Desenvolvimento urbano como ferramenta de dissipação de gases poluentes
da atmosfera emitidos por veículos automotores em 2015 no município de
Castelo, ES
Urban development as main tool of dissipation of atmospheric
pollutants gas emitted by automotive vehicles in 2015 in the
municipality of Castelo, ES
Recebimento dos originais: 05/12/2018 Aceitação para publicação: 08/01/2019
Caio Henrique Ungarato Fiorese
Graduando em Engenharia Ambiental pelo Centro Universitário São Camilo (ES) Instituição: Centro Universitário São Camilo (ES) – Brasil
Endereço: Rua Alvino Marques, n° 195 - Vila Barbosa, Castelo – ES, Brasil E-mail: caiofiorese@hotmail.com
Michaela Picoli Scolforo Gouvêa
Graduanda em Engenharia Ambiental pelo Centro Universitário São Camilo (ES) Instituição: Centro Universitário São Camilo (ES) – Brasil
Endereço: Rua Waldemar Teixeira da Vitória, n° 22 - Aracuí, Castelo – ES, Brasil E-mail: michaelapicoli@hotmail.com
Donizete Andrade
Graduando em Engenharia Ambiental pelo Centro Universitário São Camilo (ES) Instituição: Centro Universitário São Camilo (ES) – Brasil
Endereço: Rua Eulina Jacond de Andrade, n° 84 - Alto Monte Cristo, Cachoeiro de Itapemirim – ES, Brasil
E-mail: donizete123andrade@hotmail.com
Gilson Silva-Filho
Doutor em Ecologia e Recursos Naturais pela Universidade Federal do Norte Fluminense Instituição: Centro Universitário São Camilo (ES) – Brasil
Endereço: Rua São Camilo de Léllis, n° 01 - Paraíso, Cachoeiro de Itapemirim – ES, Brasil E-mail: silva.filho.gilson@gmail.com
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o inventário de emissões de poluentes do ar para identificar as principais fontes de poluição e, analisar tendências anuais de redução ou aumento de determinados poluentes, principalmente monóxido de carbono e hidrocarbonetos, no município de Castelo, para o ano de 2015, e associado ao desenvolvimento urbano e melhor qualidade das cidades. Com base na metodologia adotada pela CETESB, essa estimativa considerou o número de veículos de acordo com o ano de fabricação e os fatores médios de emissão, que foram corrigidos. A frota do município foi estimada em 19365 veículos, com a maior parte compreendida dos anos 2001 a 2005.
acordo com o tempo de uso veicular, mas foram elevadas: 802,187 toneladas de CO e 128,857 toneladas de HC. A metodologia apresentada se mostrou eficaz, porém não totalmente precisa, pois considera uma variável de obtenção complicada: o fator de emissão. Como medida mitigadora, as construções urbanas deverão permitir maior dissipação dos poluentes.
Palavras-chave: Emissões Veiculares; Gases Poluentes; Poluição Atmosférica. ABSTRACT
The objective of this work was to evaluate the inventory of emissions of air pollutants to identify the main sources of pollution and to analyse annual trends of reduction or increase of certain pollutants, mainly carbon monoxide and hydrocarbons, in the municipality of Castelo, for the year 2015, and associated with urban development and better quality of cities. Based on the methodology adopted by CETESB, this estimate considered the number of vehicles according to the year of manufacture and the average emission factors, which were corrected. The municipality's fleet was estimated to be 19365 vehicles, most of which comprised from 2001 to 2005. Older vehicles had the highest pollution rates. Emissions decreased, according to the time of vehicle use, but were high: 802,187 tons of CO and 128,857 tons of HC. The methodology presented was effective, but not totally accurate, since it considers a complicated obtaining variable: the emission factor. As mitigation, the urban buildings should allow greater dissipation of pollutants.
Keywords: Vehicle Emissions; Pollutant Gases; Atmospheric pollution. 1 INTRODUÇÃO
O crescimento da urbanização, a carência de planejamento de desenvolvimento urbano, a existência de construções verticais adensadas e ruas estreitas, bem como a escassez de políticas públicas de transporte coletivo e de qualidade e os incentivos à produção e consumo de veículos no país, têm acarretado no crescimento da chamada motorização individual, além de apresentar cenários de forte expansão nos segmentos de automóveis e motocicletas (BRASIL, 2006).
O crescimento na frota de veículos automotivos tem proporcionado o aumento das emissões de gases poluentes e a dificuldade de dispersão devido à disposição dos prédios (SÃO PAULO, 2015). Isso ocorre, principalmente, nos centros das cidades, pois permite a manutenção dos gases emitidos próximos à altura das pessoas. Isso gera maiores problemas de saúde, decorrentes das emissões de monóxido de carbono, sendo este o principal poluente emitido pelos automóveis (ALVES et al., 2009).
Em 1988, a Resolução CONAMA nº 18 criou o Programa de Controle de Poluição do Ar por Veículos Automotores – PROCONVE, para definir os primeiros limites de emissão para veículos leves e contribuir para o atendimento aos padrões de qualidade do ar. Em 1993, a lei nº 8.723 ratificou a obrigatoriedade de reduzir os níveis de emissão dos poluentes veiculares, contribuindo para alavancar o desenvolvimento tecnológico dos combustíveis, motores e autopeças, e permitindo que os veículos passassem a atender aos limites estabelecidos (BRASIL, 2013).
A lei n° 8.723 contribuiu para impor a utilização de ferramentas (catalisadores, por exemplo) nos veículos como forma de reduzir as emissões de poluentes. Contudo, a imposição veio acompanhada do crescimento da frota de veículos particulares devido à facilidade de acesso ao crédito e a redução dos tributos na gasolina. Nas grandes cidades, a poluição do ar tornou-se numa grave ameaça à qualidade de vida da população (TESTA, 2015).
Segundo Teixeira et. al (2008), a qualidade do ar nas cidades é determinada por um conjunto de fontes fixas e móveis, sendo que veículos movidos a diesel emitem grandes parcelas de óxidos de nitrogênio, enquanto os movidos à gasolina e à álcool liberam grandes quantidades de monóxido de carbono e hidrocarbonetos. Assim, nas cidades com os centros comerciais com prédios elevados, há redução da circulação de ar, principalmente em regiões de baixo planejamento urbano, o que potencializa os danos à sociedade por concentrar grande parte das emissões veiculares.
Nesse sentido, esse trabalho teve como principal objetivo avaliar o inventário de emissões - ferramenta de grande utilidade nos estudos relacionados à poluição do ar - por meio da quantificação e análise de tendência de redução ou aumento das emissões de monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos (HC) no município de Castelo durante o ano de 2015, e associá-lo ao desenvolvimento urbano municipal como melhoria na qualidade do ar na cidade.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
A pesquisa em questão foi realizada por discentes do Centro Universitário São Camilo (ES) e baseou-se nos métodos de criação de inventários utilizados pela Agência Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB. A metodologia utilizada nesse trabalho é semelhante à utilizada no Primeiro Inventário Brasileiro de Emissões Antrópicas de Gases de Efeito Estufa (BRASIL, 2006). Foi fundamentada em procedimentos matemáticos, por meio de equações e utilização de valores tabelados, e buscou avaliar a quantidade de emissões atmosféricas por veículos automotores. Também foi realizada a análise das construções na cidade de Castelo, por meio da comparação com as emissões veiculares. Para a realização do inventário, foram necessários o levantamento do número de veículos em circulação no município, os fatores de emissão dos veículos novos conforme o ano de fabricação e a quilometragem média rodada de acordo com o ano de fabricação. Esses dados foram obtidos, respectivamente, junto ao Departamento Nacional de Trânsito (DENATRAN) (BRASIL, 2016), a Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) (SÃO PAULO, 2015) e ao Ministério da Ciência e Tecnologia (BRASIL, 2006). A estratégia utilizada nos cálculos é mostrada na figura 1.
A quilometragem média rodada por veículos, de acordo com o ano de fabricação, é mostrada na tabela 1. No entanto, segundo Lima et al. (2009), essas distâncias percorridas foram estimadas para a cidade de São Paulo em 1982 e podem não representar a quilometragem registrada nos dias atuais.
Tabela 1 - Quilometragem média rodada por veículos
Idade (anos)
Dist. média anual (Km)
Idade (anos)
Dist. média anual (km)
Idade (anos)
Dist. Média anual (km)
Até 1 22.000 5 14.000 9 13.000
2 19.000 6 14.000 10 13.000
3 17.000 7 14.000 +11 9.500
4 15.000 8 13.000
Fonte: (LIMA et al., 2009).
Depois, foi determinada a quilometragem acumulada dos veículos de acordo com o ano de fabricação, que consistiu na soma dos valores da quilometragem média anual conforme o tempo de uso. Em seguida, foram calculados os fatores de deterioração para cada poluente. De acordo com Brasil (2006), os fatores de deterioração para monóxidos de carbono (CO) e hidrocarbonetos (HC),
são estimados, conforme o ano de fabricação, a partir das seguintes expressões matemáticas (Figura 2):
Figura 2 - Equações utilizadas para estimar o fator de deterioração
Fonte: (BRASIL, 2006).
Em que Y é a distância percorrida, em mil milhas, e calculada por meio da expressão: Y=( Distância percorrida e quilômetros ) / 16100
O valor de Y é limitado quando a distância percorrida é maior ou igual a 100000 km. Ou seja, acima dessa quilometragem, utilizou-se Y – 6,21 (BRASIL, 2006).
Posteriormente, foram calculados os fatores de emissão dos veículos novos, em gramas por quilômetro, para cada ano de fabricação e poluente, por meio de uma média aritmética desses valores. Durante esse cálculo, foram considerados os veículos à gasolina, diesel, etanol e flex, e não houve diferenciação por tipo de combustível, por conta da insuficiência de dados. Em seguida, foram determinados o fator de emissão corrigido de cada poluente, por meio da multiplicação entre o fator de emissão do veículo novo e o fator de deterioração, ambos específicos para cada ano de fabricação. Depois, através dos fatores de emissão corrigidos, da quilometragem anual e do número de veículos, foi determinada a taxa de emissão de cada poluente, de acordo com o ano correspondente, através da seguinte fórmula (PINTO et al., 2016):
E = Fe × km × N × 10-6
Em que:
E = Taxa de emissão do poluente i (t/ano); Fe = Fator de emissão do poluente i (g/km);
Km = Quilometragem média rodada por veículo (km/ano); N = Número de veículos;
Em todos os procedimentos matemáticos para obtenção das variáveis, foram utilizados o software Excel e a calculadora científica.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os congestionamentos das grandes cidades, bem como de cidades relativamente pequenas, mas com centro comercial de edifícios comerciais construídos sem o planejamento urbano, ocasiona um consumo maior de combustível, eliminando elevadas quantidades de substâncias tóxicas na atmosfera, que, em contato com o sistema respiratório, podem causar riscos à saúde humana (PINTO et al., 2016 ).
No intuito de monitorar, reduzir o volume de poluentes e evitar os problemas de saúde, o Brasil, mediante várias agências estaduais de controle e planejamento ambiental e centros de pesquisa, vem realizando este tipo de trabalho nos grandes centros urbanos, com intuito de identificar as principais fontes de poluição e propor medidas mitigadoras (UEDA; TOMAZ, 2011). Dentre elas, associadas ao plano de desenvolvimento urbano, são o planejamento de ruas mais largas e de um sistema inteligente de cidades, onde todos os semáforos, estacionamentos estivessem conectados aos tags automotivos, como forma de evitar os congestionamentos em períodos de picos
(ANDRÉ GOMYDE, 2016)1. Outra forma mitigadora seria a construção de prédios com os estacionamentos ao nível do solo (andar térreo) e no primeiro pavimento do prédio e evitar, em estabelecimentos comerciais, estacionamentos sem sistemas de exaustão de gases. Isso proporciona a melhor circulação de ar e a dissipação das emissões de CO e hidrocarbonetos. O município de Castelo não apresenta problemas relacionados com o sistema descrito, pois são poucos os prédios existentes e as ruas, em geral, são largas. Assim, o maior impacto das emissões de CO e HC é devido ao número de veículos automotivos.
A frota do município de Castelo para o ano de 2015 foi estimada em 19365 veículos, sendo a maior parte composta por carros fabricados de 2001 a 2005. Os fatores de deterioração, de emissão dos veículos novos e de emissão corrigidos, bem como o número de veículos, são mostrados nas tabelas 2 e 3, por ano de fabricação.
Tabela 2 - Dados utilizados para estimar as emissões de CO
Ano de fabricação Número de veículos (DENATRA N) Fator de deterioração Fator de emissão CETESB (veículo novo) Fator de emissão corrigido
1929-1970 1971-1980 1981-1990 1991-1995 1996-2000 2001-2005 2006 2007 2008 2009 286 2155 1788 1707 3046 3254 900 1217 1471 1084 1,198 1,223 1,281 1,281 1,281 1,281 1,281 1,281 1,281 1,281 10,418 10,418 8,059 4,107 2,125 1,120 0,910 0,934 0,818 0,673 12,485 12,473 10,324 5,262 2,723 1,435 1,167 1,198 1,049 0,862
1Frase proferida pelo especialista em cidades inteligentes, André Gomyde, em sua palestra
sobre cidades inteligentes no Teatro Municipal de Cachoeiro de Itapemirim – ES, no ano de 2016.
2010 2011 2012 2013 2014 2015 1138 1432 1317 1140 981 302 1,276 1,240 1,201 1,160 1,115 1,061 0,633 0,578 0,477 0,391 0,379 0,362 0,808 0,717 0,574 0,455 0,423 0,38 Fonte: Os autores (2019)
Tabela 3 - Dados utilizados para estimar as emissões de HC.
Ano de fabricação Número de veículos (DENATR AN) Fator de deterioraçã o Fator de emissão (veículo novo) Fator de emissão corrigido
1929-1970 1971-1980 1981-1990 1991-1995 1996-2000 2001-2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 286 2155 1788 1707 3046 3254 900 1217 1471 1084 1138 1432 1317 1140 981 302 1,149 1,059 1,350 1,350 1,350 1,350 1,350 1,350 1,350 1,350 1,350 1,305 1,256 1,203 1,144 1,077 1,255 1,255 1,091 0,752 0,526 0,310 0,183 0,190 0,120 0,094 0,115 0,106 0,078 0,067 0,066 0,052 1,442 1,329 1,474 1,016 0,712 0,419 0,248 0,258 0,163 0,127 0,156 0,138 0,098 0,082 0,076 0,057 Fonte: Os Autores (2019)
Veículos mais antigos apresentam maiores valores de emissões de poluentes, pois a tecnologia disponível para esses veículos é menos eficiente no tratamento de gases, principalmente com ano de fabricação de 1971 a 1980 (Tabela 4).
Tabela 4 - Emissões de CO e HC, em toneladas, por ano de fabricação.
Ano de fabricação CO HC 1929-1970 33,921 3,919 1971-1980 260,875 27,203 1981-1990 175,362 25,038 1991-1995 85,335 16,474 1996-2000 78,792 20,591 2001-2005 44,371 12,955 2006 13,652 2,898 2007 18,947 4,077 2008 20,006 3,112 2009 13,086 2,014 2010 12,873 2,482 2011 14,383 2,776
2014 7,887 1,419
2015 2,551 0,376
Fonte: Os Autores (2019)
As emissões totais de CO e HC, em toneladas, para o ano de 2015 foram, aproximadamente, 802 e 129 toneladas, respectivamente (Tabela 5).
Tabela 5 - Emissões veiculares totais, em toneladas, de CO e HC em 2015.
CO HC
Emissões totais 802,187 128,857
Fonte: Os Autores (2019)
Veículos que possuem ano de fabricação após 1980 apresentaram tendência de diminuição das emissões. Isso decorre, provavelmente, devido à criação do PROCONVE e à implantação da lei nº 8.723, de 1993, que exigiram às montadoras a redução das emissões veiculares. No entanto, em alguns casos, houve pequenos aumentos nos índices de emissão para veículos fabricados depois de 2006, o que pode ser atribuído ao número maior de veículos em circulação fabricados após esse ano. Nota-se também maiores emissões de monóxidos de carbono do que de hidrocarbonetos e, por isso, percebe-se que esse é o principal poluente emitido pelos escapamentos dos veículos automotores do município. Isso pode indicar, por exemplo, que há uma frota muito elevada de veículos abastecidos à gasolina e etanol
.
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os índices de emissões veiculares apresentaram tendência de diminuição conforme a idade da frota para o município de Castelo, em 2015. A taxa de emissão de poluentes atmosféricos depende de muitas variáveis. Entre elas, está o fator de emissão, cuja variável é de difícil obtenção, pois varia conforme os tipos de veículo e combustível, o ano de fabricação, a quilometragem acumulada, etc. Com isso, a metodologia apresentada se mostrou eficaz, porém não totalmente precisa. Os índices de CO e HC, para o município, foram elevados. Por isso, os maiores problemas das emissões decorrem desses poluentes, por conta do grande número de veículos em circulação. Dessa forma, os centros comerciais da cidade com construções que promovam a maior circulação de ar nos centros urbanos e projetos eficazes de mobilidade urbana, são alternativas viáveis para maior circulação de gases.
REFERÊNCIAS
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BRASIL. Ministério da Ciência e Tecnologia. Primeiro Inventário Brasileiro de Emissões
Antrópicas de Gases de Efeito Estufa. Brasília: Ministério da Ciência e Tecnologia, 2006.
BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. PROCONVE: Programa de Controle de Poluição do
Ar por Veículos Automotores. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, 2013.
BRASIL. Departamento Nacional de Trânsito. Frota de veículos. Brasília: Departamento Nacional de Trânisto, 2016. Disponível em: <http://www.denatran.gov.br/index.php/estatistica/23 7-frota-veiculos>. Acesso em: 15 mar. 2017.
LIMA, E. P; GIMENES, M. L., LIMA, O. C. da M. Estimação das emissões originadas de veículos leves na cidade de Maringá para o ano de 2005. Revista Acta Scientiarum. Technology, Maringá, v. 31, n. 1, p. 43-50, abr. 2009.
PINTO, W. de P. et. al. Estimativa das emissões de poluentes atmosféricos geradas por veículos leves em Santa Maria de Jetibá, ES. Revista Ciência e Natura, vol. 38, s.n., p.337- 341, 2016.
SÃO PAULO. Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo.
Relatórios e publicações. São Paulo: Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do
Estado de São Paulo, 2015.
TEIXEIRA, E. C. et. al. Estudo das emissões de fontes móveis na região metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Revista Química Nova, Porto Alegre, v. 31, n. 2, p. 244-248, jan. 2008.
TESTA, J. F. A poluição atmosférica por veículos automotores na Região Metropolitana de São Paulo: causas e impactos. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, v. 19, n. 2, p. 1209−1221, 2015.
