Avaliação Emergética

A emergia associada a um fluxo, seja ele de energia ou de matéria, é calculada se o valor de unidade de emergia ou unit emergy value (UEV) é conhecido. A emergia de um estoque é obtida multiplicando-se a quantidade do mesmo em unidade usual pela emergia por unidade (seJ unidade-1). As transformidades ou valores de unidade de emergia (UEVs) são uma espécie de indicadores de eficiência e podem ser considerados como o fator de conversão da metodologia, uma vez que transformam os dados brutos em fluxos de emergia.

A primeira etapa da Avaliação Emergética (ODUM, 1996) é a elaboração do diagrama, que representa o funcionamento do sistema estudado. Na Figura 3 são destacadas as contribuições da natureza composta de recursos não renováveis (N) e de renováveis do meio ambiente (R); e entradas da economia (F) desmembradas em materiais (M) e serviços (S) comercializados. A proposta do diagrama sistêmico é conduzir um inventário crítico dos processos, estoques, e fluxos que são importantes para o sistema estudado, os quais serão então valorados. Os componentes e fluxos do diagrama são ordenados da esquerda para a direita, de maneira que à esquerda estão representados os fluxos com maior energia disponível; para a direita existe um decréscimo deste fluxo com cada transformação sucessiva de energia.

Figura 3. Diagrama simplificado de fluxos de emergia para cálculo dos indicadores emergéticos

A partir da construção do diagrama é elaborada uma tabela de cálculo dos fluxos de emergia, contabilizando os dados de fluxos de materiais, trabalho, e energia. As informações primárias de fluxos e reservas de estoques são convertidas em unidades de emergia e então

30 somadas para obter a emergia total do sistema. Os dados brutos coletados nessa etapa serão de fundamental importância para a aplicação das outras ferramentas a serem utilizados nesse trabalho. Por meio de fatores de conversão característicos de cada metodologia, os dados em questão serão convertidos nos indicadores.

A metodologia emergética apresenta a vantagem de possuir diversos indicadores que são úteis para interpretar a dependência ou não de um sistema quanto aos recursos da economia e da natureza (ODUM, 1996). A seguir são apresentadas as definições dos indicadores emergéticos de acordo com Brown e Ulgiati (2004):

 Transformidade: definida como a entrada de emergia por unidade de energia disponível (exergia). Por exemplo, se 4000 emjoules solares são requeridos para gerar 1 Joule de madeira, então a transformidade solar dessa madeira é 4000 emjoules solares por Joule, ou seJ J-1. A energia solar é a maior, porém mais dispersa entrada de energia no planeta. Por definição, a transformidade da luz solar absorvida pela Terra é igual a 1 seJ J-1.

 Emergia específica: definida como a emergia por unidade de massa e usualmente expressa como emergia solar por grama, ou seJ g-1. Sólidos podem ser melhor avaliados com dados referentes à emergia por unidade de massa para sua concentração. Uma vez que energia é requerida para concentrar materiais, o valor emergético de qualquer substância aumenta com sua concentração. Logo, elementos e componentes pouco abundantes na natureza tem uma razão emergia/massa maior quando encontrados na forma concentrada, uma vez que mais trabalho ambiental foi necessário para concentrá-los tanto espacialmente quanto quimicamente.

 Emergia por unidade de dinheiro ou Emergy to Money Ratio (EMR): definida como a emergia que suporta uma unidade de produto econômico (expressa como dinheiro). O indicador é utilizado para converter fluxos monetários em emergia. Uma vez que o dinheiro é pago às pessoas por seus serviços e não ao meio ambiente, a contribuição para um processo representado pelo pagamento monetário é a emergia adquirida com o dinheiro. A quantidade de recursos que se pode adquirir depende da quantidade de emergia que suporta a economia e do montante monetário que circula. A razão dinheiro/emergia pode ser calculada dividindo-se o total de emergia usada por uma economia pelo Produto Interno Bruto (PIB) ou

Produto Nacional Bruto (PNB), e variações considerando-se valores nominais ou de Paridade do Poder de Compra ou Purchasing Power Parity (PPP).

 Razão de Rendimento Emergético ou Emergy Yield Ratio (EYR = U / F): é uma medida da habilidade de um processo de explorar e tornar disponível recursos por meio do investimento de recursos externos. O indicador fornece um olhar sobre o processo de uma perspectiva diferente, dando uma medida sobre a apropriação de recursos locais pelo processo, o que pode ser visto como uma contribuição potencial adicional à economia (BROWN; ULGIATI, 1997). O menor valor possível para a EYR é um, o que indica que a emergia convergindo para gerar aquele rendimento é basicamente emergia investida vinda exterior, ou seja, o processo estaria usando apenas recursos importados e não renováveis. Fontes de energia primária (petróleo cru, gás natural, urânio) normalmente apresentam valores de EYR maiores do que cinco, uma vez que são explorados utilizando poucas entradas da economia e geram grandes fluxos de emergia, pois armazenam o trabalho realizado pela natureza ao longo de milhares de anos.

 Razão de Carga Ambiental ou Environmental Loading Ratio (ELR = N + F / R): é uma medida que permite a comparação entre as quantidades de emergia não renovável e adquirida com a quantidade de emergia renovável local. Na ausência de investimentos externos, a emergia renovável localmente disponível pode guiar o crescimento de um ecossistema dentro dos limites impostos pelo meio ambiente e caracterizado por um ELR = 0. No entanto, a emergia de recursos não renováveis importados leva a um desenvolvimento diferente, que distancia do comportamento de um sistema natural. Quanto maior a ELR, maior é a distância entre os dois comportamentos descritos. De certa forma, a ELR é uma medida das perturbações à dinâmica do ambiente local, geradas pelo desenvolvimento movido por fontes externas. A razão permite uma distinção clara entre recursos renováveis e não renováveis, complementando os conceitos fornecidos pela transformidade (BROWN; ULGIATI, 1997). Por meio da análise de estudos já realizados, percebe- se que ELRs baixos (em torno de dois ou menos) indicam impactos ambientais relativamente pequenos (ou processos que utilizam grandes áreas e diluem os

32 impactos). Valores de ELR entre três e dez são indicativos de impactos ambientais moderados, enquanto que ELRs superando dez indicam impactos muito grandes.

 Índice de Sustentabilidade Emergética ou Emergy Sustainability Index (ESI = EYR / ELR): é uma medida do potencial de exploração de recursos locais (EYR) por unidade de carga imposta ao sistema local (ELR). Em princípio, o menor valor possível para ESI é zero. De acordo com estudos prévios, ESIs menores do que 1 são indicativos de sistemas economicamente fortes e orientados ao consumo, valores entre 1 e 10 caracterizam as chamadas economias "em desenvolvimento", enquanto valores maiores do que dez indicam economias que ainda não apresentam desenvolvimento industrial significativo.

 Razão de Investimento Emergético ou Emergy Investiment Ratio (EIR = F / N + R): representa a razão entre a emergia externa utilizada em relação à emergia dos recursos internos ao sistema (tanto renovável quanto não renovável). Portanto, é uma medida da eficiência do uso de emergia externa investida.

 Razão de Intercâmbio emergético ou Emergy Exchange Ratio (EER = importação/exportação): representa a razão entre a emergia importada e exportada por um sistema.

 Densidade Emergética: é a medida da emergia investida em uma unidade de espaço do sistema sob estudo. O indicador sugere que espaço seria um fator limitante ao processo. Altos valores de densidade emergética caracterizam centros de cidades, prédios governamentais, universidades e institutos de pesquisa, usinas de energia, e aglomerados industriais, enquanto baixos valores são característicos de áreas rurais e ambientes naturais (HUANG et al., 2001; ODUM et al., 1995).

 Porcentagem de emergia renovável: é a razão entre emergia renovável e a emergia total usada.

 Emergia per capita: é a razão entre a emergia total usada em uma economia ou região e a população total. Pode ser usada como a medida de padrão de vida de uma população.

Os procecimentos para aplicação da Avaliação Emergética de estados e de nações estão descritos no Capítulo 10 do livro Environmental Accouting: Emergy and Environmental Decision Making (ODUM, 1996, p. 182). Com o passar dos anos e o avanço metodológico da teoria emergética, percebe-se uma clara preocupação com o estabelecimento de padrões não só para os cálculos, mas também para os conceitos envolvidos. Com esse intuito, o artigo de Brown e Ulgiati (2004) intitulado Emergy Analysis and Environmental Accounting apresentou de forma resumida os principais conceitos, indicadores e procedimentos metodológicos. De maneira geral, a emergia total usada em um país é calculada como sendo a soma das entradas de recursos renováveis e não renováveis, dos bens e dos materiais importados, e dos serviços associados a esses produtos importados (valor monetário convertido a fluxo de emergia). De acordo com Odum (1996), não são contabilizadas as exportações dentro da emergia total usada no país.

No trabalho de Sweeney et al. (2007), no entanto, a emergia total ganhou um novo termo a ser adicionado: os produtos gerados dentro do país como produção agrícolas e pecuários, peixes, lenha, etc. Nesse trabalho, considerou-se que esse procedimento é incorreto, pois a produção interna de um país é abastecida/movida pelos recursos renováveis e não renováveis locais e importados, e dessa forma, ao contabilizá-la no cálculo, tem-se uma dupla contagem das entradas na emergia total usada.