Multi-scale multi-criteria analysis of the brazilian energetic environmental performance

Orientador: Enrique Ortega RodriguezTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Tendências de crescimento econômico têm sido observadas tanto para o mundo como para o Brasil. No entanto, para se analisar o desempenho de um sistema, é fundamental contabilizar todos os fluxos de energia e material, o uso e a ocupação da terra, a taxa de uso de recursos renováveis e não renováveis, o bem estar social, e não só parâmetros econômicos. O presente estudo segue a visão segundo a qual, o uso de uma seleção de metodologias de avaliação do desempenho energético-ambiental apresenta resultados robustos, uma vez que os diferentes indicadores obtidos funcionam de maneira complementar. Foram aplicados os métodos de Avaliação Emergética, Análise de Energia Incorporada, Mochila Ecológica, Inventário de Emissões Indiretas, e Pegada Ecológica para o caso do Brasil em 2008, além do estado de São Paulo e do município de Campinas, em razão da importância para a economia nacional. Uma discussão acerca da relevância dos métodos selecionados foi feita e concluiu-se que a metodologia emergética é a mais robusta por lidar também com os aspectos econômicos e contabilizar as contribuições da natureza para os sistemas avaliados, porém é a que apresenta mais inconsistências devido à falta de padronização dos cálculos e de fatores de conversão confiáveis. A aplicação da metodologia à série história do Brasil demonstrou que o desempenho ambiental vem piorando de 1981 a 2008: a Renovabilidade caiu de 82 % para 45 %, a ELR subiu de 0,21 para 1,12, o ESI passou de 74,17 para 5,70 e a fração importada de emergia subiu de 6 % para 16 %. Por outro lado, no mesmo período, o PIB per capita aumentou de US$ 3.760 para US$ 9.355. Em 2008, verificou-se que o PIB per capita foi maior para Campinas com US$ 14.217, seguido por São Paulo com US$ 13.587. O estado e o município apresentaram alta dependência de recursos externos (91 % e 99 %) e baixa capacidade de suporte (0,08 e 0,04). Campinas apresentou valores per capita inferiores à média brasileira para materiais abióticos e para o Potencial de Aquecimento Global (GWP), e valores próximos em termos da demanda de água. O estado de São Paulo, por sua vez, apresentou valores muito superiores para esses indicadores se comparados aos outros dois casos. No entanto, o estado tem a maior participação na economia nacional com mais de 30 % do PIB do Brasil e é responsável por exportar grandes quantidades de produtos e energia para os outros estados. A riqueza econômica de Campinas não está associada a aspectos produtivos e de energia, e sim a uma economia baseada em serviços (polo de ensino e alta tecnologia), que ainda não são devidamente contabilizados pelas metodologias aplicadas. De uma maneira geral, foi possível perceber que os indicadores econômicos e os ambientais caminham em direções opostas, ou seja, o crescimento econômico está associado a um aumento do consumo e da demanda por materiais e energia, e consequente dependência por recursos não renováveis externos. Nesse sentido, o modelo de crescimento econômico acelerado proposto pelo governo federal deveria ser revisto tendo como ponto de partida um desenvolvimento baseado em menor consumo, maior preservação e recuperação das áreas florestais naturais, menor dependência de recursos estrangeiros e maior valorização dos produtos e dos recursos locaisAbstract: Economic growth tendencies have been observed for the world as well as for Brazil. However, in order to assess the performance of a system, it is important to account for all the energy and material flows, the use and the occupation of land, the use of renewable and nonrenewable resources, the social wellbeing, and not only economic parameters. This study follows the view according to which, the use of a selection of methodologies to evaluate the energetic environmental performance presents robust results, once the various indicators work in a complementary way. The following methods were applied: Emergy Evaluation, Embodied Energy Analysis, Ecological Rucksack, Indirect Emissions Inventory and Ecological Footprint to the case of Brazil in 2008, besides the state of Sao Paulo and the municipality of Campinas, due to their importance to the national economy. The relevancy of the selected methods was discussed and conclusion is that the emergy methodology is the most robust one for dealing with economic aspects as well as accounting for the contributions from nature to the systems. However it is the most inconsistent method due the lack of standardized calculations and trustful conversion factors. The evaluation applied to a historical series have shown that the environmental performance have been worsening from 1981 to 2008: Renewability has dropped from 82 % to 45 %, ELR increased from 0.21 to 1.12, ESI decreased from 74.17 to 5.70 and the emergy imported fraction rose from 6 % to 16 %. On the other hand, in the same period, the GDP per capita increased from US$ 3,760 to US$ 9,355. In 2008, the GDP per capita for Campinas was the highest with US$ 14,217 followed by Sao Paulo with US$ 13,587. The state of Sao Paulo and the municipality of Campinas presented high dependency on imported resources (91 % and 99 %) and low carrying capacity (0.08 and 0.04). However, Campinas has presented lower values that the national average for abiotic materials and GWP, and close values in terms of water demand. The state of Sao Paulo has the highest share of the national economy with over 30 % of the Brazilian GDP and it is responsible for large amounts of exported products and energy to other states. The economic wealth of Campinas is not associated with productive or energetic aspects, but with an economy based on services (center of learning and development of new technologies), which are not yet accounted by the applied methodologies. Generally, it is possible to observe that economic and environmental indicators tend to evolve in opposite directions, in other words, the economic growth is associated with an increase on the consumption and on the demand of materials and energy, and consequent dependency on nonrenewable imported resources. In this sense, the accelerated economic growth model proposed by the current Brazilian federal government should be reviewed having as basis the development based on low consumption, increased preservation and recuperation of natural forest areas, lower dependency on foreign resources and higher appreciation for local products and resourcesDoutoradoEngenharia de AlimentosDoutor em Engenharia de Alimento