C QUANTIFICAÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE ÁREA NATIVA PARA NEUTRALIZAÇÃO DE EMISSÃO DE CARBONO: UM ESTUDO DE CASO

Kelly Araújo da Silva^[1]

Mackson Ronny de Oliveira D'Anunciação^[2]

 

Artigo fundamentado em TCC de mesma autoria entregue à Universidade Estácio de Sá.

 

RESUMO

O presente trabalho é um estudo de caso que busca discutir a quantificação e o dimensionamento de uma área nativa para neutralização de emissão de carbono. O sequestro de gases causadores de aquecimento global tem sido pauta de inúmeros projetos em que organismos fotossintetizantes absorvem dióxido de carbono e transformam-no em biomassa. O objeto do estudo de caso é um empreendimento (Biocidade/Modu soluções ambientais ltda), com área total de 10.116,54 m² e está instalado no município de Rio Verde, estado de Goiás. Para realização do estudo, são definidos três objetivos específicos: 1) quantificar a emissão de carbono por tonelada de resíduos incinerados; 2) dimensionar a área de vegetação nativa necessária para sua neutralização (sequestro/absorção dessa emissão); e 3) avaliar o incinerador a ser utilizado pela empresa em estudo. O estudo aponta que efluentes lançados não ultrapassam os limites permitidos pela legislação. O trabalho apresenta todo o procedimento para a denominada fase de investigação do Estudo do Carbono.

Palavras-chave: CO2.  Sequestro de carbono.  Absorção de carbono. Meio ambiente.

 

ABSTRACT

This paper is a case study that discusses the quantification and sizing of a native area for carbon emission neutralization. The kidnapping of global warming-causing gases has been the agenda of numerous projects in which photosynthetic organisms absorb carbon dioxide and turn it into biomass. The case study of the object is a development (Biocidade / Modu ltd environmental solutions), with total area of 10,116.54 m² and is installed in the city of Rio Verde, state of Goiás For the study, three specific objectives are defined.: 1) quantify the carbon footprint per tonne of waste incinerated; 2) scale the area of native vegetation needed to neutralize (abduction / absorption of this issue); and 3) to evaluate the incinerator to be used by the company under study. The study indicates that effluents do not exceed the limits permitted by law. The paper presents the entire procedure for the investigation phase called the Study of Carbon.

Keywords: Carbon sequestration. carbon absorption. Environment.

 

1. Introdução

 

            O sequestro^[3] de gases causadores de aquecimento global tem sido pauta de inúmeros projetos em que organismos fotossintetizantes absorvem dióxido de carbono e transformam-no em biomassa.

             Os problemas causados pelos gases acumulados na atmosfera, ocasionando o chamado efeito estufa, na atualidade, têm se configurado em “uma das grandes preocupações em se tratando de meio ambiente.” (BARBOSA et al., 2013, p. 1784). E, por sua vez, “o problema do aquecimento global vem se tornando o grande assunto” (ibidem) das mídias. Jornais, televisões e internet discutem o tema, além de várias organizações se manifestarem em defesa do planeta Terra.

            “O aquecimento global é ocasionado pela elevação da concentração dos gases do efeito estufa na atmosfera”. (Ibidem)

            Tal problema, a elevação dos gases do efeito estufa, é ocasionado em grande parte pelo homem, por meio de indústrias e de outras atividades econômicas, bem como por diversos tipos de poluição ambiental. “O gás é lançado na atmosfera pela queima de combustíveis fósseis (como carvão, petróleo e gás natural) e outras atividades humanas.”^[4]

            O dióxido de carbono (CO₂), o metano (CH₄) e o óxido nitroso (N₂O) são as gases mais importantes, os que mais contribuem para a alta de temperatura, sendo o dióxido de carbono o gás que entra com a  maior parcela de contribuição para o aquecimento global.

            A concentração do CO₂ tem aumentado ano após ano desde quando “os cientistas começaram a fazer medições nas encostas do vulcão Mauna Loa. Os pesquisadores apontavam 400 ppm como o pico máximo que se podia chegar sem grandes efeitos para o meio ambiente.” (Ibidem)

            Desde que as medições começaram, a taxa de crescimento vem se acelerando “a partir de cerca de 0,7 ppm por ano em 1950 para 2,1 ppm por ano, durante os últimos 10 anos.”  (Ibidem). Há de se registrar, todavia:

  Antes da revolução industrial, no século 19, a média global de CO₂ foi de cerca de 280 ppm. Durante os últimos 800 mil anos, o CO₂ oscilou entre cerca de 180 ppm durante as eras glaciais e 280 ppm durante os períodos interglaciais quentes. A taxa de crescimento de hoje é mais de 100 vezes mais rápida do que o aumento que ocorreu quando a última era glacial terminou.^[5]

 

            Conforme têm demonstrado vários pesquisadores e instituições, especialmente  Roth et al. (1999 e Tsuhako (2004), citados  por Vieira (2011, p. 1), o “acelerado processo de urbanização, aliado ao consumo crescente de produtos menos duráveis e descartáveis, tem provocado um sensível aumento do volume e diversificação de resíduos gerados, assim como sua concentração espacial.”

            O presente trabalho é um estudo de caso que busca discutir a quantificação e o dimensionamento de uma área nativa para neutralização de emissão de carbono.

            O empreendimento (Biocidade/Modu soluções ambientais ltda), objeto do estudo de caso, possui uma área total de 10.116,54 m² e está instalado no município de Rio Verde, estado de Goiás, conforme o mapa de localização da Figura 1 adiante.

 

   Figura 1. Mapa de localização do empreendimento da Modu Soluções Ambientais Ltda.

  Fonte: Elaboração própria com dados do Google Maps <https://www.google.com.br/maps

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            Para realização do estudo, são definidos três objetivos específicos: 1) quantificar a emissão de carbono por tonelada de resíduos incinerados; 2) dimensionar a área de vegetação nativa necessária para sua neutralização (sequestro/absorção dessa emissão); e 3) avaliar o incinerador a ser utilizado pela empresa em estudo.

            O corpo deste trabalho contém, além desta Introdução (1), as seguintes partes: 2. Sequestro e absorção de carbono; 3. Metodologia; 4. Resultados e discussão; e 5) Conclusão.

            O Capítulo 2 é destinado à fundamentação teórica do trabalho. O Capítulo 3, como sugere seu nome, trata dos aspectos metodológicos. No Capítulo 4, faz-se a discussão dos resultados (dados coletados). E, por fim, o Capítulo 5 apresenta as considerações finais sobre pesquisa.

 

2. Sequestro e absorção de carbono

 

            O aquecimento global acontece quando há altos níveis de concentrações de CO₂ na atmosfera. Esse CO₂ deve ser sempre removido da atmosfera fazendo parte do ciclo do carbono, Caso não houvesse essa retirada desse gás da atmosfera, o planeta Terra se tornaria muito quente, Não haveriam assim possibilidades de vida no Planeta.

            Existem hoje mecanismos com que possibilitam a retirada do CO₂ da atmosfera. Tal procedimento é chamado de sequestro de carbono. O sequestro de carbono, portanto, é a remoção do CO₂ atmosférico para ser armazenado no solo (subsolo). Os grandes responsáveis pelo sequestro de carbono são os oceanos, florestas e solos que o fazem por meio dos organismos fotossintetizantes. Estes, pois, removem o CO₂ atmosférico para sua sobrevivência.  (BARBOSA et al., 2013, p. 1784-1784).

            Por sua vez, Tonon (2007) afirma que sequestro de carbono é “a absorção de grandes quantidades de gás carbônico (CO₂) presentes na atmosfera.” Ressalta o autor que a forma mais comum do chamado sequestro de carbono “é naturalmente realizada pelas florestas.” (Ibidem)

Na fase de crescimento, as árvores demandam uma quantidade muito grande de carbono para se desenvolver e acabam tirando esse elemento do ar. Esse processo natural ajuda a diminuir consideravelmente a quantidade de CO2 na atmosfera: cada hectare de floresta em desenvolvimento é capaz de absorver nada menos do que 150 a 200 toneladas de carbono. (TONON, 2007)

 

            É por essas e outras razões que o plantio de árvores deve-se constituir em uma das prioridades para a diminuição de poluentes na atmosfera da Terra.  Carlos Joly, do Instituto de Biologia da Unicamp, citado por Tonon (2007), é enfático: “A recuperação de áreas plantadas, que foram degradadas durante décadas pelo homem, é uma das possibilidades mais efetivas para ajudar a combater o aquecimento global”.

            A recuperação de áreas plantadas não é a única solução. Já existem pesquisas avançadas para produzir o que os estudiosos denominam de sequestro geológico de carbono.

É uma forma de devolver o carbono para o subsolo. Os gases de exaustão produzidos pelas indústrias são separados através de um sistema de filtros que coletam o CO2. Esse gás é comprimido, transportado e depois injetado em um reservatório geológico apropriado – que podem ser campos de petróleo maduros (já explorados ou em fase final de exploração), aqüíferos salinos (lençóis de água subterrânea com água salobra não aproveitável) ou camadas de carvão que foram encontradas no solo. (TONON, 2007)

 

            José Marcelo Ketzer, coordenador do Centro de Excelência em Pesquisa sobre Armazenamento de Carbono (Cepac), nesse lineamento, assegura:

Os reservatórios geológicos são altamente eficazes para aprisionar fluidos em profundidade. Do contrário, o forte terremoto que causou o tsunami na Ásia teria rompido diversos depósitos geológicos naturais. No entanto, nenhum campo de gás natural ou petróleo vazou. (Apud TONON, 2007)

 

            Lembra ainda Ketzer que “os campos de petróleo ou gás natural guardaram esses fluidos por milhões de anos e que eles permaneceriam intactos se o homem não resolvesse trazê-los para a superfície.” (Ibidem).

            A Figura 2 ilustra o processo de sequestro de carbono.

 

 Figura 2. Sequestro do carbono

Fonte: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Sequestro_de_carbono>. Acesso em: 10 jul. 2016.

 

2.1 Resíduos sólidos

            O problema dos resíduos sólidos é tema vem despertando o “interesse mundial, e tem sido tratado como prioritário, juntamente com os problemas relativos à água e ao meio ambiente.” (BRAGA e RAMOS, 2006, p. 162).

            Resíduos podem ser definidos como aquelas partes sobrassalentes ou excedentes dos “processos derivados das atividades humanas e animal e de processos produtivos como a matéria orgânica, o lixo doméstico, os efluentes industriais e os gases liberados em processos industriais ou por motores.” (Sebrae)^[6]

            Os resíduos sólidos são comumente denominados de lixo. “Este conceito de lixo pode ser considerado como uma invenção humana, pois em processos naturais não há lixo – apenas produtos inertes.” (VERISSIMO, 2012, p. 11-12).

Conforme Bérrios (2003)^[7], lixo pode ser considerado como “o produto na saída de um sistema (output), ou seja, aquilo que foi rejeitado no processo de fabricação, ou que não pode mais ser reutilizado em função das tecnologias disponíveis. (Apud DAGNINO, 2004)

            Ainda Bérrios (2003), citado também por Dagnino (2004), na língua portuguesa,

… o termo resíduo sólido tem substituído a palavra lixo numa tentativa de desmistificar o produto do metabolismo social. A palavra lixo vem constantemente carregada de significados ligados ao que não serve mais e, como sabemos, este não servir é carregado de dinamismo.

 

            Há de se registrar a ponderação que esses autores fazem quanto à gestão de resíduos. De modo geral, “está referida a dois tipos de atitude: (1) aplicação de tecnologias na remedição e tratamento de resíduos pós-consumo e (2) adoção de medidas preventivas para a conservação de recursos e regulação da produção de bens. (BÉRRIOS, 2003, apud DAGNINO, 2004)

            Para a legislação brasileira, por fim, “a denominação utilizada é a de resíduo sólido, que engloba resíduos no estado sólido e também os líquidos que não possam, mesmo após tratamento, serem despejados em corpos de água.”  (VERISSIMO, 2012, p. 12).

            O recrudecimento expressivo de resíduos, “nos seus diferentes estados (sólidos, líquidos e gasosos) e os indesejáveis efeitos no meio ambiente têm elevado o custo de tratamento desses elementos.” (Sebrae)^[8]

            Por seu turno, o “descarte incorreto do lixo urbano também gera graves efeitos nocivos ao planeta. Assim, reduzir, reutilizar e reciclar são condições essenciais para garantir processos mais econômicos e ambientalmente sustentáveis, nas cidades e no campo.” (Ibidem)

 

2.1.1 Incineração de resíduos sólidos

            A incineração de resíduos sólidos é definida pela norma NBR 11175 (ABNT, 1990) como o processo de oxidação à alta temperatura que destrói ou reduz o volume ou recupera materiais ou substâncias. Roth et al. (1999) relatam que a incineração contribui para a redução do volume e do potencial tóxico dos detritos, bem como possibilita a utilização da energia liberada pela sua queima.

            Os resíduos sólidos são divididos em três classes (Quadro 1) quanto à periculosidade de acordo com a norma NBR 10004 (ABNT, 2004). Conforme o Quadro 1, os resíduos Classe I possuem significativo risco ambiental e sanitário e, desta maneira, não podem ser enviados a aterros comuns e devem receber tratamento diferenciado. Os rejeitos sólidos produzidos no serviço de saúde e a maioria dos industriais são classificados como Classe I devido às suas particularidades.

 

Quadro 1. Classificação dos resíduos quanto a sua periculosidade

Resíduos Classe I (Perigosos)	Resíduos Classe II (Não-inertes)	Resíduos Classe III (Inertes)
Apresentam risco à saúde pública ou ao ambiente, caracterizando-se por terem uma ou mais das seguintes propriedades: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade. Apresentam uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade	Podem ter propriedades como combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade, porém não se enquadram como resíduo I ou III.	Não têm nenhum dos seus constituintes solubilizados em concentrações superiores aos padrões de potabilidade de águas.

Fonte:  Elaboração da autora com informações da ABNT (2004) e <http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/residuos/res06.html>. Acesso em: 10 jul. 2016.

           

            O Quadro 1a  é seccionamento do Quadro 1. Ele destaca os resíduos não-inertes, Classe II, em duas categorias: IIA e IIB.

 

Quadro 1a. Classificação dos resíduos não-inertes

Resíduos Classe II (Não-inertes)
Podem ter propriedades como combustibilidade, biodegradabilidade ou solubilidade, porém não se enquadram como resíduo I ou III.
IIA   Não se enquadram como  resíduosperigosos (Classe I) nem como resíduos inertes (Classe IIB)	IIB   Não possuem nenhum de seus constituintes solubilizados concentrações superiores aos  padrões de potabilidade da água, aspecto, exceto cor, os de turbidez, dureza e sabor,

Fonte:  Elaboração da autora com informações da ABNT (2004) e <http://www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/residuos/res06.html>. Acesso em: 10 jul. 2016.

 

            Uma variedade de alternativas se encontra proposta na literatura para o tratamento de resíduos perigosos. Destacam-se, todavia as seguintes: autoclavagem, desinfecção química, desinfecção gasosa, radiação e microondas (JANGSAWANG; FUNGTAMMASAN, KERDSUWAN, 2005).

            No entanto, estas técnicas não reduzem de forma significativa a massa e o volume dos resíduos. São pouco eficientes para a desinfecção da massa em sua totalidade e não eliminam a toxicidade e o risco químico. Adicionalmente, não são aplicáveis a todas as variedades de resíduos do serviço de saúde (RSS), por exemplo, que necessitam da prévia trituração para sua estabilização.

            Dessa maneira, a incineração é considerada a opção mais eficiente para o tratamento destes resíduos.

            O princípio de tratamento de resíduos pelo processo de incineração baseia-se no fato de que, à medida que os resíduos sólidos ou líquidos entram em contato com temperaturas elevadas, uma fração de sua massa é transformada em gases.

            Conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas,pode-se definir um incinerador nestes termos “Qualquer dispositivo, aparato, equipamento ou estrutura usada para a oxidação à alta temperatura que destrói ou reduz o volume ou recupera materiais ou substâncias” (ABNT, 1990, p. 1).

            Os incineradores são equipamentos que geralmente operam em duas câmaras: na primeira ocorre a combustão do resíduo, com temperaturas entre 400  ^oC e 600 ^oC.

            Os gases então gerados são oxidados em uma segunda câmara com temperaturas entre 800 ^oC e 1200 ^oC (JANGSAWANG; FUNGTAMMASAN,  KERDSUWAN, 2005). Esta elevada temperatura de trabalho garante não só a detoxificação^[9], pela inativação de organismos patogênicos, bem como a volatilização de aproximadamente 90% do material em volume e 70% em massa (SHI et al., 2008).

             Inicialmente – reforce-se – os resíduos atingem uma temperatura de cerca de 400 ^oC e 600 ^oC na câmara de combustão primária, originando monóxido de carbono e hidrocarbonetos. Esta etapa tem a função apenas de gaseificação dos resíduos sólidos (JANGSAWANG; FUNGTAMMASAN, KERDSUWAN, 2005).

            Os efluentes atmosféricos gerados na câmara de combustão primária, ou câmara de gaseificação, são direcionados à câmara de combustão secundária, onde são aquecidos a temperaturas entre 800 ^oC e 1200 ^oC, por meio de queimadores a gás liquefeito de petróleo (GLP). O escoamento é turbulento e com excesso de ar, em torno de 8% de O₂.

            De acordo com Werther (2007)^[10], os principais efluentes gasosos são: monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂), óxidos de nitrogênio (NOx), ácidos fluorídrico (HF) e clorídrico (HCl), dióxido de enxofre (SO₂) e gases tóxicos, como dioxinas (PCDD) e furanos (PCDF). (Apud VIEIRA, 2011, p. 5 e COSTA, 2012, p. 3)

            Para essas condições, os

… limites de emissões são estabelecidos para monitorar o funcionamento destas unidades. A NBR 11175 (ABNT, 1990) e a Resolução CONAMA nº 316 de 2002 estabelecem limites para emissões de gases como óxidos de enxofre e de nitrogênio, monóxido de carbono, compostos clorados inorgânicos, compostos fluorados inorgânicos, dioxinas e furanos. (VIEIRA, 2011, p. 5; COSTA, 2012, p. 3)

 

            A Tabela 1 apresenta a concentração máxima de  emissão  de  poluentes  permitida pela RESOLUÇÃO CONAMA nº 316, de 29 de outubro de 2002. Ela serve, assim, para todo e qualquer sistema de tratamento térmico.

 

Tabela 1. Classificação dos resíduos quanto a sua periculosidade

 Fonte: Vieira (2011, p. 6) e Costa (2012, p. 3) .

 

            Os autores recém-mencionados ainda registram que, além dos limites para emissão desses gases, na norma citada também são instituídos:

 

... limites para material particulado total (MP₁₀), substâncias inorgânicas na forma particulada, agrupadas em conjunto como Classe 1 (cádmio, mercúrio, tálio); Classe 2 (arsênio, cobalto, níquel, telúrio, selênio) e Classe 3 (antimônio, chumbo. (VIEIRA, 2011, p. 5; COSTA, 2012, p. 3)(COSTA, 2012, p. 3)

 

            Moreira e Giometti (2008), citadas por Vieira (2011, p. 6), afirmam que “o gás carbônico é um dos gases que naturalmente contribuem para o efeito estufa normal do planeta, mas o aumento de sua concentração na atmosfera tem provocado o aquecimento do globo terrestre.”

            O Protocolo de Kioto (1998) define como gases causadores de efeito estufa (GEE) o dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄), hidrofluorcarbonos (HFCs), perfluorcarbonos (PFC), hexafluoreto de enxofre (SF₆) e o óxido de nitrogênio (N₂O).

            Esses gases, segundo Moreira e Giometti (2008, p. 9-10), são

provenientes de maior atividade de industrial, agrícola e de transportes, e isto em função do uso de combustíveis fósseis. Este aquecimento global pode ter conseqüências sérias para o planeta e para sua população, como, por exemplo, mudanças nos padrões climáticos mundiais.

 

            Desde 1750, segundo Mendonça (2003)^[11], as concentrações atmosféricas de CO₂ e CH₄ aumentaram em 31% e 149%, respectivamente, em relação a níveis pré-industriais. (Apud VIEIRA, 2011, p. 6)

            Em 2004, Pacala & Socolow (2004)^[12] afirmam que a concentração de CO₂ era de 375 ppm (partes por milhão) enquanto na era pré-industrial os níveis não ultrapassavam a metade deste valor.  (Apud VIEIRA, 2011, p. 6)

            Para a resolver o problema do aquecimento global são consideradas três opções, a saber: a redução do uso de combustíveis fósseis, remoção do CO₂ atmosférico e a captura de GEE logo após sua emissão, impedindo seu lançamento para a atmosfera (BENEMANN, 1997, apud VIEIRA, 2011, p. 7). Em relação à  esta “última opção muito se sabe sobre o cultivo de plantas vasculares, que em seu processo fotossintético utilizam o CO₂ atmosférico.” (VIEIRA, 2011, p. 7)

            Todavia, as microalgas, em face do seu rápido desenvolvimento, são mais eficientes no sequestro de GEE, como pode ser observado no Quadro 2 adiante.

 Quadro 2. Comparação entre potenciais reservatórios de carbono atmosférico (cont.)

 

Fonte: Vieira (2011, p. 7-8)

 

Quadro 2. Comparação entre potenciais reservatórios de carbono atmosférico (cont.)

Fonte: Vieira (2011, p. 7-8)

 

2.2 Mecanismo de desenvolvimento limpo e créditos de carbono

            No ano de 1997, na cidade de Kioto no Japão, foi assinado um acordo entre países preocupados com a situação climática global, que consiste na possibilidade de utilização de mecanismos de mercado para que os países desenvolvidos possam reduzir as emissões de gases de efeito estufa (MARCHEZI e AMARAL, 2008).

            O Protocolo de Quioto “estabelece metas de redução de emissão de gases de efeito estufa e mecanismos adicionais de implementação para que estas metas sejam atingidas.” (MOREIRA e GIOMETTI, 2008, p. 10)

            As metas de redução são diferenciadas entre as Partes, em consonância com o “princípio das responsabilidades comuns, porém diferenciadas”, adotado pela CQNUMC, e deverão ser atingidas no período compreendido entre 2008 e 2012 (BRASIL. SENADO FEDERAL, 2004, p. 12, apud MOREIRA e GIOMETTI, 2008, p. 10).

            Com base em Fearnside (2000),^[13] em Rocha (2003)^[14] e em Souza & Azevedo (2006)^[15], Vieira (2011, p. 11) apresenta o Quadro 3 seguinte com os países e as metas de redução de GEE.

 Quadro 3. Países anexo I e países não-anexo I

Fonte: Vieira (2011, p. 11)

             Segundo Justi (2006), os três mecanismos de flexibilidade estipulados são:     “o Comércio de Emissões entre Países Desenvolvidos, as Transferências e Aquisição de Redução de Emissões entre Países Desenvolvidos e os Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL)”.

            O MDL permite que países desenvolvidos invistam nos países em desenvolvimento em oportunidades de redução de baixo custo e que recebam

créditos pelo resultado obtido.

            De acordo com Motta (2000), “uma vez que as oportunidades de redução de emissões são mais baratas em países em desenvolvimento, aumenta-se a eficiência econômica para alcançar as metas iniciais de redução de emissões.”

            Para que os projetos de MDL sejam certificados e validados, deverão oferecer

benefícios reais, mensuráveis e de longo prazo relacionados com a mitigação da mudança do clima, e também basear-se nas reduções de emissões que sejam adicionais as que ocorreriam na ausência da atividade certificada de projeto. (MCT, 2009).

            Dentre as modalidades de projetos que tenham objetivo de redução de efeito estufa e que sejam compatíveis aos objetivos de desenvolvimento sustentável destacam-se três:

• Redução de Emissões: Como exemplo pode-se citar melhoras tecnológicas, substituição de combustíveis, conservação de energia e aumento da eficiência energética diminuindo a emissão de GEE.

•  Emissões Evitadas: Projetos que aumentam a oferta de energia, com a renováveis ou de baixo potencial emissor.

• Resgate de Carbono: promover o seqüestro de CO₂ atmosférico e sua estocagem em reservatórios (Exemplo: reinjeção de CO₂). (VIEIRA, 2011, p. 11)

             Concluída esta fundamentação, passa-se à apresentação da metodologia, com a qual se faz o trabalho de campo.

 

3. Metodologia

 

Teoria, para Augusto Silva Triviños, é “um conjunto de conceitos, sistematicamente organizado e que reflete a realidade dos fenômenos materiais sobre a qual foi construída e que serve para descrever, interpretar, explicar e compreender o mundo objetivo.” (TRIVIÑOS, 2006, p. 122).

Araujo, baseado em Minayo (2010, p. 16-17) assegura que os “resultados da construção científica de conhecimentos obtidos, ao longo do tempo, por outros estudiosos e que servem hoje à investigação, são chamados de teorias.” E que elas “são construídas com o propósito de explicar ou compreender um fenômeno, um processo ou um conjunto de fenômenos e processos.” (Ibidem)

Metodologia, segundo Minayo (2007)^[16] explana que a “metodologia pode ser apreendida como o processo de coleta e análise dos dados e informações utilizados para o entendimento da realidade, complementando respectivamente a referência teórica.” (Apud GOERCK, 2009, p. 143). Minayo (2010, p. 14) compreende ainda que a metodologia é “o caminho do pensamento e a prática exercida na abordagem da realidade.”

 

3.1 Estudo de caso

            A pesquisa é de natureza experimental. Trata-se, principalmente, da análise individual de um empreendimento (quantificação e o dimensionamento de uma área nativa para neutralização de emissão de carbono), utilizando-se o método denominado estudo de caso. Este é definido por Bisquera (1989)^[17] como

 

… uma análise profunda de um sujeito considerado individualmente. Às vezes pode-se estudar um grupo reduzido de sujeitos considerado globalmente. Em todo o caso observam-se as características de uma unidade individual, como por exemplo um sujeito, uma classe, uma escola, uma comunidade, etc.

O objectivo consiste em estudar profundamente e analisar intensivamente os fenômenos que constituem o ciclo vital da unidade, em vista a estabelecer generalizações sobre a população à qual pertence. (Apud MENDES, 2003).

 

Por sua vez, caso pode ser entendido, conforme Ana Maria Roux Valentini Coelho,

 

como uma unidade de análise, que pode ser um indivíduo, o papel desempenhado por um indivíduo ou uma organização, um pequeno grupo, uma comunidade ou até mesmo uma nação.

Todos esses tipos de caso são unidades sociais. Entretanto casos também podem ser definidos temporariamente (eventos que ocorreram num dado período), ou espacialmente (o estudo de um fenômeno que ocorre num dado local). Portanto, um caso pode ser um fenômeno simples ou complexo, mas para ser considerado caso ele precisa ser específico (STAKE, In DENZIN e LINCOLN, 2001, p. 436)^[18].

 

            Ainda, segundo Braziellas e Moutinho (2010, p. 21), o estudo de caso “é uma modalidade de pesquisa que consiste no estudo profundo e exaustivo de um ou poucos objetos.” Esse procedimento é “uma investigação empírica que aborda um fenômeno contemporâneo dentro do seu contexto de vida real”. (Ibidem).

            Desta forma, conforme Antonio Chizzotti, o estudo de caso verifica as seguintes fases: 1) seleção e delimitação como referência significativa; 2) o “trabalho de campo”; e 3) relato do estudo. (CHIZZOTTI, 2005, p. 102-103).

 

3.2 Coleta de dados         

            Como já informado, o empreendimento (Modu soluções ambientais ltda), objeto do estudo de caso, possui uma área total de 10.116,54 m² e está localizalado no município de Rio Verde, estado de Goiás, conforme o mapa de localização da Figura 1.

            Para realização da coleta de dados da pesquisa (trabalho de campo/laboratório), foram utilizados os equipamentos, instrumentos e métodos, que se listam a seguir.

a)   fotoperíodo de 12 horas de luz e 12 horas de escuro;

b)   lâmpadas de elevado Índice de Reprodução de Cor (IRC);

c)    luxímetro digital, marca Instrutherm, modelo LDR-208;

d)   bomba dosadora peristáltica, marca Provitec, modelo AWG 5000;

e)   cilindro de CO₂ ultrapuro, marca White Martins;

f)     rotâmetro, marca Omel, modelo 3P5);

g)   analisador de gases, marca Tempest 100;

h)    coletor Isocinético de Poluentes Atmosféricos.

 

            Os gases da incineração são tratados em sistema composto por resfriador, ciclones, vortex, filtro de mangas e removedor de odor por carvão ativado.

 

4. Resultados e discussão

            Foi utilizado um fotoperíodo de 12 horas de luz e 12 horas de escuro, que são condições reais da usina de incineração Biocidade (Modu soluções ambientais ltda.). Esta condição foi escolhida dada a intenção deste estudo em se obter subsídios para a implantação de fotobiorreatores em escala industrial para sequestro de gases em plantas de incineração.

            A intensidade luminosa, obtida com lâmpadas de elevado Índice de Reprodução de Cor (IRC), aproxima-se da luminosidade proporcionada naturalmente pelo sol.

            A intensidade luminosa foi determinada a partir de um luxímetro digital (Marca Instrutherm, modelo LDR-208).

            O dióxido de carbono puro foi obtido de um cilindro de CO₂ ultrapuro (White Martins), que consiste na testemunha do experimento.

            O cálculo da vazão de CO₂, necessária baseou-se na solubilidade do gás, por se tratar da fase em que as células atingem a taxa máxima de crescimento, demandando mais carbono.

            O gás de incineração possui em média 16% de CO₂ , assim, a vazão de gás de incineração foi corrigida com este teor.

            A injeção de CO₂ puro (0,756 L h^-1 ) e de CO₂ de incineração (4,725 L foi realizada por meio de uma bomba dosadora peristáltica^[19] h^-1) com controle eletrônico de vazão (marca Provitec, modelo AWG 5000) e de um rotâmetro^[20] (marca Omel, modelo 3P5). A concentração de CO₂ após esta diluição foi de 5% em volume.

            O gás de incineração foi previamente tratado de maneira a possibilitar a remoção de vapores ácidos e cinzas, e teve sua temperatura reduzida a 55 ^oC.

            Um analisador de gases (marca Tempest 100) foi utilizado para quantificar o teor de O₂ , CO, CO₂ , NO x e H₂O durante a incineração dos resíduos, juntamente ao CIPA – Coletor Isocinético de Poluentes Atmosféricos^[21].

            O Quadro 4 apresenta a composição gravimétrica dos resíduos incinerados  pela usina de incineração Biocidade (Modu soluções ambientais ltda.).

 

Quadro 4. Composição gravimétrica

 Fonte: Elaboração própria

            O sequestro de CO₂ foi medido por meio da extrapolação do carbono contido na biomassa. Desta forma, a quantificação da biomassa foi realizada. O cálculo da clorofila-a e clorofila-b foi realizado pela equação cromática de Lichtentaler e Wellburn (1985), a partir da absorbância do sobrenadante em 666 nm, sendo descontado o espalhamento de luz observado em 653 nm, utilizando o solvente como o branco (equação adiante).

 

clorofila-a = 15,65 x D.O.₆₆₆ -7,34 x D.O.₆₅₃

em que:

clorofila-a = clorofila-a (μg mL ^-1);

D.O.₆₅₃ = Densidade ótica a 653 nm; e

D.O.₆₆₆ = Densidade ótica a 666 nm.

 

clorofila-b = 27,05 x D.O.₆₅₃ – 11,21 x DO.₆₆₆

 

em que:

clorofila-b = clorofila-b (μg mL ^-1);

D.O.₆₅₃ = Densidade ótica a 653 nm; e

D.O.₆₆₆ = Densidade ótica a 666 nm.

 

            A clorofila-a+b foi obtida pela soma dos resultados obtidos para clorofila-a e clorofila-b.

            A transformação dos dados em μg mL ^-1 para pg célula ^-1 foi realizada por meio dos dados obtidos para contagem de células (número de células mL ^-1).

            Os resultados de densidade celular, contagem de células e clorofila foram analisados por meio de Análise de Variância (ANOVA) e teste T, com nível de significância de 5%. Cabe eplicar esses dois conceitos.

            Segundo Spiegel (1993)^[22], em muitos casos ou ”situações há a necessidade de se testar a significância das diferenças entre três ou mais médias amostrais, ou seja, testar a hipótese nula de que as médias amostrais são todas iguais.” (Apud GRIGOLO e  OLIVEIRA).

            Devore (2006)^[23] define “ANOVA como sendo um teste que contempla um conjunto de situações experimentais e procedimentos estatísticos para a análise de respostas quantitativas de unidades experimentais. Por sua vez, para Freund e Simon (2000)^[24], “a análise da variância expressa uma medida da variação total em um conjunto de dados, como uma soma de termos, cada um dos quais é atribuído a uma fonte ou causa específica.  (Apud GRIGOLO e  OLIVEIRA).

            “O teste t de Student ou somente teste t é um teste de hipótese que usa conceitos estatísticos para rejeitar ou não uma hipótese nula quando a estatística de teste (t) segue uma distribuição t de Student.”^[25]

 

Essa premissa é normalmente usada quando a estatística de teste, na verdade, segue uma distribuição normal, mas a variância da população σ² é desconhecida. Nesse caso, é usada a variância amostral s² e, com esse ajuste, a estatística de teste passa a seguir uma distribuição t de Student.^[26]

 

            A quantificação do sequestro de carbono foi realizada  por meio da conversão do teor de biomassa florestal (inventário quali-quantitativo de florestas plantadas/eucaliptos).

            O Quadro 5 resume o laudo técnico da biomassa alcançada (g. m³/24hrs) e sequestro de CO₂ (g. m³/24hrs) de incineração.

Quadro 5. Biomassa alcançada  e sequestro de CO₂ de incineração

 

Fonte: Elaboração própria

            O Quadro 6 sintetiza o laudo técnico da biomassa alcançada (g. m³/24hrs) e sequestro de CO₂ (g. m³/24hrs) puro.

Quadro 6.  Biomassa alcançada e sequestro de CO₂ puro

 

Fonte: Elaboração própria

 

            O Quadro 7, o Quadro 8 e o Quadro 9, seguintes, apresentam os resultados de emissão atmosférica

 

Quadro 7. Resultados de emissão atmosférica (1^a. Coleta)

Fonte: Elaboração própria

 

Quadro 8. Resultados de emissão atmosférica (2^a. Coleta)

 

Fonte: Elaboração própria

Quadro 9. Resultados de emissão atmosférica (3^a. Coleta)

Fonte: Elaboração própria

 

            A Tabela 2 adiante indica com fazer a conversão da vegetação (hectare - ha) para madeira – Portarias FEMAGO 135/96 e AGMA 022/2001-N^[27].

 

Tabela 2. Tipologia vegetal

Fonte: Femago 135/96  e AGMA 022/2001-N

 

5. Conclusão

 

            Coforme o Quadro 7, o Quadro 8 e o Quadro 9 que apresentam os resultados de Carbono Orgânico Total (COT), partes doos laudos 516A, 516B e 516C, elaborados em 2015, do protocolo 14.5435, do Relatório de Emissão atmosférico, são respectivamente: 73 mg/N.m³, 37 mg/N.m³ e 33 mg/N.m³ e que nos cálculos estequiométricos, a média ponderada de CO₂ foi 0,0800 toneladas^-1 de Carbono / dia por resíduos elencados e incinerados na unidade térmica Biocidade (Modu soluções ambientais ltda.), os valores de emissão lançados na baixa atmosfera são considerados de baixa magnitude.

            Ressalta-se que foram consideradas 24 horas o tempo declarado (dia), onde o experimento foi contínuo, majorado de 6 (seis) horas do sábado, levando-se em consideração a capacidade nominal do incinerador 400 kg/h, resultando na média ponderada de CO₂ de 0,0800 toneladas^-1, de resíduo incinerado na unidade.

            Com dados nos valores de 0,0800 toneladas^-1 de Carbono emitido na baixa atmosfera, conclui-se que o empreendimento Biocidade (Modu soluções ambientais ltda.) necessita de 11,5 hectares de área florestal de cerrado para neutralização (sequestro de carbono). Ou seja, aconclusão é que 11,5 ha de cerrado neutralizam as  emissões de carbono de toda a atividade da usina, operando 24 h/dia, na capacidade máxima de 400kg/h

            Desse modo, há de se alinhar quanto à formação vegetacional informada, cuja tipologia corresponde à fundamentada nas Portarias FEMAGO 135/96 e AGMA 022/2001-N, para conversão da vegetação (hectare - ha) para madeira (estéreo de lenha – st), conforme a Tabela 2.

            Cerrado aberto baixo:

11,5 ha C.A.B x 90 st/ha = 1.035,0 st/ano ou:

11,5 ha C.A.B. x 33 m.d.c./ha = 379,5 m.d.c./ano

            O sequestro de CO₂ obtido pela Biocidade (Modu soluções ambientais ltda.) é equiparável aos estudos apresentados pela literatura para gases similares como o de combustão em usinas termoelétricas. Desta forma, Eucalyptus sp, plantado no entorno do empreendimento pode ser utilizado em larga escala para sequestro de dióxido de carbono com resultados satisfatórios, de acordo com os laudos referidos. No entanto, o crescimento deve ser acompanhado de maneira a se observar a introdução de poluentes no cultivo e na necessidade de nutrientes. Sua neutralização poderá se dar por reposição direta por meio de florestamento e reflorestamento ou indireta, optando pelorecolhimento da Taxa de Reposição Florestal Obrigatória, nos termos da Portaria FEMAGO 276/99.

            O custo dessa taxa é calculado por meio da “cota-árvore”, nos termos do seu artigo 12. Portanto o número de árvores necessárias, calculadas confonforme a Tabela 2, é 115.000 (cento e quinze mil árvores), sendo 11,5 ha de C.A.B., onde adotando-se um espaçamento natural de 1,0 m entre plantas x 1,0 m entre linhas = 1 planta/m². Assim, em 1 ha (10.000 m²), têm-se cerca de 10.000 árvores nativas, estimando portando que 11,5 ha = 115.000 árvores.

            Os efluentes lançados não ultrapassam os limites permitidos pela Resolução CONAMA 316 de 2002, conforme Relatório do Teste de Queima.

            Este trabalho apresenta todo o procedimento para a denominada fase de investigação do Estudo do Carbono, no caso, para Biocidade (Modu soluções ambientais ltda.)

 

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