elas. Juntos já emitem tanto quanto todas as nações de renda alta, onde praticamente não cresceram emissões entre 1990 e 2010.

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Esta realidade sugere que devemos pular as etapas tecnológicas em países em desenvolvimento, de forma que possam acessar energia e desenvolvimento com baixa emissão, ao mesmo tempo em que economias médias devem também ter compromissos de redução de emissões, sem os quais não conseguiremos limitar emissões acumuladas em níveis compatíveis com a concentração de GEE na atmosfera que permita manter o aumento da temperatura média abaixo de 2^oC.

Estes são desafios importantes do processo de negociação do novo acordo climático em 2015. Precisamos enxergar o mundo além da divisão polarizada entre países desenvolvidos e em desenvolvimento e buscar formas mais concretas, efetivas e justas de distribuir as responsabilidades.

O Brasil não deve ter o mesmo nível de responsabilidade que países muito menores e muito mais pobres. É preciso pensar em responsabilidades comuns, porém diferenciadas também entre os países de cada um dos dois grupos definidos na convenção.

Publicado em Planeta Sustentável / Blog do Clima 12.05.2014

O preço das emissões

Acontece esta semana em Abu Dhabi a conferência preparatória da Cúpula de Mudanças Climáticas, que será realizada em 23/09, previamente à abertura da Assembleia Geral das Nações Unidas.

A cúpula de setembro tem dois objetivos:
- catalisar iniciativas e ações práticas e ambiciosas para reduzir já as emissões e aumentar a resiliência do planeta e da sociedade e;
- mobilizar vontade politica para o novo acordo climático em 2015 que limite em 2ºC o aumento da temperatura média global.

Embora não seja parte do processo formal de negociação do novo acordo climático, o evento teve participações importantes como a do presidente da Assembleia Geral da ONU John W. Ashe, do secretário geral do ONU Ban Ki Moon, da secretária da convenção Christiana Figueres, do presidente da COP 20 em Lima Manuel Pulgar, além de uma centena de ministros de Estado e personalidades dos mundos acadêmico, empresarial e de ONGs.

O evento, organizado em várias sessões, teve apresentações e debates rápidos sobre potenciais parcerias e iniciativas que poderiam ser catapultadas em setembro, como por exemplo, ganho de escala nos compromissos de redução do desmatamento eaumento da restauração florestal ou ainda, criação de um corredor de energias renováveis na África.

Porém, houve dois movimentos muito interessantes que aconteceram na reunião – especialmente por ela estar sendo realizada nos Emirados Árabes, um dos maiores produtores de petróleo do planeta. Primeiro foi repetido por diversas vezes, sem oposição aparente, que será necessário construir um futuro sem combustíveis fósseis na segunda metade do século. Caso isso não seja possível ou ainda viável, que seja compensado por medidas seguras de captura e armazenamento das emissões. O segundo e mais marcante movimento foi a mensagem uníssona de que é preciso colocar preço nas emissões de gases de efeito estufa.

Quando o moderador de um painel pediu ao ex-presidente americano Al Gore (Prêmio Nobel da Paz) para escolher uma única ação fundamental para o mundo conseguir limitar o crescimento da temperatura em 2ºC e alavancar a economia de baixo carbono, Al Gore foi direto – “put a price on carbon!” (coloque um preço no carbono).

O secretário geral do programa de Meio Ambiente das Nações Unidas Achim Steinertocou na mesma tecla mostrando que redução e transferências de subsídios de combustíveis fósseis para fontes renováveis de energia, baseados na diferença de emissões de uma fonte para outra poderia resolver grande parte do problema de financiamento de uma economia de baixo carbono.

O mais marcante, entretanto, é como o setor empresarial está incorporando este debate e saindo do polo de combate do custo das emissões para pedir urgência na sua implementação. O ponto foi muito bem elaborado nas intervenções do CEO da Unilever e presidente do Conselho Mundial de Empresas para a Sustentabilidade Paul Polman. Segundo ele, pelo menos metade das 200 maiores empresas do mundo já conta em seu planejamento que haverá inevitavelmente, cedo ou tarde, custo para emissões de gases de efeito estufa.

Para as empresas, e em especial o setor financeiro, é fundamental uma definição rápida dos mecanismos e a forma como se dará a imposição destes custos, e o mercado a ele associado, para poder planejar de maneira adequada os investimentos de longo prazo na economia de baixo carbono. Mesmo representantes de países grandes produtores de petróleo apoiam a iniciativa, mas fazendo a ressalva de que se devem incluir todos os gases e não apenas o CO2.

Uma coalizão esta sendo formada para promover a precificação das emissões e entender melhor experiências existentes no mundo abrangendo taxação, limitação, comércio de certificados, políticas de subsídio, entre outros instrumentos. Segundo a vice-presidente do Banco Mundial Rachel Kyte, há inúmeras experiências internacionais de precificação e mercado de carbono em implementação hoje, envolvendo dezenas de países – sejam desenvolvidos e em desenvolvimento, inclusive na China, África do Sul, Marrocos e México.

No Brasil, a Lei da Política Nacional de Mudanças Climáticas, aprovada em 2009, indica que será criado o Mercado Brasileiro de Redução de Emissões (MBRE), mas até agora pouco ou nenhum progresso foi realizado nesta agenda. Estudo conduzido pela equipe do Ministério da Fazenda sobre o assunto em 2011 ainda aguarda autorização da Casa Civil para ser publicado. Temos que recuperar este esforço para recolocar o Brasil na vanguarda desta agenda. Esta será uma questão crucial para a competitividade da indústria.

Publicado em Planeta Sustentável em 06-maio-2014