UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE ECONOMIA
INA THOMÉ PICOLI
PEGADA HÍDRICA DA ECONOMIA BRASILEIRA: UMA
ANÁLISE DE INSUMO-PRODUTO
CAMPINAS
2016
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
INSTITUTO DE ECONOMIA
INA THOMÉ PICOLI
Pegada hídrica da economia brasileira: uma análise de
insumo- produto
Prof. Dr. Marcelo Pereira da Cunha - orientador
Dissertação apresentada ao Instituto de Economia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestra em Desenvolvimento Econômico, na área de Desenvolvimento Econômico, Espaço e Meio Ambiente.
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA INA THOME PICOLI E ORIENTADA PELO PROF. DR. MARCELO PEREIRA DA CUNHA.
CAMPINAS 2016
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
INA THOMÉ PICOLI
Pegada hídrica da economia brasileira: uma análise de
insumo- produto
Defendida em 26/02/2016
PARA ISABEL E OSVALDO, COM TODA MINHA GRATIDÃO E AMOR
Agradecimentos
Agradeço aos meus pais, Isabel e Osvaldo, por todo carinho e principalmente por me apoiarem a seguir o caminho que escolhi. Certamente, tê-los ao meu lado me fez sentir ainda mais forte durante os anos de mestrado. Obrigada por me ensinarem os valores da família, acreditarem nos meus sonhos e me ajudar a alcançá-los.
Ao Fernando, pela doce companhia. Obrigada, por ser minha calma nos momentos mais difíceis.
Meu agradecimento especial ao professor e orientador Marcelo Pereira da Cunha, pelas orientações, conversas e pela amizade, e claro, por me apresentar ao mundo das matrizes insumo-produto com tamanha paciência e dedicação.
Aos professores Ademar Romeiro, Bastiaan Reydon, Luciana Togeiro, Wilson Cano agradeço pelas aulas e ensinamentos, que de forma direta ou indireta contribuíram para o resultado deste trabalho. Ao professor Joaquim José Martins Guilhoto (FEA-USP), por ceder uma matriz de insumo-produto com os setores da agricultura desagregados. Às amigas Katharina Câmara e Lilian Elias, pelas conversas, sugestões e contribuições para o aprimoramento deste trabalho e por tornarem a caminhada na pós-graduação mais valiosa e, claro, mais alegre. E também aos amigos que fizeram e fazem parte de minha vida.
Ao Instituto de Economia da Universidade Estadual de Campinas pela oportunidade de realizar este mestrado.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Nível Superior (CAPES), pelo apoio financeiro, através da concessão da bolsa de pesquisa.
RESUMO
A água é um recurso natural central em todas as atividades humanas. Além de ser utilizada como insumo para a produção de bens e serviços, fornece serviços ecossistêmicos essenciais à manutenção da vida. No entanto, sabe-se que apenas uma pequena porção do volume de água doce existente no planeta está disponível para o consumo humano, sendo esta distribuída de forma desigual entre as regiões. Este cenário faz com que muitas populações venham vivenciando eventos de restrição hídrica e até mesmo de escassez deste recurso. Este trabalho caracteriza o uso da água na economia brasileira, percorrendo as cadeias produtivas dos setores. Para tanto, a pesquisa baseou-se na análise de insumo-produto para quantificar a água incorporada na produção de bens e serviços da economia, com base na metodologia desenvolvida pela rede de Pegada Hídrica. A partir das estimativas do consumo total de água verde pela agricultura brasileira e da água azul pela indústria, construiu-se um modelo de insumo-produto com 71 setores para avaliar a incorporação dessa água na demanda final, proveniente dos produtos agrícolas como insumos e do uso direto nos setores industriais, nas cadeias produtivas dos setores da economia brasileira no ano 2009. Através do mapeamento deste recurso nas diferentes etapas do processo produtivo, considerando os efeitos diretos e indiretos resultantes da análise insumo-produto, foi possível verificar que diretamente os setores da agricultura utilizam um volume de água superior quando comparado aos da atividade industrial. Este resultado se mostra diferente quando se analisa, via insumo-produto, o percurso desta água nas etapas da cadeia produtiva. Nesta perspectiva, nota-se que a água utilizada no cultivo de insumos agrícolas percorre toda a cadeia produtiva e chega aos setores industriais e de serviços contribuindo para sua Pegada Hídrica. Inicialmente, analisou-se o uso da água com parâmetros monetários, medido pelo volume de água contido por unidade monetária de cada setor na demanda final. Posteriormente, foi possível analisar o uso da água através de parâmetros físicos. Finalmente, com base na produção física dos setores, verificou-se o volume de água utilizado para produzir uma unidade física de cada um dos 71 setores que compõem a matriz de insumo-produto. No agregado, identificou-se que 38% de toda água utilizada na economia está incorporada nos produtos destinados à exportação, sendo que a soja representa 49% deste total. O Consumo das famílias representa 58% e o consumo da administração pública e formação bruta de capital, juntos, 4%. A análise da Pegada Hídrica através do modelo de insumo-produto pode se tornar um instrumento útil para a gestão das águas, pois ainda que um setor utilize diretamente em sua produção um volume de água desprezível, é necessário considerar o funcionamento de toda sua cadeia produtiva, dado que além da etapa de produção de bens ou serviços, há outras atividades envolvidas para garantir que este seja levado até o consumidor final.
Palavras-chave: Pegada Hídrica; recursos hídricos; análise de insumo-produto; água verde; água azul.
ABSTRACT
Water is a fundamental natural resource in all human activities. Besides being employed as an input to goods and services production, it provides essential ecosystem services to life. However, only a small portion of fresh water in the planet is available to human consumption, which is extremely unequal worldwide. Currently, many populations suffer from water restriction and even scarcity. This master thesis features water uses in Brazilian economy through productive chains. It was employed the input-output analysis to quantify the water embodied in the production of goods and services, according to the Hydro Footprint methodology. After estimating direct total consumption of green water by agriculture and blue water by industry sectors, it was built an input-output model with 71 sectors of the Brazilian economy. The study’s aim was to evaluate water incorporation in Final Demand, by mapping its uses in productive chains of Brazilian economy in 2009. It was possible to verify that agriculture sectors directly use more water than industry ones. This result changed when the input-output model was applied to analyze the course of water in different steps of the productive chain. First of all, it was looked at water uses by monetary unit, estimating the content of water in one real (R$ 1.00) – Brazilian currency – of the Final Demand. Then, from the total output (production) data in 2009, it was verified the quantity of water embodied in one unity of goods or services produced by the 71 sectors. Finally, it was estimated how much water each component of Final Demand had incorporated: Households Consumption accounted for 58% of all water used in the economy; Exports 38% (only soybeans is 49%) and Government Expenditures and Investment for only 4%, together. The conclusion is that Hydro Footprint along with input-output analysis can be a very useful tool to water use assessment and to support its management, since it allows to quantify the amount of water used both direct and indirectly in the production process.
Key-words: Hydro Footprint, water resources, input-output analysis, green water, blue water.
Lista de tabelas
Tabela 1 - Estimativa do consumo de água da agricultura em 2009 via
evapotranspiração e área cultivada ... 34
Tabela 2 - Comparação entre área cultivada e área irrigada, água azul e verde na agricultura brasileira ... 35
Tabela 3 - Estimativa do consumo de água pela indústria em 2009 ... 38
Tabela 4 - Transações para a economia brasileira em 2009 ... 42
Tabela 5 - Uso direto de água verde nos setores da agropecuária selecionados ... 58
Tabela 6 - Uso direto de água azul nos setores da indústria de transformação ... 59
Tabela 7 - Principais indicadores setoriais de pegada hídrica verde ... 62
Tabela 8 - Indicador de Pegada hídrica verde na demanda final, participação no total de água verde e efeitos diretos e indiretos, por setor em 2009 ... 64
Tabela 9 - Principais indicadores setoriais de pegada hídrica azul ... 65
Tabela 10 - Indicador de Pegada hídrica azul na demanda final, participação no total de água azul e efeitos diretos e indiretos, por setor em 2009 ... 66
Tabela 11 - Indicador de Pegada Hídrica total por setor ... 68
Tabela 12 - Pegada hídrica total da demanda final para cada setor da economia ... 69
Tabela 13 - Pegada Hídrica setorial total, Coeficiente monetário de Pegada Hídrica e Coeficiente físico de Pegada Hídrica de setores selecionados ... 73
Tabela 14 - Ranking dos 10 primeiros setores em termos de Indicador (monetário) de pegada hídrica, Pegada hídrica na demanda final e Coeficiente físico de Pegada Hídrica. ... 78
Tabela 15 - Participações de água verde e água azul incorporadas na demanda final . 80 Tabela 16 - Participação dos setores na água total incorporada nas exportações, participação monetária das exportações e participação das exportações na demanda final de cada setor – 10 principais setores. ... 83
Tabela 17 - Classificação dos setores segundo o poder de dispersão (“para trás”) e sua posição em termos de Pegada Hídrica total e azul ... 86
Tabela 18 - Classificação dos setores à sensibilidade de dispersão (“para frente”) e sua posição em termos de Pegada Hídrica total e azul ... 87
Tabela 19 - Coeficientes de consumo de água azul nos setores industriais – uso direto
... 107
Tabela 20 - Indicadores de pegada hídrica verde – 71 setores... 110
Tabela 21 - Indicadores de pegada hídrica azul – 71 setores. ... 112
Tabela 22 - Indicadores de pegada hídrica total – 71 setores. ... 114
Tabela 23 - Indicadores de pegada hídrica verde na demanda final – 71 setores. ... 116
Tabela 24 - Indicadores de pegada hídrica azul na demanda final – 71 setores. ... 118
Tabela 25 - Indicadores de pegada hídrica total na demanda final – 71 setores. ... 120
Tabela 26 - Pegada Hídrica setorial, Coeficiente (monetário) de Pegada Hídrica e Coeficiente físico de Pegada Hídrica para setores selecionados ... 122
Tabela 27 - Índice de Hirschman-Rasmussen “para trás” – 71 setores ... 126
Lista de figuras
Figura 1 - A água e sua posição central em relação a processos como biodiversidade, energia e clima. ... 1 Figura 2 - As pegadas hídricas azul e verde em relação ao balanço hídrico de uma bacia hidrográfica ... 9 Figura 3 - Transações da economia ... 40 Figura 4 - Comparação entre as participações da água total incorporada e valores monetários na demanda final ... 79 Figura 5 - Água azul incorporada na demanda final ... 81
Lista de quadros
Quadro 1 - Relação entre os diferentes tipos de pegada hídrica ... 11
Lista de abreviaturas
ANFAVEA – Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores CNAE – Classificação Nacional de Atividades Econômicas
CNI – Confederação Nacional da Indústria
EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
FAO – Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação FAOSTAT - Food and Agriculture Organization Corporate Statistical FIESP – Federação das Indústrias do estado de São Paulo
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística ISO - Organização Internacional para Padronização ONU – Organização das Nações Unidas
PAM – Produção Agrícola Mensal PIA – Produção Industrial Anual SCN – Sistema de Contas Nacionais
Sumário
Introdução ... 1
Objetivos da dissertação ... 6
Objetivo geral ... 6
Objetivos específicos ... 6
Capítulo 1. Uso da água na economia brasileira ... 7
1.1 Água virtual e Pegada Hídrica: conceitos e aplicações ... 7
1.2 Usos direto e indireto de água na economia brasileira e em outros países ... 11
1.3 Uso direto de água na economia brasileira ... 17
1.3.1 Água na agricultura ... 18
1.3.1.1 O consumo de água azul - A irrigação no Brasil ... 19
1.3.2 Uso de água na indústria ... 21
1.3.3 Uso doméstico de água ... 24
1.4 Conclusões do capítulo ... 25
Capítulo 2. Metodologia ... 29
2.1 Pegada Hídrica azul e verde ... 29
2.1.1 Cálculo da Pegada Hídrica durante uma etapa do processo e de uma plantação ... 30
2.2 Dados utilizados ... 32
2.2.1 Modelo de insumo-produto utilizado ... 32
2.2.2 Estimativa de água verde para o modelo de insumo-produto ... 33
2.2.3 Estimativa de água azul utilizada na indústria para o modelo de insumo-produto... 36
2.3 Modelo básico de Insumo-Produto ... 39
2.3.1 Impactos do consumo de água na economia brasileira com base no modelo didático de insumo-produto... 45
2.3.2.1 Tecnologia baseada na indústria ... 50
2.3.3 Avaliação do uso da água no modelo insumo-produto ... 52
2.3.3.1 Água Verde ... 52
2.3.3.2 Água azul ... 52
2.3.4 Pegada Hídrica na demanda final da economia ... 53
Capítulo 3. Estimativa do uso da água na economia brasileira ... 57
3.1 Uso direto de água azul e verde pelos setores na economia brasileira ... 57
3.2 Análise da Pegada Hídrica na demanda final da economia ... 60
3.2.1 Pegada hídrica verde ... 61
3.2.2 Pegada hídrica azul ... 65
3.2.3 Pegada hídrica total (água verde e água azul) ... 67
3.2.4 Estimativa da Pegada Hídrica física setorial ... 70
3.2.5 Visão geral da pegada hídrica entre os setores ... 77
3.3 Pegada hídrica dos componentes da Demanda Final da economia ... 79
3.3.1 Água incorporada nas exportações – principais setores ... 82
3.4 Dois olhares para a economia: índice de Hirschman-Rasmussen e o consumo de água por setor ... 83
3.5 Conclusões do capítulo ... 88
Capítulo 4. Conclusões e Recomendações ... 91
Referências ... 101
Introdução
A água é um recurso natural essencial à manutenção da vida humana e possui papel crucial como insumo para as atividades industriais e na realização da produção agrícola. A água ocupa posição central em todas as atividades humanas (Figura 1): trata-se de um insumo fundamental para a produção de alimentos e para a geração de energia e, além disso, é responsável pela manutenção da biodiversidade no planeta, pela regulação do clima, dentre outras funções ecossistêmicas, como a manutenção dos sistemas naturais.
Porém, apesar de a água ser um recurso renovável, é passível de escassez. Ainda que exista um volume expressivo de água no planeta, sua disponibilidade para consumo humano não é infinita. Ademais, a má utilização dos recursos hídricos faz com que a escassez se torne iminente no caso de não haver mudanças em relação à sua preservação.
Figura 1 - A água e sua posição central em relação a processos como biodiversidade, energia e clima.
Segundo a Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação (FAO), de todo o volume de água existente no planeta, cerca de 96,5% referem-se aos oceanos, 0,97%, água salobra e 2,53%, água doce. Esta última é utilizada para as atividades humanas, sendo que apenas 0,29% constitui-se de águas superficiais, enquanto 31,01% são águas subterrâneas e 68,7% é água doce em forma de geleiras e coberturas remanescentes de neve.
Esta pequena parte disponível para uso está em risco devido às ações humanas. No mundo, a agricultura desperdiça boa parte do que consome devido à tecnologia defasada ou mesmo a uma estrutura inadequada, sem investimentos para tornar o uso da água mais eficiente. A indústria coloca o interesse econômico acima dos efeitos ambientais e gera contaminação da água potável, fazendo com que alguns países já se aproximem da escassez de água. As questões relacionadas à água são semelhantes entre os países no que se refere ao uso indiscriminado e as ações a respeito são igualmente escassas. Portanto, o gerenciamento sustentável deste recurso torna-se cada vez mais relevante e necessário.
O risco crescente de escassez de recursos naturais faz com que as premissas do desenvolvimento sustentável sejam cada vez mais atuais. O mundo cada vez mais complexo e dinâmico, dentro de um processo de globalização e estreitamento da relação entre os países, coloca em curso o debate sobre as intrincadas correspondências entre esta dinâmica e seus impactos sobre os recursos naturais, envolvendo uma multiplicidade de atores. A busca de soluções deve, da mesma forma, ser complexa, dinâmica e globalizada. Os ecossistemas são sistemas não-lineares e complexos e exigem soluções que incorporem estas características (MA, 2005; ANDRADE e ROMEIRO, 2009). Nesse sentido, os assuntos referentes à utilização da água como recurso hídrico devem ser tratados como uma questão local, regional e global dentro, ainda, de uma maior complexidade que trate do uso múltiplo deste recurso por distintos setores (saneamento, irrigação, industrial, hidronavegação, lazer, entre outros), tornando seu gerenciamento ainda mais complexo e requisitando uma visão ampla e coordenada.
O processo de grande crescimento das áreas urbanas tem feito com que se eleve a demanda por abastecimento de água. Somado a isso, o enorme gargalo em
infraestrutura nas redes, cuja má gestão tem ocasionado perdas durante e após o processo de tratamento das águas, configura um dos principais fatores que podem levar a cenários de escassez e estresse hídrico (TUNDISI, 2008).
No Brasil se verifica a mesma dinâmica observada no contexto mundial; a necessidade de gestão da água em muito se dá devido à localização do recurso, pois apesar de sua disponibilidade hídrica média anual por habitante ser suficiente para abastecer todos os brasileiros e de possuir parte importante das águas do planeta, o país está incluído na categoria de países com escassez econômica de água. A má distribuição espacial e temporal de precipitações - 70% do total de água está disponível para ser utilizado por apenas 7% da população (BRASIL, 2008a) - implica em necessidades de maiores investimentos estruturais para que o recurso seja disponibilizado.
A “Lei das Águas”1
instituiu o Plano Nacional de Recursos Hídricos que prevê o acesso à água por todos os brasileiros, designando a água como um recurso limitado, dotado de valor econômico e cuja gestão seja descentralizada e participativa, contando com a participação do poder público, dos múltiplos usuários e da sociedade civil (BRASIL, 1997).
Ao investigar o direcionamento dos recursos hídricos, Paulino et al. (2011) destacam a agricultura como um importante setor em relação ao consumo de água. Mais da metade de toda a água captada e consumida no Brasil é utilizada na agricultura, pouco menos que nos Estados Unidos, onde se utiliza 71%, e no México, 64%. Mundialmente, a água utilizada em práticas agrícolas corresponde a cerca de 60% do total utilizado nas atividades da economia (FAOSTAT).
A água é um recurso fundamental para as atividades econômicas e para a manutenção da biodiversidade do planeta e exige que se considere sua gestão como uma questão global. Como aquilo que se pode medir é mais factível de ser entendida a sua dimensão e importância, faz-se necessário intensificar a mensuração sobre este recurso natural e seus usos.
Dentro do contexto de consumo da água, mensurar e valorar as perdas ecossistêmicas é um desafio devido à natureza intangível e insubstituível dos recursos
1
naturais. Solucionar a questão da capacidade destes recursos em cumprirem com suas finalidades e dimensionar as falhas no uso, possibilidade de preservação e formas de recuperação, contemplam as perdas de biodiversidade como potenciais ameaças aos ecossistemas e à capacidade de sustentar processos ecológicos básicos que comportam a vida em nosso planeta (TUNDISI; MATSUMURA-TUNDISI, 2010).
Nesse sentido, inúmeros estudos têm abordado a temática das águas em seus diferentes níveis do conhecimento, tanto na verificação de aspectos voltados à qualidade deste recurso, na sua importância para a preservação da sustentabilidade dos ecossistemas, quanto na apropriação da água – quando se insere os usos da água a partir de atividades antrópicas, através do uso direto deste recurso ou via consumo de produtos e serviços oferecidos na economia.
Dentre os estudos que abordam o uso da água com diferentes objetivos, a metodologia da pegada hídrica (“water footprint”) tem sido utilizada para calcular a apropriação da água doce pelo homem durante determinado período de tempo em uma determinada região geográfica. Trata-se de uma ferramenta analítica, que auxilia no entendimento sobre como as atividades humanas interagem com a disponibilidade de recursos hídricos e seus impactos relacionados ao uso sustentável destes recursos (HOEKSTRA et al., 2011).
A análise consiste em distinguir três tipos de apropriação de água pelas atividades antrópicas: a pegada hídrica azul, que contabiliza a água captada de corpos hídricos superficiais e subterrâneos; a pegada hídrica verde, medida pela água da chuva que recai sobre as culturas agrícolas; e a pegada hídrica cinza, dada pela quantidade de água necessária para diluir a poluição das águas gerada a partir do lançamento de efluentes. A partir da tipificação das águas e da investigação de sua interação com o meio ambiente e com o homem, é possível fazer o cálculo da apropriação de água doce demonstrando as pressões impostas, apresentando-se como um instrumento útil para o aprimoramento de outras metodologias ambientais.
Para complementar o entendimento sobre o uso da água fez-se uso, também, de uma outra metodologia, a análise insumo-produto (“input-output”), que permite enxergar as atividades produtivas e suas interações na economia através de uma “fotografia econômica”, possibilitando complementar a análise resultante da
“pegada hídrica” no que se refere a mensurar os impactos ambientais. A metodologia, consolidada em pesquisas de economia aplicada e tem sido utilizada na análise ambiental – para analisar questões como as emissões de gases de efeito estufa relacionadas às atividades econômicas de um país ou de uma região específica e para avaliar a energia incorporada na produção final dos setores, por exemplo (MILLER e BLAIR, 2009).
Nesse sentido, surgem algumas inquietações relacionadas a qual seria o volume de água que está incorporado nos produtos finais da economia. O Brasil, ao se apresentar como um dos principais exportadores de produtos primários do mundo, produtos que incorporam grandes quantidades de água (particularmente aqueles da agropecuária), se torna automaticamente um dos maiores exportadores de recursos hídricos, fazendo com que seja relevante desenvolver análises que se configurem em instrumentos úteis para auxiliar o gerenciamento dos recursos hídricos através do processo produtivo. A análise de insumo-produto permite verificar as cadeias produtivas, mapeando o percurso da água entre os distintos setores através dos insumos. Neste trabalho utilizar-se-á a metodologia da pegada hídrica como base para estimar o consumo de água dos setores industriais e das atividades agrícolas, bem como analisar o consumo dos recursos hídricos enxergando a economia sob a ótica do uso da água.
Pergunta
Como a água utilizada na agropecuária e a água utilizada nos setores da transformação e serviços são incorporadas nos produtos consumidos na demanda final da economia brasileira e nos componentes da demanda final – consumo das famílias, consumo do governo, exportações e formação bruta de capital?
Hipótese
O uso da água na economia brasileira se deve, em grande parte, à incorporação da água usada nos insumos que compõem a cadeia produtiva. As metodologias da pegada hídrica e de matriz insumo-produto permitem, respectivamente, tipificar e quantificar as diferentes águas para analisar sua interação no meio ambiente e mensurar o uso direto e indireto da água nos insumos e nos produtos finais que compõem a economia brasileira.
Objetivos da dissertação
Objetivo geral
O objetivo deste trabalho é caracterizar a água incorporada na demanda final da economia brasileira tendo como base o conceito de pegada hídrica, quantificando o tipo de água (azul ou verde) utilizada durante o processo produtivo - tendo em vista facilitar a orientação de políticas públicas visando (i) a valoração do uso da água e (ii) identificar as cadeias produtivas mais intensivas no uso deste recurso.
Objetivos específicos
A partir da estimativa de um indicador de uso para a água verde e outro para a água azul, identificaram-se os principais produtos com água incorporada, evidenciando os efeitos diretos e indiretos separadamente;
Comparar os indicadores quando utilizados de maneira conjunta na análise.
Esta dissertação está organizada em 4 capítulos, listados seguir:
No capítulo 1 fez-se uma caracterização do uso da água na economia brasileira, a partir de uma revisão de literatura sobre o uso direto da água realizado pela agricultura, setores industriais e uso doméstico, bem como sobre o uso direto e indireto da água na economia brasileira, considerando a análise desenvolvida via metodologia da pegada hídrica.
O segundo capítulo apresenta, sucintamente, as técnicas utilizadas para avaliação da pegada hídrica e os procedimentos utilizados para a construção da base de dados do modelo que inclui a metodologia de insumo-produto, estimando-se os coeficientes diretos do uso de água verde a partir dos dados da PAM (IBGE), Embrapa e Tabela de Recursos e Usos (IBGE), como também os coeficientes diretos da água azul a partir dos dados da Confederação Nacional da Indústria (CNI), da PIA-produto (IBGE) e da Tabela de Recursos (IBGE).
Os resultados da análise de insumo-produto são apresentados no capítulo 3. O capítulo 4 apresenta as conclusões do trabalho, bem como algumas recomendações para a continuidade e aprofundamento de outros estudos que possuam objetivos semelhantes aos desta pesquisa.
Capítulo 1. Uso da água na economia brasileira
O conceito de pegada hídrica foi introduzido com o objetivo inicial de mapear o impacto do consumo humano sobre os recursos hídricos, sobretudo, a água doce. Para quantificar a pegada hídrica consideram-se as diferentes etapas do processo produtivo, incluindo ou não, além do uso direto que se faz deste recurso como insumo, o seu uso indireto, resultante das diversas etapas da cadeia produtiva. Para desenvolver este tipo de análise faz-se necessário compreender que existem características específicas a cada país e que estas estão fortemente relacionadas ao consumo de água em seus diferentes níveis. Estas questões são discutidas ao longo deste primeiro capítulo, o qual está dividido em quatro seções. Na primeira seção, 1.1, discutem-se os conceitos de água virtual e pegada hídrica. A seção 1.2 traz uma revisão de literatura acerca da metodologia da pegada hídrica e da análise insumo-produto em diversos níveis de análise, apresentado estudos que trazem esta temática em um contexto internacional, seguido de trabalhos que têm por objetivo analisar a economia brasileira. A seção 1.3 apresenta o uso direto da água na economia brasileira, dividindo a análise em três diferentes níveis: o uso na agricultura, seguido do uso nas atividades industriais e, finalmente, o uso residencial.
1.1 Água virtual e Pegada Hídrica: conceitos e aplicações
Um dos primeiros pesquisadores a se preocupar com a questão da água como recurso estratégico na relação entre os países foi A. J. Allan, professor da School
of Oriental & African Studies da University of London. Com a publicação de um breve
texto em que analisava a relevância do estudo da então chamada “virtual water”, ou, água virtual, passou a investigar a questão a partir da água necessária para satisfazer as necessidades humanas.
Nesta concepção, Allan (1997) identificou dois fatores que definiam a demanda por água. O primeiro é a existência de uma orientação demográfica, levando ou não a uma concentração populacional em determinadas regiões. E, o segundo, a existência de distintos padrões de consumo de alimentos. Grande parte de sua análise centrou-se na busca de uma determinação da existência de uma relação entre água e comida (“water-food nexus”), em que propunha pensar sobre qual seria a quantidade de
água existente nos produtos que os países transacionavam. Naquele período, Allan discutiu a situação pela qual passavam os países do Oriente Médio e norte da África, devido à escassez de água. Segundo ele, estes eram possuidores de desvantagens comparativas em relação àqueles países com abundância de água.
A água passa a ser entendida como estratégica frente às forças políticas, não sendo dotada somente de valor econômico. Sendo assim, o comércio entre os países poderia evitar conflitos relacionados à água, já que países possuidores de água em abundância exportariam alimentos para aqueles considerados deficitários em termos hídricos. No entanto, o autor demonstrava preocupação em relação ao real custo da produção, considerando que os preços dos produtos transacionados não contabilizavam a água incorporada em sua cadeia produtiva. A partir de então, o conceito de água virtual tornou-se objeto de estudo importante para quantificar a água que está incorporada nos produtos finais, com especial atenção aos produtos agrícolas (LEÃO, 2013).
Alguns autores desenvolveram análises com base na quantificação da água virtual resultante da relação comercial entre os países (HOEKSTRA E HUNG, 2002; CHAPAGAIN, HOEKSTRA E SAVENIJE 2005), apontando para a necessidade do estabelecimento de uma metodologia capaz de universalizar a análise, já que existem diferenças significativas entre os países em termos de condições climáticas, produtividade, dentre outras.
O cálculo da pegada hídrica surge para suprir esta demanda, sendo resultado de um trabalho conjunto desenvolvido por distintos pesquisadores que compõem a rede de pegada hídrica (“Water Footprint Network”), que tem sido utilizado para mensurar a apropriação de água superficial e subterrânea resultante das atividades antrópicas. A partir desta análise, podem-se definir três tipos de pegada hídrica: verde, azul e cinza.
A pegada hídrica verde diz respeito ao uso humano de água que evapora da superfície terrestre, resultado do cultivo agrícola ou da produção florestal. Basicamente, trata-se da água de chuva que é absorvida pelas plantas. Seu cálculo considera o processo de evapotranspiração das plantas (HOEKSTRA et al., 2011).
superficiais e subterrâneas, medido pela quantidade de água captada pelo escoamento, que pode ser, por exemplo, de uma bacia hidrográfica (Figura 2). Desse modo, diferenciar pegada hídrica verde e azul é importante, não somente em relação aos fatores ambientais, sociais e hidrológicos, mas também no que se refere aos distintos custos de uso da água. Embora a água verde, como definida nesta seção, mostre-se de extrema importância para o desenvolvimento das culturas agrícolas, para a provisão de alimentos, para a regulação do clima e outras funções ecossistêmicas, em muitos casos é vista como uma água gratuita e sem valor econômico, já que sua utilização independe de captação ou atividade econômica. Trata-se, simplesmente, da água que resulta das precipitações. Por outro lado, o valor econômico que se atribui à água azul é muito superior ao da água verde devido, sobretudo, aos custos econômicos para obtê-la, tais como custos de represamento, bombeamento, tratamento e distribuição.
Este aspecto, tanto da água verde quanto da azul, será discutido ao longo deste trabalho.
Figura 2 - As pegadas hídricas azul e verde em relação ao balanço hídrico de uma bacia hidrográfica
Fonte: HOEKSTRA et al. (2011).
A pegada hídrica cinza é definida como o volume de água necessário para assimilar os efluentes, medida pelo volume de água necessário para diluir os poluentes
de tal forma que a qualidade da água permaneça dentro dos padrões recomendados (HOEKSTRA et al., 2011).
A água verde é aquela resultante da precipitação, ou seja, é a água de chuva que escorre no solo e na vegetação, correspondendo à evapotranspiração associada à produção agrícola e a água contida diretamente nos produtos agrícolas. A partir desta informação, é possível mensurar a evapotranspiração das plantas associada à produção, bem como a quantidade de água incorporada nos produtos. Este cálculo configura a pegada hídrica verde. Essa mesma água das chuvas escoa para os mananciais, rios e lagos, conformando as águas superficiais e subterrâneas. O processo de mensuração da pegada hídrica azul considera a água que é captada passando por processos econômicos. Em um primeiro momento, estas duas técnicas de mensurar e classificar as distintas apropriações de água podem servir para qualificá-las como sendo mais ou menos valiosas. No entanto, deve ser considerado o fato de que ambas possuem forte dependência dos níveis de precipitação.
Para desenvolver o estudo com base no cálculo da pegada hídrica é preciso adotar um nível espaço-temporal e, em seguida, definir se a análise partirá de uma perspectiva geográfica ou individual. O nível de detalhamento espaço-temporal pode incluir o espaço global, nacional ou regional, e o período de tempo que pode ser constituído desde um cenário estático até um período longo de séculos. A perspectiva pode considerar a pegada hídrica agregada em uma determinada área, como uma bacia hidrográfica; ou uma perspectiva de análise individual, podendo ser de um processo, produto, consumidor ou produtor, ou seja, a pegada hídrica pode ser calculada tendo como base um produto específico, uma comunidade, uma empresa, entre outros níveis de organização (Quadro 1). No caso da pegada hídrica de uma empresa, é levada em consideração a soma das pegadas hídricas dos bens finais produzidos, ou seja, há uma relação entre a pegada hídrica dos produtos e a da empresa, pois aquela servirá como base para estimar o consumo de água desta.
Quadro 1 - Relação entre os diferentes tipos de pegada hídrica
Fonte: HOEKSTRA et al. (2011).
De maneira geral, o cálculo da pegada hídrica, em seus diferentes níveis de organização, considera a interdependência existente em cada processo. Para obter a pegada hídrica de um estado ou município, por exemplo, é preciso incorporar todos os processos que ocorrem naquela região e que estão relacionados ao uso da água.
1.2 Usos direto e indireto de água na economia brasileira e em outros países
A partir da perspectiva real de que tem ocorrido um aumento da pressão antrópica sobre os recursos hídricos em âmbito mundial, muitos pesquisadores têm desenvolvido análises para compreender como se dá a apropriação de água em diferentes etapas do processo produtivo de uma economia. Estes trabalhos partem da água virtual e pegada hídrica e servem como fundamento para chegar aos resultados pretendidos neste trabalho.
Trabalhos recentes, nacionais e internacionais, apresentam dados sobre os diferentes tipos de pegada hídrica, seja ela de um processo produtivo, de um produto, de uma indústria específica, de uma comunidade ou de um indivíduo. Da mesma forma, a aplicação de modelos de insumo-produto para análises ambientais tem sido utilizada como metodologia de apoio na elaboração de cenários relacionados à utilização de
recursos hídricos, que mostram a pressão sobre o meio ambiente, a intensidade e os impactos de emissões de carbono. Assim, tanto o conceito de água virtual, como o de pegada hídrica, são frequentemente empregados como forma de orientação na estimativa de dados sobre o uso da água, sendo o primeiro mais comumente utilizado em análises comerciais entre regiões ou países.
Para analisar a influência de instrumentos de gestão dos recursos hídricos sobre os níveis de produção na economia espanhola, Llop (2008) utilizou um modelo de preços de insumo-produto para avaliar a aplicação de diferentes taxas sobre o valor cobrado pelo uso da água. A autora mostrou que a introdução de um imposto sobre o valor da água utilizada pelos distintos setores gera uma diminuição do consumo deste recurso, ao mesmo tempo em que aumenta a produção e os preços, pois se a tecnologia muda e torna a produção menos intensiva no uso de água será possível produzir mais utilizando menos recursos. Llop discutiu que a introdução de técnicas que tornam a produção menos dependente do uso da água apresenta resultados positivos quando combinada à aplicação de um imposto sobre o uso da água.
Stanley et al. (2013) analisaram o uso da água e a transferência de água virtual através de matrizes de insumo-produto nos estados da Califórnia e Illinois, nos Estados Unidos. Os autores mostraram que naqueles dois estados os setores que mais utilizam água diretamente na produção são: a aquicultura, agricultura, geração de energia, mineração, abastecimento doméstico e indústria. Acrescentaram que, no ano 2008, ambos os estados foram exportadores líquidos de água virtual e que o fluxo de água exportada pela Califórnia totalizou cerca de 1,3 vez o volume exportado por Illinois. A análise foi desenvolvida para auxiliar na gestão dos recursos hídricos regional e nacional, considerando que se trata de duas regiões que convivem com problemas relacionados à escassez de água.
Dentro deste contexto de escassez hídrica, a China é um país que se destaca e que apresenta uma distribuição regional de recursos hídricos bastante desigual. Neste caso, as pesquisas que utilizam a análise de insumo-produto para questões ambientais têm como principal objetivo quantificar estas disparidades regionais, conformando-se como instrumentos capazes de auxiliar a tomada de decisões por parte de gestores.
Han et al. (2010) utilizaram a análise de insumo-produto para investigar o perfil de uso de água da economia urbana em Pequim com base em três categorias de uso selecionadas: retirada local, importações no mercado interno e importações estrangeiras; e três tipos de destinos: a demanda local, as exportações nacionais e as exportações para o estrangeiro. Através dos resultados obtidos, os autores mostraram que cerca de 60% da demanda de água em Pequim é satisfeita por importações nacionais e que 20% corresponde às importações estrangeiras. Concluíram que a água incorporada indiretamente nas relações comerciais, tanto nacionais quanto internacionais, desempenham papel fundamental para aliviar os cenários de escassez hídrica naquela região.
Zhuoying et al. (2011) utilizaram uma matriz de insumo-produto inter-regional para avaliar a pegada hídrica de Pequim e identificar o fluxo de água virtual dentro das atividades comerciais das distintas regiões e províncias. Os autores mostraram que a pegada hídrica de Pequim e outras regiões abrangidas pelo estudo aproxima-se de 4500x106 m³ (ou 4,5 trilhões de litros) ao ano, sendo que 51% referem-se à água incorporada em produtos oriundos de importação, ou seja, o total de água virtual dentro do modelo. O setor agrícola responde por aproximadamente 1500x106 m³ ao ano, dos quais 56% é resultado de água incorporada nas importações. Os resultados do trabalho apontam para a necessidade de coordenação das atividades comerciais regionais.
Chao e Diaz (2014) quantificaram a dimensão e a estrutura das transações de água virtual na economia chinesa, em especial em Pequim, Tianjin, Shanghai e Chongqing. Para tanto, utilizaram um modelo de insumo-produto inter-regional. Os resultados mostraram que cerca de 38% da água doce captada no ano 2007 foi incorporada em atividades comerciais dentro do país. Os autores mostraram que aquele país possui uma característica de comércio de água virtual entre os estados do norte e sul, que funciona exatamente de maneira oposta à distribuição regional de recursos hídricos, onde os estados que possuem maior quantidade de água tornam-se exportadores de recursos hídricos e vice-e-versa.
Guangyao, Yong e Xia (2016) utilizaram dados da matriz de insumo-produto chinesa para o ano 2007, testando o efeito da variação do uso de técnicas mais eficientes para o uso da água sobre a estrutura do comércio. Os autores definem a
água como um recurso estratégico, mostrando que a China é um país exportador líquido de água e que alguns setores como agricultura, mineração e petroquímica são importadores líquidos deste recurso. Nesse sentido, os autores recomendam que o país deve utilizar tecnologias poupadoras de recursos hídricos, reduzindo a dependência chinesa em sua relação ao comércio exterior.
Pesquisadores brasileiros também se mostram preocupados com o desenvolvimento e aprimoramento de metodologias capazes de quantificar e auxiliar avaliações ambientais dentro das atividades econômicas.
Desse modo, Salvo et al. (2015) utilizaram um modelo de insumo-produto para determinar o impacto ambiental dos setores da economia brasileira com base em informações do ano de 2006. Os autores estimaram o impacto de 64 setores, em termos de pegada ecológica2, mostrando que a emissão de carbono é um dos maiores responsáveis pelo impacto ambiental da economia brasileira e que os setores que apresentam os maiores níveis de pegada ecológica estão relacionados com a pecuária e produção de energia com base em biocombustíveis. Quando se exclui a soja e o setor de abate, os demais setores exportadores apresentam valor de pegada ecológica abaixo da média. Conclui-se que a pegada ecológica do consumo das famílias é superior aos valores encontrados para pegada ecológica das exportações do país. Trata-se de um trabalho pioneiro para a economia brasileira, pois até o momento da elaboração de revisão de literatura especializada nesta temática, não foram encontrados trabalhos semelhantes com aplicações para o Brasil.
A maioria das análises específicas para a economia brasileira tem como pano de fundo o conceito de pegada hídrica e suas implicações. No entanto, tais estudos não se aprofundam na utilização da análise de insumo-produto para tratar destas questões.
Desse modo, Muller (2012) avaliou o uso da água na cadeia produtiva do biodiesel de soja no Brasil, apresentando considerações importantes sobre o tratamento metodológico do modelo desenvolvido por Hoekstra et al. (2011) na publicação do Manual de Avaliação da Pegada Hídrica, em sua perspectiva global.
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O conceito de Pegada Ecológica tem sido amplamente utilizado e difundido através da Global Footprint Network e pode ser entendido como os impactos antrópicos sobre o meio ambiente, seja através de atividades comerciais, industriais, agrícolas e outras. Algumas informações interessantes podem ser verificadas através do link:
Muller mostrou que para se calcular a pegada hídrica da bioenergia, a metodologia faz uma correlação entre demanda por energia, produção de biomassa e a quantidade de água requerida para o crescimento das culturas e para processos industriais.
A pegada hídrica dos biocombustíveis é baseada na quantidade de energia fornecida, consumida ou produzida em um determinado tempo e na quantidade de água usada na produção de uma unidade de energia. A água utilizada no cultivo da planta dependerá da tecnologia e do manejo da irrigação, das características do solo, das condições climáticas, dentre outros fatores. A produtividade biológica da cultura, como apontado por Muller (2012), dependerá do sistema de produção utilizado pelo agricultor, podendo ocorrer duas situações. Primeiro, para alcançar maiores rendimentos na safra, será necessário utilizar mais água no plantio, elevando a pegada hídrica da cultura. E, dependendo do nível de crescimento da produtividade da cultura, a pegada hídrica total poderá ser reduzida de maneira considerável. Outra variável importante diz respeito à energia contida na biomassa cultivada, pois quanto maior o rendimento energético, menor será a necessidade de produção da cultura e tanto menor será a pegada hídrica em questão. A água utilizada no processo industrial para converter biomassa em biocombustível depende do consumo de água durante a produção de biocombustíveis. É importante atentar para as diferenças entre os países no que diz respeito às condições climáticas, sistemas hidrológicos, tipos de solo e práticas agrícolas.
Nesse sentido, (HERNANDES; BUFON; SEABRA, 2013) apontam para a existência de desigualdades regionais na distribuição hídrica brasileira, analisando a forma como a expansão da produção de bioenergia poderia impactar a disponibilidade hídrica no país. Os autores desenvolveram análises municipais e estaduais, tendo como objetivo principal avaliar a pegada hídrica verde e azul dos principais biocombustíveis líquidos produzidos no Brasil, quais sejam, etanol de cana e biodiesel de soja. Seguindo as recomendações sugeridas por Hoekstra et al. (2011), os autores consideraram apenas a água verde durante a fase agrícola da produção; assim, a água azul correspondeu apenas àquela utilizada na fase industrial. Esta diferenciação, ainda na fase metodológica, tem papel decisivo e influencia os resultados obtidos pelo estudo.
A pegada hídrica do etanol produzido a partir da cana-de-açúcar foi de 124 m³/t para o estado de São Paulo e 170 m³/t no Paraná (HERNANDES; BUFON;
SEABRA, 2013). Os autores obtiveram uma média ponderada para a região Centro-Sul de 137m³/t. Já o biodiesel produzido a partir da soja apresentou uma pegada hídrica de 1.360m³/t para o Estado de Goiás, 1.781m³/t em São Paulo, com uma média de 1408m³/t. Segundo os autores, o teor de água azul (superficial e subterrânea) não alcança 1,5% no etanol e 0,01% na produção de biodiesel.
Os trabalhos envolvendo o cálculo da pegada hídrica também têm como objetivo analisar os países em relação ao uso da água. Giacomin e Ohnuma (2012) discutiram os principais resultados publicados por Hoekstra et al. (2011) a respeito de variáveis que influenciariam no cálculo da pegada hídrica em nível nacional. Dentre elas, pode-se enfatizar o volume de consumo que se relaciona ao Produto Nacional, os padrões de consumo da sociedade, as condições ambientais e as distintas práticas agrícolas. Como resultado, encontrou-se uma pegada hídrica média para os países desenvolvidos entre 1.250 e 2.850 m³/ano per capita, e uma média entre 550 a 3.800 m³/ano per capita nos países em desenvolvimento. O estudo sugeriu, também, que a pegada hídrica de qualquer produto de origem animal é superior à pegada hídrica de um produto agrícola. Como recomendação, Giacomin e Ohnuma (2012) sugerem análises de diferentes composições de cestas de consumo como forma de comparar as distintas pegadas entre os países do globo. O estudo apontou que um habitante chinês possui uma pegada hídrica de 1.071 m³/ano, um indiano 1.089 m³/ano, um cidadão brasileiro 2.027m²/ano, um estadunidense 2.842 m³/ano, dentre outros.
A pegada hídrica relacionada ao consumo de distintos grupos de consumidores brasileiros foi discuta por (BARACUHY NETO; AZEVEDO; LIMA, 2014), que utilizaram dois grupos distintos para compor sua amostra, cada um com 30 participantes. De um lado, estavam os carnívoros, de outro, os considerados não carnívoros. O método utilizado considerou características como o consumo de bens industrializados, uso de água pelas residências, a cesta de alimentação, o consumo de cereais, carne, vegetais e frutas. Para o grupo dos considerados carnívoros, obteve-se uma pegada hídrica de 82.350m³/ano, enquanto que o segundo grupo respondeu por 46.530m³ anuais.
Neste trabalho utilizaram-se os conceitos de água azul e verde para calcular a pegada hídrica dos setores industriais e agrícola, respectivamente. O cálculo da
pegada hídrica cinza não foi incorporado à análise devido à dificuldade de obtenção de dados sobre a composição dos efluentes gerados pelos distintos usuários e, também, pelo caráter distinto em relação às pegadas verde e azul, mesmo estando relacionada ao processo produtivo. A pegada hídrica cinza é medida pela capacidade de assimilar a poluição gerada em corpos d’água, enquanto a pegada azul e verde refere-se à capacidade de apropriação da água (HOEKSTRA et al., 2011). A discussão metodológica, bem como os dados utilizados, estão apresentados no capítulo dois.
1.3 Uso direto de água na economia brasileira
De acordo com as Nações Unidas (1976) apud (PEREIRA; CORDERY; IACOVIDES, 2002), os múltiplos usuários da água podem ser inseridos em três classes de uso. A primeira inclui as demandas gerais da sociedade, em que a água é um bem de consumo final que é o caso da dessedentação animal, a navegação e o uso doméstico. A segunda classe é constituída pela demanda de água como bem de consumo intermediário e que visa à criação de condições ambientais adequadas para o desenvolvimento de animais e vegetais em benefício da sociedade, que é o caso da agricultura, piscicultura e irrigação. E, por último, a demanda para atividades de processamento industrial e energético, nas quais a água também funciona como um bem intermediário, que é utilizado como insumo à produção. Nesta última categoria pode-se incluir o setor serviços, que é composto por hospitais, escolas, hotéis, restaurantes, lavanderias, dentre outros.
Os distintos usos da água realizados por cada setor da economia podem ser classificados como consuntivo, não-consuntivo e uso local. O uso consuntivo ocorre quando há a retirada de determinada quantidade de água dos mananciais, e após sua utilização, apenas uma parcela é devolvida, ou seja, parte da água retirada é consumida durante o processo - a água azul é um exemplo deste uso. O uso não-consuntivo, por sua vez, ocorre quando há devolução de praticamente a totalidade da água retirada, ou seja, a água serve apenas como veículo para determinada atividade e não é consumida durante o processo. O uso local da água não provoca mudanças relevantes em sua fonte, seja temporal, espacial ou quantitativa; no entanto, não é
descartada a possibilidade de mudanças qualitativas.
De acordo com um levantamento setorial sobre a retirada de água, realizado pela UN-Water3, no ano de 2010, o setor industrial brasileiro retirou cerca de 17% de toda água captada de recursos hídricos renováveis pelos três principais setores (incluindo os setores municipal e agrícola). O setor municipal, cujo cálculo incorpora o total de água retirada pela rede pública de abastecimento, respondeu por 23% do total. A quantidade de água retirada para fins de irrigação, dessedentação de gado e utilização em atividades agrícolas foi cerca de 60% do total.
Estima-se que a agricultura irrigada, em termos mundiais, utiliza cerca de 70% da água disponível, apontando para uma predominância da agricultura entre os maiores consumidores de água. Esta é uma perspectiva que vem acompanhada com potenciais conflitos entre os múltiplos usuários deste recurso (PAULINO et al., 2011).
1.3.1 Água na agricultura
A água na agricultura é calculada a partir da evapotranspiração, ou seja, a quantidade necessária de água para a produção agrícola. A evapotranspiração é uma variável chave no que diz respeito ao estudo do ciclo hidrológico, pois abrange a interação entre a energia, clima, solo, disponibilidade hídrica e os diferentes estágios de desenvolvimento da cultura, tais como altura da planta, tipo de cultura, profundidade das raízes, orientação do plantio e capacidade de água disponível na produção (RUHOFF; SALDANHA; COLLISCHONN, 2009). Consiste em um sistema complexo que envolve o consumo da água pelas plantas a partir da evaporação da água para a produção vegetal.
Para quantificar a evapotranspiração de uma cultura, são utilizados diferentes métodos. Basicamente, trata-se de calcular o balanço entre a água que entra na cultura, através da chuva, e aquela que evapora, tendo como resultado a variação de água armazenada no solo. Assim, a evapotranspiração de uma cultura dependerá das condições meteorológicas, do tipo de cultura e de outras características. Por
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UN-Water é o mecanismo de coordenação entre as agências das Nações Unidas para todos os assuntos
relacionados à água doce e saneamento básico. Disponível em:
definição, a evapotranspiração pode ser classificada como potencial, definida como a quantidade de água que poderá ser evaporada durante o ciclo hidrológico de uma cultura, e referencial, que considera suas características em termos da fisiologia da planta e o tipo de solo em que será feito o plantio. A relação entre a evapotranspiração potencial e de referência resulta no chamado coeficiente de cultura, que é importante para a mensuração do consumo de água de cada tipo de planta.
Com o objetivo de diferenciar o cálculo em relação aos distintos conceitos de água, de acordo com Hoekstra et al. (2011), é possível utilizar o modelo CropWat, desenvolvido pela FAO, como ferramenta de apoio na tomada de decisões. Existem duas opções de utilização do modelo. A primeira é via disponibilidade hídrica de cada cultura. Este é um método que desconsidera a existência de limitações hídricas para o crescimento das culturas. É possível calcular a disponibilidade hídrica durante todo o período de crescimento, podendo considerar condições climáticas específicas, bem como a precipitação efetiva durante o período estudado e a necessidade de irrigação da cultura.
Contudo, a opção de calcular a evapotranspiração, via disponibilidade hídrica da cultura, mensura a quantidade de água que é utilizada desde o plantio até a colheita, em um nível de manutenção de água considerado suficiente, permitindo o crescimento e produtividade da cultura, seja através da água das chuvas ou via irrigação. Excluindo a irrigação (água azul) deste processo, toda a água utilizada na produção agrícola resulta de precipitação e constitui a água verde.
1.3.1.1 O consumo de água azul - A irrigação no Brasil
O uso da água na agricultura está diretamente relacionado ao consumo de água verde e azul, a partir das práticas de irrigação utilizadas para o plantio e cultivo de alimentos. Estas consistem na aplicação artificial de água utilizada para repor a quantidade consumida pelas plantas no processo de transpiração, comumente conhecida como evaporação. As técnicas e o manejo da irrigação variam desde sistemas simples rega das plantas, evoluindo a sistemas mais complexos, envolvendo informações sobre condições atmosféricas e características do solo.
Quando comparada com os demais países do mundo, a área irrigada brasileira ainda é considerada pequena. No ano 2000, existiam cerca de 278,8 milhões de hectares irrigados no mundo. A Índia respondia por 57 milhões de hectares (20%), a China 53 milhões (19%) e os Estados Unidos 28 milhões (10%) - estes três países somam, aproximadamente, 49% do total mundial (TESTEZLAF, 2011).
Em 2012, o Brasil possuía cerca de 5,8 milhões de hectares de áreas irrigadas, equivalente a 19,6% do potencial irrigável nacional. De acordo com o Censo Agropecuário de 2006, naquele ano o país possuía aproximadamente 4,45 milhões de hectares de áreas irrigadas (IBGE, 2006). Deste total, estima-se que em aproximadamente 1,5 milhão utiliza-se o método de irrigação por aspersão, correspondendo a pouco mais de 34% das terras irrigadas no país. O segundo método mais utilizado é a irrigação por inundação, cerca de 24% do total, seguido da irrigação por pivô central, com cerca de 19%, equivalente a pouco mais de 840 mil hectares. A irrigação localizada é aplicada em aproximadamente 327 mil hectares de terras. Outros métodos respondem por 371 mil hectares, cerca de 8,5% (BRASIL, 2008b). No entanto, existe um potencial de crescimento para a irrigação devido, sobretudo, às terras potencialmente irrigáveis no território brasileiro.
É importante salientar as perdas de água que ocorrem durante sua utilização, tais como captação, distribuição e utilização, pois devem ser consideradas para a promoção de condições necessárias ao uso sustentável desse recurso. No caso do Brasil, cerca de 70% da água doce disponível concentra-se na região da Bacia Amazônica. Tal região abriga cerca de 7% da população do país. Por isso, é crucial compreender a questão hídrica também de maneira regionalizada, devido aos diferentes graus de restrições de acesso ao recurso. O mau uso da água nos setores relacionados à produção alimentícia derivam, basicamente, de técnicas inadequadas de irrigação, seja através de equipamentos mal planejados ou até mesmo execução de limpeza do ambiente feita de maneira precária (PAZ et al., 2000).
De acordo com Rodrigues (2004), é possível estabelecer uma diferenciação entre os países enquanto suas necessidades de uso da água, considerando as diferentes perspectivas agrícolas. Segundo a metodologia aplicada, o primeiro grupo é constituído por países com baixo potencial de produtividade e alto potencial de terras -
um exemplo seriam os Estados Unidos. Neste caso, poderia haver um aumento na exploração de terras através da adoção de tecnologias que utilizem o solo de maneira extensiva podendo, assim, a erosão tornar-se o principal problema ambiental resultante desta técnica. Um segundo grupo é constituído por países com alto potencial de produtividade e alto potencial de terras, que é o caso brasileiro. Apesar da tendência em aumentar o uso extensivo do solo, o alto potencial de produtividade tornará atrativa a adoção de tecnologias que aumentem a produtividade agrícola. No entanto, o uso de insumos agrícolas, bem como a irrigação, tende a aumentar na mesma proporção que os problemas de erosão do solo, e outras formas de aumentar a degradação de recursos naturais, resultando na perda de biodiversidade.
A avaliação da mudança na concentração de substâncias dissolvidas na água pode ser utilizada como uma medida direta do impacto da agricultura irrigada, considerando uma análise realizada em um período prévio e posterior à sua aplicação. A eficiência no uso da água para irrigação é definida como a relação entre a quantidade de água requerida pela cultura e o total aplicado pelo sistema. Logo, quanto menor a aplicação de água devido ao escoamento artificial, evaporação, e drenagem, maior será a eficiência deste sistema (RODRIGUES, 2004).
1.3.2 Uso de água na indústria
O uso da água feito pela indústria é caracterizado por ser versátil. Como insumo à produção de bens e produtos, a água é incorporada no produto final. Este é o processo que ocorre na indústria de bebidas, cosméticos, alimentos, entre outros, inclusive em processamento industrial em que a água é utilizada em alguma etapa de preparação, porém não é utilizada diretamente como parte do produto final. Exemplo deste aspecto é o uso de água em resfriamento e caldeiras (sistemas de utilidade) e para fins sanitários (CNI, 2013).
Devido aos distintos usuários de água nos setores industriais e, sobretudo, à sua escala de utilização, o conceito e aplicabilidade do reuso deste recurso tem sido cada vez mais difundido e aplicado. Geralmente sua utilização é vista como alternativa na redução de custos das empresas. A oferta das companhias de saneamento para a
compra de efluentes tratados é levada em consideração e comparada aos preços da água potável dos sistemas públicos de abastecimento. Um fator determinante do preço é a localização, próxima ou não, das estações de tratamento de esgoto às áreas de concentração industrial (HESPANHOL, 2002).
Segundo Hespanhol (2002, p.78), os principais usos industriais que apresentam maiores viabilidades ao reuso de água e que se concentram em áreas industriais são:
-Torres de resfriamento, como água de make up4; -Caldeiras;
-Construção civil, incluindo preparação e cura de concreto, e para compactação do solo;
-Irrigação de áreas verdes de instalações industriais, lavagem de pisos e alguns tipos de peças, principalmente na indústria mecânica;
-Processos industriais.
A Confederação Nacional das Indústrias (CNI) divulgou dados sobre o reuso da água por alguns setores representativos da indústria. Os resultados mostram que a indústria brasileira de aço apresentou um índice de recirculação de água superior a 96%, alcançado via redução da captação, bem como diminuição do índice de lançamento de efluentes nos corpos d'água. Na indústria de mineração, o índice de reciclagem foi de 50%. A indústria química reduziu em 34% o uso de água entre os anos 2001 e 2010, a indústria automobilística apresentou uma redução de cerca de 30% no uso da água, considerando o período entre 2008 e 2011, passando de 5,50m³ para 3,92m³ de água necessários para a produção de um veículo e a indústria de produção de alimentos possui indícios de que a proporção de água no produto final também reduziu5 (CNI, 2013).
A eficiência no uso da água pela indústria é alcançada via redução da captação e do lançamento de efluentes, sobretudo, reuso de água. A norma ISO
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Trata-se da água adicionada na torre de resfriamento destinada a repor a água perdida por evaporação, drenagem e respingo.
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A produção de um litro de cerveja deixou de utilizar 4,37 litros de água por litro do produto final, em 2004, para 3,90, em 2009.
140466 estabelece critérios e requisitos para a incorporação de água na produção de bens finais, além de outras normas voltadas ao uso responsável de água. Esta norma serve como uma medida para o uso da água e pode ser vista como uma ferramenta que permite tornar seu uso nos processos industriais mais uniforme. Em suma, este processo acaba servindo como um esquema de verificação e certificação aplicados ao uso da água, para produtos, serviços e organizações.
Do ponto de vista dos setores industriais, esta ferramenta é vista como uma avaliação do uso que se faz da água, diagnosticando se determinado setor ou atividade está utilizando a água de forma racional e eficiente, considerando as perdas e o mau uso. O cálculo da pegada hídrica utilizado para conformar a norma ISO em questão contempla a análise do ciclo de vida dos produtos, na tentativa de quantificar os impactos associados ao uso da água (FIESP, 2010).
Dentre os objetivos que serviram de base à formulação da norma ISO 14.046 (FIESP, 2010), está o controle da eficiência operacional e eco design, a identificação e avaliação de riscos associados ao uso da água, o gerenciamento de riscos socioambientais relativos ao uso da água e orientação de ações mitigadoras e preventivas, bem como a comunicação sobre o desempenho operacional e a gestão de riscos e dos impactos para as partes interessadas.
Com base no relatório da Water for Business intitulado Initiatives Guiding
Sustainable Water Management in the Private Sector, a FIESP (Federação das
Indústrias do estado de São Paulo) divulgou uma nota explicativa posicionando a indústria brasileira em relação às medidas previstas através da norma ISO 14.046. Segundo a federação, quantificar os impactos no âmbito da análise do ciclo de vida é um procedimento ainda não consolidado e, de maneira distinta como ocorre com as emissões de carbono, os impactos associados ao uso da água são, em sua maioria, de caráter local, atentando assim para a necessidade de incorporar este aspecto na análise (FIESP, 2010).
Ficou clara a importância e necessidade do reuso de água pelos distintos setores industriais dentro de uma economia. Pode-se dizer que, a partir da
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Disponível em: http://www.bsigroup.com/en-GB/ISO-14046-Water-footprint--Principles-requirements-and-guidelines/
consolidação de procedimentos de avaliação cada vez mais precisos, tal como poderá ser a ISO 14046, é provável que haverá um sincronismo entre estes distintos setores em relação ao uso eficiente da água, não apenas visando à economia financeira mas, sobretudo, operando com eficiência ecológica e poupadora de recursos naturais.
1.3.3 Uso doméstico de água
O uso doméstico da água, assim como os demais usos, sejam na agricultura ou na indústria, está condicionado à atribuição de um valor de uso ao recurso. Carmo et al. (2013), ao analisarem as mudanças no comportamento do consumo de água no Brasil por parte das famílias em suas residências (usuários domésticos), apontaram a existência de uma correlação positiva entre renda e consumo de água nas distintas regiões do país. A análise atribuiu importância a fatores econômicos e sociais, sugerindo que estes influenciariam na elevação do consumo de água. Não se pode descartar o fato de que a expansão do sistema de abastecimento em áreas urbanas também contribui para este incremento.
De acordo com o censo do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) de 2010, cerca de 91% da população urbana era atendida pela rede geral de água, e 62% da população tinha acesso a rede de esgoto (IBGE, 2010). A Organização das Nações Unidas (ONU) recomenda que cada indivíduo consuma cerca de 3,3m³ por mês, equivalente a 110 litros por dia. Para o Brasil, estima-se que cada habitante consuma cerca de 2007 litros por dia, equivalentes a 6,0 m³ por mês. Deste total, 27% equivalem ao uso consuntivo para cozinhar e beber, 25% destinado à higiene pessoal, 12% para higienização de roupas e vestimentas, 3% para usos como lavagem de automóveis nas residências e 33% para descarga do banheiro.
Considerando a população brasileira atual e o consumo de 200 litros diários de água por habitante, estima-se que as famílias consumam cerca de 40 bilhões de litros de água por dia ou 1,2 trilhão de litros ao mês. No entanto, a análise a que se propõe este trabalho não incorpora o uso direto das residências (uso doméstico) na
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Adotou-se 200 litros/dia como referência de consumo de água de um brasileiro médio segundo a ONU (Organização das Nações Unidas). No entanto, existem outras fontes sobre qual seria este valor médio, como pode ser visto em http://www.data360.org.
