Trabalho2-Tratamento Das Informações Ambientais

8/17/2019 Trabalho2-Tratamento Das Informações Ambientais

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MAXIMIANO KANDA FERRAZ

TRATAMENTO DE INFORMAÇÕES AMBIENTAIS

Trabalho Final – Comparação de Geração de Energia Renovável, Emissão de

CO2 e Consumo de Petróleo entre Países

MACAÉ, 2014



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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ..................................................................................... 2

2 DADOS E MÉTODOS ............................................................................ 4

3 RESULTADOS ..................................................................................... 6

4 CONCLUSÕES ................................................................................... 18

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. 19



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1. INTRODUÇÃO

O trabalho apresenta a interpretação e comparação de dados coletados da EIA [1](Energy Information Administration) de diversos países, sobre:

Emissão de CO 2

Consumo de petróleo

Geração de energia renovável

o Biodiesel

o Etanol

o Biomassa

o Hidroelétrica

o Solar

o Maré

o Eólica

Os países em foco são:

Brasil

China

Índia

Alemanha

Estados Unidos da América



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Os dados utilizados foram o que estavam disponíveis no momento da pesquisa,compreendendo os anos de 1980 até 2013. Algumas categorias de dados, como porexemplo, energias renováveis, possuem apenas dados mais recentes, a partir da

década de 1990 (para energias geradas por vias solares, eólicas e por marés) e a partirda década de 2000 (para energias geradas por biocombustíveis).

Os dados foram obtidos e estão presentes no EIA (Energy Information Administration). “O EIA é a principal agência do Sistema Estatístico Federal dosEstados Unidos, e é responsável pela coleta, análise e difusão de informação deenergia para promover a elaboração de políticas relacionadas, de mercados eficientese compreensão pública da energia e sua interação com a economia e o meio ambiente. A EIA abrange os dados sobre carvão, petróleo, gás natural, eletricidade, energiarenovável e nuclear e faz parte do Departamento de Energia dos EUA. ” [3].

As atividades desenvolvidas estão no âmbito da Análise da Relação entreVariáveis, pois em algumas comparações, é calculado um modelo que se ajuste melhoraos dados e se extrapole até o ano de 2030. Isso é realizado utilizando ferramentasmatemáticas (no cálculo do melhor modelo de ajuste, podendo ser exponencial, linear

ou polinomial), e gráficas (com figuras do desenvolvimento das variáveis em relação aotempo), como serão detalhadas no capítulo 2. Dados e Métodos .

O capítulo 3. Resultados mostra o que foi obtido, com todas as figuras daanálise, assim como a discussão de tais resultados. É seguido pelo capítulo 4.Conclusões , onde é feito as considerações finais.



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2. DADOS E MÉTODOS

A exposição dos dados será feita por meio de gráficos 2D em linhas,representando a evolução das variáveis com relação aos anos. Também é exposto osmesmos gráficos de evolução per capita, ou seja, o valor bruto é dividido pelapopulação de cada país. Essa é uma medida mais interessante, pois é possívelcalcular o quanto, na teoria, cada habitante “emite” de CO 2, o quanto cada habitanteconsome de petróleo e o quanto cada um gera de energia proveniente de fontes

renováveis por ano.

Além disso, foram executadas as seguintes tarefas propostas:

Ajustar equações de regressão apropriadas e extrapolar até 2030 para:

Emissão de CO2 (Brasil e Alemanha).

Geração de energias renováveis (Brasil e Alemanha).

Comparar cada tipo de energia renovável (Brasil e Alemanha).

Para se trabalhar os dados de forma que faça sentido real e estatístico, deve-se ajustar as variáveis corretamente. No caso de energia renovável gerada, épadronizado a unidade de (bilhões) quilowatt-horas. Contudo, no que se refere à

biocombustíveis (etanol e biodiesel), a unidade é (milhares) barris por dia. Portanto, énecessária a seguinte conversão:

“A quantidade de energia equivalente à quantidade de energia encontrada emum barril de petróleo bruto é: (...) 159 litros em um barril de petróleo, que contêm cercade 5,8 milhões de unidades térmicas britânicas (MBtus) ou 1.700 quilowatts-hora(kWh).” [4].

Para as unidades per capita foram feitas as seguintes conversões:



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Valor Bruto (Bilhões de kWh por ano )/População (Milhões de habitantes ) 1000 * Valor Bruto/População (kWh/ano/habitante )

Valor Bruto (Milhares de Barris por dia )/População (Milhões de habitantes ) 365 * 1700 * 0,001 * Valor Bruto/População (kWh/ano/habitante )

Valor Bruto (Milhões de Toneladas por ano )/População (Milhões de

habitantes ) Valor Bruto/População (kWh/ano/habitante )

Valor Bruto (Milhares de Barris por dia )/População (Milhões de habitantes ) 0,001 * Valor Bruto/População (barris/ano/habitante )

As fases do trabalho estatístico [2], e a aplicação das mesmas no presentetrabalho são:

• Planejamento (pesquisa sobre como fazer a abordagem de todos os passos).

• Coleta (dados do Energy Information Administration - EIA)

• Crítica (Dados são confiáveis, inerentes e relevantes ao proposto).

• Apuração (processamento e refinamento dos dados).

▫ Ajustar unidades.

▫ Calcular unidades per capita.

▫

Calcular melhor modelo de ajuste.• Exposição (Resultados expostos em gráficos e tabelas).

• Interpretação (Relatório realizado).



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3. RESULTADOS

A Figura 1 mostra a evolução da população (em milhões de habitantes) dospaíses estudados, entre 1980 e 2011. Esses foram os dados utilizados para a geraçãodos gráficos per capita do trabalho. Percebe-se que a China e a Índia possuem delonge as maiores populações (mais de 1 bilhão de habitantes), e nesse período de 32anos, apresentaram crescimento de cerca de 35% e 70% respectivamente. Brasil eEstados Unidos também cresceram (em torno de 37% e 63% respectivamente).

A Alemanha destaca-se por estar com o nível populacional praticamenteestagnado. É importante destacar que os dados de 1980 à 1991 (não só para a variávelpopulação, mas também para todas as outras), são as somas dos valores da AlemanhaOcidental (capitalista) e a Alemanha Oriental (Comunista).

Figura 1: Evolução da População em Milhões de Habitantes (1980-2011). Fonte: EIA.

As Figuras 2 e 3 são gráficos da evolução da emissão de CO2 nos países, sendoa Fig. 2 os valores brutos e a Fig. 3 os valores per capita. Destaca-se a dominância



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dos EUA nesse quesito. Também nota-se que apesar de nos últimos 20 anos, a Chinater intensificado a emissão do gás, em valores per capita, pela China ser muitopopulosa, a emissão por habitante não é tão expressiva, sendo superada pela

Alemanha e pelo Brasil.

As Figuras 4 e 5 são projeções até o ano de 2030 de emissão de gás carbônicopara o Brasil e Alemanha. Projeta-se uma tendência de aumento de emissão por partedo Brasil e o inverso por parte da Alemanha. Os ajustes, com exceção do Brasil na Fig.4, que é exponencial, foram lineares (polinômio de 1º grau).

Figura 2: Emissão de CO2 (milhões de Tonelada/ano), 1980-2011. Fonte: EIA.



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Figura 3: Emissão de CO2 (milhões de Tonelada/ano/habitante), 1980-2011. Fonte: EIA.

Figura 4: Projeções até 2030 de Emissões de CO2 (toneladas/ano). Fonte: EIA



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Figura 5: Projeções até 2030 de Emissões de CO2 (toneladas/ano/habitante). Fonte: EIA

As Figuras 6 e 7 são gráficos da evolução do consumo de petróleo nos países,

em milhares de barris por dia e barris por ano por habitante, respectivamente.Destaca-se novamente a dominância dos EUA como grande consumidor de petróleo domundo, com o número espantoso de 23 bbl/ano/habitante, ou seja, cada habitante, pordia consome cerca de 10 litros de óleo (pois cada barril de petróleo contém 159 litros).O brasileiro, em contrapartida consome apenas 2 litros por dia. Já o indiano, demora 1mês para consumir o que o americano consome em um dia.

O comportamento geral desses gráficos segue o mesmo padrão dos de emissãode CO2.



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Figura 6: Consumo de Petróleo (milhares de BBL/d) , 1980-2013. Fonte: EIA

Figura 7: Consumo de Petróleo (BBL/ano/habitante) , 1980-2013. Fonte: EIA



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As Figuras 8 e 9 são gráficos da evolução da geração de energia por fontesrenováveis, sendo a Fig. 8 os valores brutos e a Fig. 9 os valores per capita. Destaca-se o Brasil como referência na área (maior no gráfico per capita), e também nota-se

uma crescente nesse setor por parte da Alemanha, China e EUA (este último superou oBrasil em produção de Etanol).

As Figuras 10 e 11 são projeções até o ano de 2030 de geração de energia porfontes renováveis para o Brasil e Alemanha. Projeta-se uma tendência de aumento douso de energia renovável, por parte dos 2 países, configurando um ótimo cenário parao meio ambiente global. Os melhores ajustes, desta vez foram exponenciais epolinomiais de 2ª ordem, como são mostradas as equações e coeficientes dedeterminação nas Figuras.

Figura 8: Geração de Energia Renovável (Bilhões de Kilowatt-horas) , 1980-2011 . Fonte: EIA



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Figura 9: Geração de Energia Renovável (Kilowatt-horas/ano/habitantes) , 1980-2011. Fonte: EIA

Figura 10: Projeções até 2030 de Geração de Energia Renovável (Bilhões de Kilowatt-horas).Fonte: EIA



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Figura 11: Projeções até 2030 de Geração de Energia Renovável (Kilowatt-horas/ano/hab.).Fonte: EIA

As Figuras 12 e 13 mostram a produção de cada setor de energias renováveis,sendo a Fig. 13 uma versão ajustada da Fig. 12, contendo uma divisão dos valores deprodução de etanol e de hidrelétricas brasileiras. Como dito anteriormente, o Brasil éreferência na área, muito devido ao investimento na malha hidrelétrica e a produção debiocombustíveis, desde a década de 1970.

Figura 12: Produção de cada tipo de Energia Renovável (Bilhões de Kilowatt-horas). Fonte: EIA



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Figura 13: Produção de cada tipo de Energia Renovável Ajustado (Bilhões de Kilowatt-horas). Fonte: EIA

As Figuras 14 até a 19 subdividem a Figura 12, para melhor ressaltar asdiscrepâncias entre cada setor, para Brasil e Alemanha. As Figuras 14 e 15 mostram aprodução de Biodiesel e etanol. É possível perceber que a produção de Etanolbrasileiro, mesmo sendo grande, vem caindo, provavelmente pela política protecionistada gasolina brasileira. E que a Alemanha está produzindo mais Biodiesel que o Brasil.

Figura 14: Produção de cada tipo de Energia Renovável (Bilhões de Kilowatt-horas). Fonte: EIA



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Figura 15: Produção de cada tipo de Biocombustível (Kilowatt-horas/ano/habitante). Fonte: EIA

As Figuras 16 e 17 mostram a produção por energia Solar, Maré e Eólica, brutae per capita respectivamente. Nota-se a liderança disparada da Alemanha, nos doisquesitos, e a produção ínfima por parte do Brasil de Energia Solar e Eólica.

Figura 16: Produção de Energia Solar, Eólica e por Maré (Bilhões de Kilowatt-horas). Fonte: EIA



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Figura 17: Produção de Energia Solar, Eólica e por Maré (Kilowatt-horas/ano/habitante). Fonte: EIA

As Figuras 18 e 19 mostram a produção por biomassa e por hidrelétricas, brutae per capita respectivamente. Nota-se a liderança disparada do Brasil no quesito de

hidrelétricas, e um crescimento vertiginoso de Biomassa pela Alemanha, energia essaque também vem crescendo no Brasil, como mostram as Figuras.



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Figura 18: Produção de Energia Hidroelétrica e por Biomassa (Bilhões de Kilowatt-horas). Fonte: EIA

Figura 19: Produção de Energia Hidroelétrica e por Biomassa (Kilowatt-horas/ano/habitante). Fonte: EIA



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3 CONCLUSÕES

As atividades desenvolvidas atingiram o objetivo de interpretar informaçõesambientais de forma correta (passando pelas fases do trabalho estatístico), a fim de seobter medidas que possam ser relacionadas à natureza e à resolução e/ou prevençãode problemas relacionados.

Pode-se inferir que apesar da China aumentar emissões de CO2, quando se

faz a comparação per capita, os EUA ainda poluem muito mais.

Com o crescimento da população brasileira em relação à estagnação dapopulação alemã, o aumento de produção de renováveis na Alemanha gera umaumento significativo no valor per capita. Contudo, o Brasil ainda segue como maiorprodutor de energia renovável, principalmente por seu modelo energético dehidroelétricas e o crescimento da produção de biocombustíveis.

Concluindo, é válido comentar que as linhas de tendência das Figuras 4, 5, 10e 11 são apenas modelos matemáticos que explicam a maior quantidade de dados(entre 70 e 98%), e, portanto não são estimativas reais da evolução de emissão deCO2, consumo de petróleo e geração de energia por fontes renováveis, já que muitopode-se alterar em um país política e economicamente, mesmo em períodos curtos(alguns anos). [5] [6].



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4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] http://www.eia.gov//. Acesso em: 27/08/2014, 15:19.

[2] METEORO, Justi. Notas de Aula.

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_Information_Administration. Acesso em:31/08/2014, 20:04.

[4] http://www.investopedia.com/terms/b/barrelofoilequivalent.asp. . Acesso em:31/08/2014, 20:30.

[5] http://www.foreignpolicy.com/articles/2014/02/19/dilmas_power_problem. Acessoem: 31/08/2014, 21:00.

[6] http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2010/11/brasil-pode-ter-93-de-energia-renovavel-ate-2050-calcula-ong.html. Acesso em: 31/08/2014, 21:05.

http://www.inmet.gov.br/projetos/rede/pesquisa/



http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_Information_Administration


http://www.investopedia.com/terms/b/barrelofoilequivalent.asp


http://www.foreignpolicy.com/articles/2014/02/19/dilmas_power_problem


http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2010/11/brasil-pode-ter-93-de-energia-renovavel-ate-2050-calcula-ong.html









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