2007-03-15

Etanol, Ciência e Ecologia (II)

Nada é mais difícil e cansativo do que tentar demonstrar o óbvio"
Nelson Rodrigues
Como vimos no post anterior (aqui), o etanol não é a solução milagrosa para os problemas de energia do mundo. Nem a biomassa. Nem o biodiesel. É impressionante como, adicionando o prefixo "bio" ou a palavra "sustentável" os ecoloucos ficam satisfeitos.

O motivo pelo qual não funciona é extremamente simples. A fotossíntese, o processo pelo qual as plantas absorvem a energia do sol para gerar açúcares ou celulose, é extremamente ineficiente. A eficiência do processo é, pasmem, menos de 0,1%! Isto quer dizer que 99,9% da energia é perdida aquecendo a plantação de cana. Uma eficiência tão baixa gera a necessidade de cobrir extensões impensáveis com plantações para depois simplesmente queimar tudo. O conceito é tão idiota que chega a ser assustador.

Existem pesquisas avançadas utilizando outros organismos, como algas, para alcançar eficiências maiores. Com o uso inteligente da pesquisa científica, cultivando variedades de bactérias aperfeiçoadas geneticamente, e ainda combinando com melhoras na eficiência dos automóveis e da geração de energia, em princípio seria possível alcançar um nível de eficiência na geração de combustível por fotossíntese que permitiria manter uma qualidade de vida equivalente ao que usufruem os países mais avançados, sem queimar combustíveis fósseis. Entretanto ainda será necessária muita pesquisa para que cheguemos a esse ponto.

Por que todo esse esforço para evitar a queima de combustíveis fósseis? Está claro que um dia, os combustíveis fósseis irão acabar. A outra razão é a mais interessante: o aquecimento global.

Por um lado, não há dúvida que o aquecimento do planeta nos último anos é um fato real. O planeta está sendo observado como nunca foi observado anteriormente, e está mais quente. A pergunta a ser respondidas são, Mais quente do que o quê? Vai ficar mais quente por quanto tempo? O que, afinal, está causando o aquecimento?

Estas perguntas são difíceis de responder. O clima da terra é ainda muito pouco compreendido. Vários estudos apontam, entretanto, para os níveis de dióxido de carbono, o produto da queima de combustível fóssil, como a razão do aquecimento. Se o dióxido de carbono for efetivamente o culpado, o aumento do nível do mar é praticamente certo. As populações que vivem na costa terão que ser transferidas, gerando milhões de refugiados. A próxima pergunta é quanto tempo vai levar para isso acontecer?

Existe a possibilidade de que o aquecimento observado atualmente seja independente do nível de dióxido de carbono. Durante os períodos glaciais, a proporção na atmosfera era mais baixa, aproximadamente a metade do nível atual. É difícil entretanto dizer que existe uma relação causal entre o nível de dióxido de carbono na atmosfera e as eras do gelo. Não é impossível que o decréscimo na temperatura média facilite a absorção do dióxido de carbono nos mares, ao mesmo tempo que a menor atividade biológica decorrente da baixa temperatura tende a produzir menos gás carbonico.

O que não se pode duvidar é que a atividade humana é a causadora do aumento do proporção de gás carbonico a níveis muito acima dos observados no último milhão de anos. Isso é grave?

É muito grave. Os eco-sistemas terrestres absorvem aproximadamente um terço das emissões atuais de dióxido de carbono. O resto vai para a atmosfera e fica lá. Isso causa o aquecimento observado? Não se sabe, mas não podemos arriscar tanto. À medida que a riqueza aumenta, o consumo de energia aumenta. Se a população inteira do globo passar a consumir energia da maneira que os países de primeiro mundo consomem, as emissões de carbono podem facilmente triplicar.

Nos dias de hoje o equivalente a 7 bilhões de toneladas de carbono entram na atmosfera todos os anos, que geram 26 bilhões de toneladas de dióxido de carbono. Destas, pelo menos 16 bilhões de toneladas ficam na atmosfera acumulando ano a ano. A quantidade total de gás carbonico que está acima dos níveis normais observados nos últimos 400 mil anos é hoje de aproximadamente 1100 bilhões de toneladas.

Há alguma solução para manter alto o nível de conforto das pessoas e ao mesmo tempo reduzir as emissões?

Felizmente há. Infelizmente não é uma solução mágica. Há uma série de medidas a ser tomadas. Vejamos quais são.

A primeira medida, que por sinal ninguém menciona, é o controle de natalidade universal. De nada adianta tomar todas as medidas possíveis e a população continuar crescendo. Se a população da terra for de 10 bilhões em 2050 e se esperamos que a qualidade de vida desta gente seja próxima do razoável, é muito difícil que possamos controlar os níveis de dióxido de carbono, que subirão sem limites acima do que já foi nos últimos 20 milhões de anos, causando uma catástrofe sem precedentes e cujas conseqüências mal podemos prever. O controle de natalidade é fundamental. Precisamos continuar a ser 6 bilhões (ou menos) em 2050.

Além disso, há modos de se absorver o dióxido de carbono na atmosfera. Um é a plantação de florestas. No primeiro caso, para poder absorver o dióxido de carbono em excesso precisaríamos plantar uma área do dobro do tamanho do Brasil (16 milhões de quilômetros quadrados) em regiões já desmatadas, tropicais ou subtropicais. Cada árvore retira uma tonelada de dióxido de carbono da atmosfera durante sua vida, de uns 40 anos. Este número leva em consideração que as emissões de dióxido de carbono já tenham sido reduzidas a menos da metade do que é hoje. É importante salientar também que esta madeira não poderia ser queimada ou usada como fonte de energia, ou voltaríamos à situação anterior.

Outro método promissor é a fertilização dos oceanos. Adicionando pequenas quantidades de ferro à água do mar é possível estimular a produção de plankton que tende a usar carbono da atmosfera para fotossíntese e crescimento de carapaças calcáreas. É um caminho promissor, especialmente porque aumenta os níveis de atividade biológica marinha, aumentando a população de peixes e consequentemente a pesca, mas muito mais pesquisas são necessárias para estabelecer a viabilidade deste método.

Um ítem muito importante é aumentar a eficiência dos equipamentos de ar condicionado, lavadoras e iluminação pública, computadores e TVs. Muito tem sido feito nesse sentido, mas as lâmpadas incandescente comum são muito mais barata e comuns que as suas alternativas, como os tubos fluorescentes e os LEDs. Os automóveis deverão ser do tipo híbrido ou diesel-hibrido, com eficiencias da ordem do dobro a três vezes as observadas nos carros atuais. As populações urbanas deverão estar em centros com alta densidade, bom planejamento e eficiente rede de transporte público. Melhor planejamento da iluminação pública, com menos desperdício de luz nas luminárias teria um importante impacto na emissões. Incentivos ao uso de equipamentos e carros mais eficientes tem que ser aplicados para que haja uma efetiva migração.

Na área de geração de energia, a energia nuclear, eólica, hidroelétrica e solar são as que podem reduzir as emissões. Uma proporção maior da energia consumida terá que provir destas alternativas.

Todas essas medidas tem que ser tomadas. Se tomarmos apenas algumas, não será suficiente. As medidas são: reduzir a população, plantar árvores em grande escala, aumentar a eficiência de meios de transporte e mudar as formas de geração de energia.

E se a causa do aquecimento não for o excesso de dióxido de carbono na atmosfera? Esta é a dúvida maior: não temos como responder a esta pergunta com segurança absoluta. Olhe entretanto para o gráfico ao lado, onde podem ser observados os níveis de dióxido de carbono e as temperaturas médias ao longo dos últimos 600 mil anos. O aquecimento e o aumento dos níveis de gás carbonico parecem ser simultâneos, mas será que um é causa do outro?

Mesmo se não forem, o fato de que hoje há muito mais dióxido de carbono na atmosfera do que em qualquer momento dos últimos 600 mil anos já é uma indicação séria de que abusamos no ritmo de queima de combustíveis fósseis. Da mesma maneira que quando muita gente respira em um quarto fechado ao mesmo tempo, o ar da terra está dando os primeiros sinais de que precisa ser renovado. E, obviamente, não podemos simplesmente ir para outro quarto, mudar de planeta. É hora de agir, e é a ciência que vai guiar os próximos passos. Ainda há esperança.

Dados: Wikipedia

6 comentários:

Gian disse...

Apesar da ineficiência da fotossíntese, ela ainda é uma boa alternativa para reduzir o consumo de combustíveis fósseis (que sabemos também ser energia solar acumulada) devido a imensa quantidade de energia que recebemos do sol.
É uma forma de armazenar a energia solar de maneira mais barata do que a utilização de baterias, no caso é um "não tem cão, caça com gato".
De qualquer forma concordo contigo de que novas tecnologias poderão substituir com ganhos em relação aos biocombustíveis o uso de fósseis.

Inclusive também ando tratando disso no meu blog: http://eudiscordomesmo.blogspot.com , ficaria muito honrado com uma visita.

Abraço.

Zappi disse...

Olá Gian,

É verdade que, em teoria, seria uma alternativa. Mas quando analisamos o etanol, a fermentação consome 1/3 dessa energia, a destilação, purificação, transporte e colheita outro 1/3... ficamos com uma eficiência para coletar energia solar de apenas 0.03%!!! Cobrir o país com cana-de-açúcar não faz sentido energético algum. Se fizesse, não teriam existido os monstruosos subsídios que o governo federal jogou no pro-álcool e de quebra estaríamos mantendo tranquilamente toda a frota de veículos do Brasil movida a álcool.

Obrigado pela visita, darei um pulo em seu blog.

Eduardo Bernasconi disse...

Controle de natalidade é o mais importante. Não há nada mais relevante do que limitar a quantidade de idiotas que precisam mudar para um apartamento com 4 a 6 vagas na garagem para acomodar duas pick-up off-road (just for fun) + três carros de 2000 Kg de aço cada um.
Plantar arvores; Aqui no Brasil esquece – só as fábricas de papel e celulose plantam para obter sua matéria prima. O resto está desmatando para plantar cana ou para levar o gado que esta dando lugar à cana.
Em fim, eu sou cético quanto à disponibilidade de inteligência necessária para implementar todas as soluções (principalmente o controle de natalidade). E acho que os combustíveis fósseis vão sobrar, isto é, a chamada "humanidade" vai desaparecer antes.

Zappi disse...

Olá Eduardo,

Não sou tão pessimista quanto você, mas você está absolutamente certo sobre o número de pessoas com pick-ups off road! Estes são poluidores compulsivos e deveriam ter vergonha.

Aqui na Austrália há muitos lugares que são acessíveis somente com jipes, mas isso não justifica andar com carros desse tipo na cidade. Há muito o que fazer nessa área.

Aluizio Amorim disse...

Zappi: há algum tempo, não lembro o mês, postei no meu blog uma pesquisa interessante sobre a questão do metano existente no fundo dos oceados. Formam bolhas gigantescas que explodem. O metano sobe a superfície do mar e ganha a atmosfera. Apenas 1% das moléculas desse gas fica retida na água do mar. Na ocasião postei também um vídeo da eclosão de uma dessas bolhas feito por cientistas. Na home page do curo de Química da UFSC há uma matéria sobre isso que também citei. Recentemente também li sobre outra pesquisa dando conta da emissão de metano pelas florestas. Ainda acho que há muito alarme e interesse financeiro na venda de consultorias. Portanto, há controvérsia a respeito do denominado efeito estufa.
abs
Aluízio Amorim
http://oquepensaaluizio.zip.net

Zappi disse...

Olá Aluizio,

Você se refere ao hidrato de metano (veja aqui). É um interessante composto de metano e água que se forma provavelmente a partir de atividade microbiana. Aparentemente há muito mais metano em forma de hidrato do que gás natural e o metano poderia ser liberado se houvesse um forte aquecimento dos oceanos, causando um efeito estufa violento. É um assunto fascinante.