energia e ambiente: ferramentas para a sustentabilidade paulo cadete ferrão lisboa, 22 de março...
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Energia e Ambiente: ferramentas para a sustentabilidade
Paulo Cadete Ferrão http://in3.dem.ist.utl.pt
Lisboa, 22 de Março de 2002
Agenda
• Relação entre fluxos financeiros e fluxos físicos: DMI Português
• Da economia às emissões de gases de efeito de estufa:
EIO-LCA
• Análise da contribuição do solar térmico para a redução da emissão de GEE em Portugal:
ACV de um painel solar
* Resource Flows: The Material Basis of Industrial Economies
Metabolismo de uma economia
Portugal no contexto Europeu
Adaptado de Bringezu and Schütz, 2000, Total Material Requirement of the European Union, European Environment Agency, Technical report No 55.
(1988-1997)
Evolução do DMI nacional
• DMI em 1998 : 174 milhões de ton, 18 ton per capita
Da evolução à revolução
DMI Português
Domestic DMI(1000 t)
1960 1970 1980 1990 1998
Non-renewable 5298,4 14789,1 40665,3 50205,1 94109,4 Ores 1673,7 1462,9 1222,7 1825,6 1278,6
Stone, clay, sand 3357,9 13119,0 39225,0 48275,0 92751,8
Marine salt 266,8 207,2 217,6 104,5 79,0
Renewable 21700 23562,8 23566 26810,9 30725,2 Plant 21340,8 23192,5 23287,1 26492,2 30511,9
Animal 359,2 370,3 278,9 318,7 213,3
Total 26998,5 38351,9 64231,4 77015,9 124834,7
DMI doméstico
• Domestic materials: Stone, clay, sand Biomass
DMI Importado
Mineral Products – RECURSOS ENERGÉTICOS
Agenda
• Relação entre fluxos financeiros e fluxos físicos: DMI Português
• Do fluxo de combustíveis às emissões de gases de efeito de estufa:
EIO-LCA
• Análise da contribuição do solar térmico para a redução da emissão de GEE em Portugal:
ACV de um painel solar
EIO-LCA
Am
bie
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bie
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Material
Fabrico doproduto
Utilização
Fim de vidado produto
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Materiaissecundários
ACV - AVALIAÇÃO
VA
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SU
BJE
CT
IVA
Parâmetro deavaliação INDICADOR
AUMENTO MARGINAL DEMORTALIDADE
SAÚDE
DEGRADAÇÃO DO
ECOSSISTEMA
ECO-INDICADOR
CFCPbCd
PAHDUSTVOSDDTCO2SO2NOX
P
CAMADA DE OZONO
METAIS PESADOS
CARCINOGENIA
SMOG DE VERÃO
SMOG DE INVERNO
Intervençãoambiental Cat. Impacte
PESTICIDAS
EFEITO DE ESTUFA
ACIDIFICAÇÃO
EUTROFIZAÇÃO
ACV - Inventário ACV - Caracterização
Efeito de estufa kg CO2 equivalent Dim. Cam, Ozono Kg CFC11 equivalent
CFC-13 13000 HALON-1301 16CFC (hard) 7100 HALON-2402 7CFC-12 7100 HALON-1211 4CFC-114 7000 HALON-1201 1,4CFC-115 7000 HALON-1202 1,25CFC-116 6200 Tetraclorometano 1,08HALON-1211 4900 CFC-113 1,07HALON-1301 4900 CFC (hard) 1CFC-113 4500 CFC-11 1CFC-14 4500 CFC-12 1HFC-143a 3800 CFC-13 1CFC-11 3400 CFC-114 0,8HFC-125 3400 methyl bromide 0,6HCFC-142b 1800 CFC-115 0,5CFC (soft) 1600 HALON-2401 0,25HCFC-22 1600 HALON-2311 0,14Tetraclorometano 1300 Tricloroetano 0,12HFC-134a 1200 HCFC-141b 0,11HCFC-141b 580 HCFC-142b 0,065HCFC-124 440 CFC (soft) 0,055N2O 270 HCFC-22 0,055HFC-152a 150 HCFC-225cb 0,0331,1,1-trichloroethane 100 HCFC-225ca 0,025HCFC-123 90 HCFC-124 0,022Triclorometano 25 HCFC-123 0,02Diclorometano 15Metano 11CO2 1
A metodologia EIO-LCA
Em que:
Rij – Matriz de emissões específicas por sector de actividade
ei - Vector de emissões
NAMEA-National Accounting Matrix including Environmental Accounts
Production Emissions
Physical dataOrdinary National Accounts
Supply
Use Intermediateconsumption
Final uses
Import
Employment, energy and physical data
Value Added
TradeMargins
Eurostat, NAMEA 2000 for air emissions - Manual
Emissão de GEE na Economia Portuguesa
Unidade 10E9 escudos
Sox Nox COVNM CH4 CO CO2 N2O NH3(ton) (ton) (ton) (ton) (ton) (Kton) (ton) (ton)
01 Agricultura e Caça 2595 22843 8042 203083 7923 1464 7885 7807202 Silvicult. E Expl Flor. 176 1555 342144 12 541 92 34 103 Pesca 984 8668 131 529 1094 482 1104 Carvão 25 7 205 Petróleo 53521 7154 54480 4725 1297 2413 11206 Electr., Gás e Água 166933 72807 385 152 2240 16135 21107 Min Fer. E não Fer. 5135 1160 596 55 49677 597 6 1908 Min. não Metálicos09 Porcelanas e Faiança 4451 2689 4417 464 6666 2268 7310 Fab. Vidro e Art. Vid 12084 2184 52 150 583 894 911 Out. Mat. Construção 27320 9531 4713 1003 5967 6502 7512 Produtos Quimicos 4417 3855 773 359 20320 1485 3266 697113 Produtos metálicos 224 253 1052 23 9 46 114 Máq. Não Eléctricas 19 21 173 2 1 415 Maq. Out. Mat. Eléct. 130 147 207 13 5 2716 Material Transporte 69 78 3092 7 3 1417 Aba. Cons. de Carne 667 235 20 24 69 61 118 Lacticínios 1043 368 31 37 108 96 219 Conservação de Peixe 485 171 106 7997 50 141 24320 Óleos e Gord. Alim. 267 94 3050 10 28 2521 Prod.Cereais e Legu. 486 172 1842 17 50 48 122 Out. Prod. Alimentar 2246 793 204 12051 233 351 36723 Bebidas 1482 523 4710 3591 153 213 11024 Tabaco 929 428 9 37 11 70 1
Evolução da contribuição para o PIB dos sectores económicos mais relevantes, entre 1993 e 1995
1. Agriculture & hunting
2. Petroleum
3. Chemical products
4. Transport vehicles and equipment
5. Textile & clothing industry
6. Construction
7. Restaurants & Hotels
8. Financial services
9. Services rendered for companies
10.Non-commercial services of Public Administration
4.6%
3.8%
4.6%
5.5%
6.6%
3.4%2.9%
4.7%
4.0%
7.1%
0%
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Economic Sectors
% o
f G
DP
Custos directos e indirectos associados a diferentes sectores, na economia Portuguesa,
em 1993 e em 1995
1. Textile & clothing industry
2. Construction
3. Transport vehicles and equipment
4. Agriculture & hunting
5. Chemical products
6. Non-commercial services of Public Administration
7. Financial services
8. Services rendered for companies
9. Petroleum
10.Restaurants & Hotels
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Econom ic Sectors
0
4000
8000
12000
10
6 E
uro
s
Ind irect 93D irect 93
Ind irect 95D irect 95
20
2123
19
22
24
3030
68
Evolução do PIB e PEE entre 1993 and 1995
1. Textile & clothing industry
2. Construction
3. Transport vehicles and equipment
4. Agriculture & hunting
5. Chemical products
6. Non-commercial services of Public Administration
7. Financial services
8. Services rendered for companies
9. Petroleum
10.Restaurants & Hotels
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Econom ic Sector
-40
-20
0
20
40
60
Pe
rcen
tage
G NP & G W P x SectorG N PG W P
Sustentabilidade dos sectores económicos em termos de emissões de GEE
1. Textile & clothing industry
2. Construction
3. Transport vehicles and equipment
4. Agriculture & hunting
5. Chemical products
6. Financial services
7. Services rendered for companies
8. Petroleum
9. Restaurants & Hotels
-40 -20 0 20 40% G NP
-40
-20
0
20
40
% G
WP
1
23
4
5
6
7
8
9
Total
Strong Sustainability
Non-sustainable
W eak Sustainability
Agenda
• Relação entre fluxos financeiros e fluxos físicos: DMI Português
• Do fluxo de combustíveis às emissões de gases de efeito de estufa:
EIO-LCA
• Análise da contribuição do solar térmico para a redução da emissão de GEE em Portugal:
ACV de um painel solar
O contributo das renováveis
• Benefícios• As emissões de GEE são diminuidas durante a utilização;
• A dependência energética do exterior diminui
• mas,a quantificação do verdadeiro benefício ambiental exige uma avaliação de ciclo de vida
• ...o exemplo de um sistema solar térmico para aquecimento de água doméstica
• Contribuição para a redução das emissões de GEE
Metodologia
• Sistema solar típico disponível no mercado Português:
• Colector solar plano com cobertura selectiva, associado a um depósito de água
• Tempo de vida mínimo de 12 anos
• Sistema de aquecimento auxiliar, eléctrico ou a gás
• Cenários de processamento em fim de vida:• Reciclagem de metais e vidro: 0 %, 50 % and 100 %
• Aterro de outros materiais
• Cenários de implementação:• máximo e credível [1]
[1] Working Group on Solar Energy of the “Forum Energias Renováveis” (Renewable Energy Forum)
RESULTADOS3.1 GEE
-300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
COLECTOR:Al casing
glass coverPS panelCu tube
Cu absorverPUR isulation
rubberlandfill
CONTAINER:stainless steel container
tinCu panel and tubeglass fiber isulation
PUR isulationrubberlandfill
Gg CO2 eq
manufacturing recycling
(50% recycling of metals and glass)
Potencial exequivel
O valor total considerado exequível até 2010 é de 2 801 446 m2
GHG emissions due to manufacturing and disposal [ GgCO2 eq ]
GHG emissions savings [ GgCO2 eq / years ]Environmental payback time [ years ] =
GHG emissions due to manufacturing and disposal [ GgCO2 eq ]
GHG emissions savings [ GgCO2 eq / years ]Environmental payback time [ years ] =
RESULTADOS3.2 Tempo de retorno ambiental, em termo de GEE
0102030
0% recycling 50% recycling 100% recycling
months
Solar kit with natural gas support replacing a natural gas heater
Solar kit with electrical support replacing an electric resistance
• No cenário credível, 60% corresponde à substituição de aquecimento a gás e 40% de aquecimento eléctrico:
a redução de emissões de GEE é de 1122 Gg CO2, i.e. 1.8% das emissões nacionais em 1990
RESULTADOS3.3. Contribuição para a redução dea emissão de GEE, em Portugal
60% replacement of natural gas heaters & 40% replacement of electric resistances
Conclusões
• Encontram-se desenvolvidas ferramentas com capacidade de suportar políticas energéticas sustentáveis
• A energia solar térmica apresenta baixos tempos de retorno energéticos e ambientais
• A racionalização energética apresenta fortes impactes indirectos, a nível económico e ambiental