IMPORTÂNCIA DA FOTOSSÍNTESE PARA OS CULTIVOS ENERGÉTICOS

CULTIVOS ENERGÉTICOS

Os cultivos energéticos captam o CO2 do meio ambiente e o fixam na sua estrutura por

meio do processo da fotossíntese, representada de uma maneira simples pela Equação 2.1. Embora esta simplicidade não reflete a complexidade das múltiplas reações de transformação

de energia e compostos bioquímicos no decurso da conversão do CO2; a água e os minerais do

solo em hidratos de carbono e outros compostos orgânicos, usando a energia fornecida pelo sol.

CO2 + H2O + Minerais

∆ 𝑳𝒖𝒛 𝑺𝒐𝒍𝒂𝒓

→ (CH2O)n + O2 + (H2O)vapor 2.1

O relevante deste processo é o papel que desempenha a luz solar. Aspectos como a intensidade, a qualidade espectral e a duração da incidência da luz afetam de maneira positiva ou negativa o processo fotossintético (LIMA V. et al., 2010). Esses aspectos podem determinar o benefício ambiental, devido à possibilidade de absorver maior quantidade de

CO2, presente no ar, emitido em maior proporção pela queima de combustíveis fósseis e sua

conversão espontânea em carbono renovável.

Outro aspecto importante é a eficiência fotossintética e a classificação botânica das plantas que, por sua vez, está ligado às rotas de carboxilação C3 ou C4. As plantas C3 são fotos sinteticamente eficientes em temperaturas inferiores aos 20 °C enquanto que para as C4 a

eficiência fotossintética é quase constante a partir dos 10 °C, refletida na taxa de síntese de hidratos de carbono, que é de aproximadamente 25,5 % para as plantas C3 e 28,5% para as C4 (EHLERINGER; BJORKMAN, 1977). Estes compostos ficam armazenados em diversos componentes, sendo os principais: lignina, celulose e hemicelulose, em combinação com pequenas quantidades de constituintes menores (HOOD; NELSON; POWELL, 2011).

Ao utilizar cultivos energéticos como sumidouro de CO2, é necessária uma gestão

adequada do solo para assim influir positivamente sobre o ciclo global do carbono, considerando as possíveis mudanças no uso do solo, a sustentabilidade dos planos de manejo florestal ou dos solos em geral, as taxas de produtividade e como podem ser utilizados de forma eficaz os produtos e subprodutos da biomassa na geração de energia ao longo do tempo (SCHLAMADINGER; MARLAND, 1996). Ver Figura 2.1.

Figura 2.1. Sequestro de Carvão pela biomassa e o solo Fonte: (SIMS, 2004)

Note-se que a dinâmica do carbono nos cultivos energéticos florestais - CEF - é diferente a das florestas nativas e depende do tempo de rotação que, por sua vez, afeta a quantidade de carbono capturado por ano. Isto sugere que a sustentabilidade da CEF como sumidouro de

carbono é função do uso simultâneo dos solos e da complementaridade dos ciclos de produção dos cultivos, onde os CEF de ciclo longo - madeireiros - são acumuladores de carbono a longo prazo e os de ciclo curto - herbáceos - são acumuladores de carbono com disponibilidade de energia renovável imediata a curto prazo.

2.3 SUSTENTABILIDADE E CULTIVOS ENERGÉTICOS

De acordo com a Agência de Política Ambiental dos EUA (EPA), a sustentabilidade é a harmonia produtiva que pode existir entre o homem e a natureza, que permite cumprir as exigências sociais, econômicas e de qualquer outro tipo das gerações presentes e futuras (EPA, 1999). Ou seja, a sustentabilidade é cumprida quando o projeto agroenergético tem um

saldo de CO2 negativo ou, pelo menos, neutro ao longo do ciclo de vida, além de incluir

também outros aspectos como o ecológico, o cultural, o salubre e o econômico. Se qualquer desses aspectos não está incluído, pode pertencer a condições equitativas, toleráveis ou viáveis, mas não é sustentável.

Um enfoque geral da sustentabilidade para projetos agroenergéticos pode se descrever através de indicadores que evidenciem a dinâmica do projeto no local de implementação, integrado às rotas tecnológicas na produção dos cultivos y transformação para seu aproveitamento na geração de energia elétrica, além de garantir os limites máximos permitidos na legislação ambiental vigente sem degradação ao ambiente. Ver Figura 2.2. Complementarmente, neste tipo de projetos é necessário demonstrar a oferta sustentável da biomassa, condições viáveis para o negócio e programas de governo para o apoio social.

Critérios de Sustentabilidade

Indicadores Ambientais

Gases Efeitos Estufa - GEE CO2 eq. Conservação dos solos

Usos dos solos Áreas protegidas Uso eficiente da água Uso eficiente da energia

Produção de Resíduos

Indicadores Econômicos

Valor Presente Líquido –
VPL Taxa Interna de Rentabilidade –
TIR

Custos & Beneficio Público & Privado Fonte de Financiamento

Indicadores Sociais e Culturais

Número de Empregos Ingresso Per capita

Coesão Social Beneficio Social

Figura 2.2 Critérios de sustentabilidade para de projetos agroenergéticos Adaptado de: RIVA; FOPPAPEDRETTI; DE CAROLIS (2012)

Assim, o ponto de partida para garantir a sustentabilidade do cultivo energético é o cumprimento das leis da termodinâmica, além de disponibilidade e acesso às tecnologias para a produção agrícola e geração de energia no local onde vai ser implantado o projeto e o lucro econômico que o investimento deve gerar para que seja atraente. Finalmente, deve-se cumprir a legislação ambiental vigente e, assim, assegurar que os impactos sejam mais baixos do que os benefícios ambientais obtidos, tanto em cultura como em geração.

Na fase de produção de biomassa, é necessário projetar um sistema de gestão para o aproveitamento dos cultivos energéticos em função dos solos, das condições climáticas e da rota de carboxilação das espécies vegetais na busca da sustentabilidade.

Dessa forma, os cultivos energéticos podem ser a solução ideal aos problemas atuais de

energia pois são fontes de carbono renovável através da captura de CO2 do ambiente, hoje

com altas concentrações na biosfera, e dispõem de capacidade de aproveitar e recuperar solos degradados, regularizar o ciclo da água e reciclar nutrientes, minimizando o conflito entre segurança energética, segurança alimentar e conservação ambiental.

Neste sentido, é importante abordar a implantação deste tipo de projetos mediante sistemas Agroenergéticos através de potenciais teóricos, técnicos e econômicos.