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Potencial e limitações da Avaliação de Ciclo de Vida na sustentabilidade do biodiesel


BiodieselBR.com - 05 jun 2010 - 09:40 - Última atualização em: 19 dez 2011 - 17:05
Potencial e limitações da Avaliação de Ciclo de Vida na determinação da sustentabilidade do biodiesel

Por José Inácio Schilling Trein da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) (zetrein@hotmail.com)

Acredito que muitos dos profissionais que trabalham com biodiesel já tenham se deparado com estudos de ciclo de vida de biocombustíveis e experimentado alguma confusão ao tentar interpretar os resultados. De fato, estudos desse tipo são bastante complexos, o que pode levar não apenas a discrepâncias, como dificultar o entendimento para os não acostumados à sua metodologia.

Buscarei, ao longo deste artigo, traduzir alguns conceitos da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), sempre ilustrando com exemplos colhidos ao longo de uma extensa revisão bibliográfica, bem como outros pensados com o objetivo de tornar o texto o mais didático possível.

Inicialmente, vale destacar que a ACV é uma metodologia de análise voltada a produto, isoladamente, mas muitas vezes usada também para avaliar bens que têm impacto muito mais abrangente, influenciando toda a economia de um país ou até a economia mundial. Desta forma, usar a ACV para avaliar o biodiesel pode não ser a opção mais adequada, uma vez que ela não é capaz de fornecer todas as respostas buscadas. Contudo, uma rápida pesquisa na internet irá revelar uma grande quantidade trabalhos, de pequenos artigos a complexos relatórios. Nesta miríade de estudos, pode-se encontrar desde resultados bastante positivos e animadores até os que desaconselham amplamente a produção de biocombustíveis em função de seu mau desempenho ambiental.

Perguntamo-nos então: são os biocombustíveis sustentáveis? E, afinal, o que faz com que ACVs sobre o mesmo produto possam resultar em valores e conclusões tão distintas?

Para responder à primeira pergunta, temos que ter em mente uma clara visão de que sustentabilidade implica poder manter a produção de um bem indefinidamente [1]. Decorre dessa definição que se a produção de um bem utiliza recursos não-renováveis ela estará comprometida, seja a curto, médio ou longo prazo. O mesmo ocorre quando se utiliza um recurso renovável em um ritmo maior que sua reposição. A complexidade desta resposta, no entanto, irá se revelar por completo conforme respondemos à segunda pergunta.

Para entendermos os problemas citados acima, precisamos saber um pouco sobre como é conduzida uma ACV, e para isso proponho o exemplo da elaboração simplificada de uma ACV de biodiesel de soja.

O processo se inicia com a definição do objetivo e escopo que irão nortear a coleta, análise e interpretação de dados. São determinadas então as fronteiras do sistema que se deseja avaliar, etapa esta fundamental, pois irá influenciar toda a continuação do trabalho. É demandada aqui alguma experiência por parte dos executores, sob o risco de se deixar de fora do sistema operações unitárias importantes ou, no outro extremo, entrar em loops que podem englobar toda a economia mundial.

Uma ACV de biodiesel produzido a partir da soja pode ser organizada de modo a incluir um subsistema de produção do grão, com entradas de fertilizantes, defensivos, combustível para as máquinas etc. Um segundo subsistema contemplaria o transporte dos grãos até as unidades de extração do óleo e a transesterificação. Vale lembrar que o transporte dos fertilizantes até a lavoura e do biodiesel até os postos também deve entrar em algum dos subsistemas. As operações de extração do óleo e de transesterificação poderiam formar outro subsistema, juntas ou separadas, mas com a contabilização de toda energia e materiais gastos para realizá-las.

Vemos, já nesta primeira etapa, possíveis fontes de divergências, pois optamos por não contabilizar o transporte dos defensivos, nem o investimento de energia e recursos na infra-estrutura física e no maquinário utilizados, por considerá-los, neste caso, desprezíveis frente às outras entradas no sistema.

Outro ponto crítico a ser definido logo de início é a alocação. Se o óleo de soja representa apenas 18% em massa do grão e o farelo, mais de 70%, então devemos considerar que parte da energia e dos recursos gastos ao longo da produção do biodiesel foram destinados a outro produto e devem ser alocados para esse subproduto de alguma forma. Porém, como contabilizar esta outra saída: por massa, energia ou valor de mercado? Essa é uma pergunta difícil, e alguns exemplos servirão para prová-lo. Se escolhermos alocação por massa, como procedemos no caso de catalisadores de veículos de passeio, que possuem uma massa muito pequena, mas um valor muito grande? Se escolhermos alocação por valor, como tratamos o óleo lubrificante usado, que possui valor econômico negativo (pois temos que pagar para descartá-lo), mas um valor energético muito próximo ao não utilizado? Já a alocação por energia poderia incorrer em outro tipo de erro, que é considerar resíduos vegetais da produção de soja equivalentes à própria leguminosa, uma vez que seu conteúdo energético é equivalente [3,4]. Este último exemplo, em que existe uma diferença na qualidade da energia, é apenas um dos casos nos quais a ACV não fornece uma resposta adequada, mas outras ferramentas, como a Avaliação Emergética (apresentada mais adiante), podem nos ajudar.

A etapa seguinte é a do inventário, em que é feita a coleta de dados, e que pode ser nova fonte de incertezas. Se tomarmos, por exemplo, dados obtidos junto a um banco que forneça crédito agrícola há um longo tempo e mantenha registro do uso de fertilizantes por hectare, existe o risco de que esses dados, se forem de natureza declaratória, tenham sido modificados para mais ou para menos em função do interesse de cada agricultor em relação ao crédito que lhe seria concedido. Esses exemplos servem apenas para ilustrar o tipo de dificuldades enfrentadas na coleta de dados básicos.

Dados de produção industrial são, por vezes, ainda mais difíceis de obter, em virtude de representarem segredos industriais [2,5]. Uma alternativa é usar programas de ACV que trabalham com bases de dados já prontas para esse fim. Porém, nem sempre os dados são regionalizados e atualizados, já que muitos desses softwares são desenvolvidos na Europa ou nos Estados Unidos e contam com levantamentos locais ou realizados há muito tempo. A questão financeira pode se apresentar como outro entrave, pois uma licença completa para um programa de ACV, já com uma base de dados compatível, pode passar facilmente de 15.000 euros; e, por tratar-se de um produto comercial, muitas vezes estão disponíveis na forma de “pacotes fechados”, que não fornecem muita informação sobre incertezas e os procedimentos usados na coleta daqueles dados.

Na etapa seguinte, de avaliação de impactos, é comum se executar um balanço de massa e energia que nos dará uma primeira idéia sobre a viabilidade e as vantagens da produção de biodiesel de soja sobre o diesel fóssil. Mais uma vez, as respostas não são diretas e definitivas, como se poderia supor. Tomemos o exemplo de produção de etanol de milho nos Estados Unidos. Balanços de massa e energia e de emissão de gases de efeito estufa poderiam sinalizar que se trata de uma alternativa interessante. Porém, se na primeira etapa tivermos definido as fronteiras a nível mundial, essa conclusão pode mudar. A necessidade da produção de milho em outros países, para suprir a demanda criada pelo uso de grandes quantidades do grão para fabricação de etanol nos Estados Unidos, pode criar pressões sobre florestas tropicais ou áreas de pântano que, ao serem transformadas em áreas agrícolas, emitirão mais gases de efeito estufa do que a produção norte-americana de etanol é capaz de compensar. Desta forma, tomada a nível global, a opção pelo etanol de milho não é uma boa alternativa do ponto de vista dos impactos nas mudanças climáticas [6].

Outros aspectos econômicos, além de alterações de demanda e oferta, como por exemplo a elasticidade preço, podem alterar os mercados e inclusive estimular, através da redução de preços, a volta ao uso de combustíveis fósseis. Impactos indiretos como esse são difíceis de quantizar, porém uma iniciativa européia, iniciada em 2006, buscou, ao final de mais de três anos de estudos, propor mudanças para a ISO 14040 (Avaliação de Ciclo de Vida), de forma que esta venha a englobar aspectos econômicos e sociais – visto que, juntamente com a questão ambiental, eles formam os três pilares do desenvolvimento sustentável [1].

A reforma da norma ISO proposta pelo conjunto de instituições que participaram dessa iniciativa é bastante ampla, mas considero que carece ainda de algumas mudanças conceituais importantes, conforme tentarei justificar a seguir.

A diferenciação da qualidade da energia é uma das questões que precisariam ser desenvolvidas, pois o modelo atual da ISO não consegue lidar com esse tema. Com uma base mais termodinâmica, a Avaliação Emergética, desenvolvida por Howard Odum, considera todas as transformações processadas em nosso planeta como decorrentes direta ou indiretamente das fontes primárias de energia – que são a solar, a geotérmica e marés. Usando o conceito da entropia, é capaz de se reconhecer que há uma degradação da energia ao longo dos ciclos de transformação. Assim, produtos e formas de energia que resultaram de mais transformações possuem maior energia embutida e, muitas vezes, maior qualidade.

Os serviços ambientais constituem-se em outro aspecto igualmente importante que fica fora de uma ACV por não estar sob controle humano e não possuir um valor econômico evidente [2]. Voltando ao exemplo da produção de biodiesel de soja, é importante que a avaliação possa incluir a produção em grande escala, pois é aí que os serviços ambientais costumam se revelar mais fortemente.

Tomemos a produção de mil hectares de soja localizados na bacia do rio São Francisco. A lixiviação dos fertilizantes até o rio pode ser pequena o suficiente para ser absorvida por ele sem gerar nenhum impacto, mas se pensarmos em 100 mil hectares de soja em sua bacia, pode ser que agora a quantidade levada até o rio suplante sua capacidade de neutralização, criando graves impactos ambientais. Enquanto o rio dava conta dos resíduos da produção que chegavam até ele, esses serviços eram gratuitos do ponto de vista econômico. Porém, quando ultrapassaram sua capacidade, passaram a representar custos e entraram no sistema na forma de externalidades a serem pagas pela produção da soja. A questão das externalidades chega a ser citada nos relatórios do Calcas [1], mas ainda não foi definida uma maneira apropriada de incluí-las na ACV.

Quando temos uma produção muito dependente de aportes externos de recursos, como fertilizantes, a ACV é capaz de revelar se isso poderá comprometer a sustentabilidade da produção através da categoria de impacto de Consumo de Recursos Naturais. Porém, a Avaliação Emergética pode ainda nos informar sobre a qualidade desse recurso, ao contabilizar a energia que foi despendida pela natureza para criar uma jazida ou depósito, permitindo que tenhamos uma idéia da energia necessária para obtê-lo após esgotarem-se as melhores reservas naturais.

Por fim, ao usar uma moeda comum de energia, que é a energia solar equivalente (seJ), a avaliação proposta por Odum permite avaliar aspectos pouco evidentes da produção de um biocombustível e ajuda a pensar sobre o interesse estratégico de um país que pretenda exportá-lo. Como exemplo, Cavalett, em sua tese de doutorado [7], concluiu que devido à grande quantidade de serviços prestados pela natureza para a produção de soja no Brasil, o biodiesel exportado possuiria um valor total de seJ superior ao valor pago por ele no mercado internacional. Em outras palavras, o Brasil estaria subsidiando o consumo internacional de biodiesel.

Infelizmente, apesar das vantagens aqui expostas, a Avaliação Emergética apresenta ainda diversos pontos fracos, notadamente a sistematização, que seria necessária para que seu uso fosse mais difundido.

Após ser apresentado a tantas questões que precisam ser revistas em ambas as análises, o leitor pode se perguntar se esses estudos são úteis para avaliar o biodiesel. A resposta, definitivamente, é: sim!

A simples elaboração de um estudo como este nos permite refletir sobre aspectos que, de outra forma, jamais nos daríamos conta. Ao tentar quantizar entradas e saídas, ainda que não com exatidão, ficamos com uma idéia mais precisa de até que ponto é viável e, principalmente, interessante, investir em determinada tecnologia de produção de energia. Em suma, a elaboração de uma ACV pode guiar-nos em direção às escolhas mais acertadas, quando nos preparamos para trilhar este desafiante mas promissor caminho rumo a uma nova maneira de produzir energia.


Referências bibliográficas

[1] HEIJUNGS ET AL. Deliverable D15: A Scientific Framework for LCA, Co-ordination Action for Innovation in Life- Cycle for Sustainability, Leiden, Holanda, 2009, 80 p.
[2] GUINÉE ET AL. Life Cycle Assessment: An Operational Guide to ISO Standards, Leiden, Holanda, 2001, 700 p.
[3] GIAMPIETRO ET AL. Feasibility of Large-Scale Biofuel Production. BioScience, v. 47, n. 9, p. 587-600, out. 1997.
[4] GUINÉE ET AL. A greenhouse gas indicator for bioenergy: some theoretical issues with practical implications. International Journal of Life Cycle Assessment, v. 14, p. 328-339, mai. 2009.
[5] MARZULLO, R. Análise de ecoeficiência dos óleos vegetais oriundos da soja e palma, visando a produção de biodiesel. 2007. 303 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Universidade de São Paulo, São Paulo.
[6] SEARCHINGER ET AL, Use of U.S. Croplands for Biofuels Increases Greenhouse Gases Through Emissions from Land-Use Change. Science, v. 319, p. 1238-1240, fev, 2008.
[7] CAVALETT, O. Análise do Ciclo de Vida da Soja. 2008. 245 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas.


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