Universidade de Évora

2013/2014

Engenharia de Energias Renováveis

Energia, Ambiente e Sustentabilidade

Grupo D:

Davide Pereira

Maria Lopes

Ricardo Andrade

“Advancing quantification methods of sustainability: A critical

examination emergy, exergy, ecological footprint, and

ecological information-based approaches”

• “Obrigação” para políticas futuras;

• Avaliação das interações entre as dimensões.

Quantificação da

Sustentabilidade

Abordagens

Contabilísticas

Abordagem baseada

em informações

ecológicas• Emergia;

• Exergia;

• Pegada Ecológica.

Propriedade IntensivasPropriedade Extensivas

…por exemplo,Uma árvore…

EMERGIA é toda a energia necessária para um ecossistema

produzir um recurso (energia, material, serviço da natureza,

serviço humano).

… energias não são de igual

qualidade …

1 J Combustíveis Fósseis 1 J

Radiação Solar

…diferentes qualidades têm de ser TRANSFORMADASem uma referência…

EMJOULES SOLAR

Refere-se a

qualidade

Energia investida

num produto ou

serviço

“Environmental loading ratio” (E.L.R.):

“Environmental yield ratio” (E.Y.R.):

“Sustainability Index” (S.I.):

EXERGIAO trabalho máximo que se pode alcançar levando-se o sistema ao

estado de equilíbrio com o ambiente.

Análise exergética

Exergias de entrada e de saída no sistema

identificação e quantificação

Cálculo da eficiência

exergética do sistema

Limitações energéticas de diferentes processos – método “Extended Exergy Analysis” (EEA)

Análise à pegada ecológica

Objetivo: Promover o uso sustentável dos recursos

ecológicos.

Baseia-se na comparação entre oferta (biocapacidade) e

do consumo (pegada) de recursos naturais.

Análise à pegada ecológica

Unidade: “hectare global (ha): área física de terrenos

biologicamente produtivos.

Ex: Em Portugal (valores per capita/por habitante):

Biocapacidade=1,3 ha (oferta)

Pegada ecológica=4.5 ha (consumo) -> Défice=3.2 ha

Análise à Pegada Ecológica

Como são calculados estes valores?

P𝐞𝐠𝐚𝐝𝐚 𝐞𝐜𝐨𝐥ó𝐠𝐢𝐜𝐚 𝐝𝐞 𝐩𝐫𝐨𝐝𝐮çã𝐨: 𝐸𝐹𝑃 =𝑃

𝑌𝑛. 𝑌𝐹. 𝐸𝑄𝐹

EFp - Pegada ecológica da produção;

P - Quantidade de produto antropogénico – ex: produção de alimentos, emissões de carbono, etc;

Yn - Rendimento médio nacional para P;

YF - Fator de rendimento para o tipo de uso da terra;

EQF - Fator de equivalente para o tipo de uso da terra.

Pegada ecológica de consumo: 𝐸𝐹𝐶 = 𝐸𝐹𝑝 + 𝐸𝐹𝐼 − 𝐸𝐹𝐸EFc - Pegada ecológica do consumo;

EFp - Pegada ecológica da atual produção pelas comunidades humanas locais;

EFI - Pegada ecológica dos fluxos importados;

EFe - Pegada ecológica dos fluxos exportados.

Abordagem baseada em

informações ecológicas

Resiliência ou elasticidade: habilidade de um sistema absorverchoques e de voltar ao seu estado estável inicial.

É definida por dois conceitos:

“Elasticidade Engenheira”- habilidade de um sistema absorver umchoque e voltar ao estado estável anterior;

“Elasticidade Ecológica”- habilidade do sistema em se organizar deum ponto de estabilidade para um outro, após sofrer uma perturbação.

Abordagem baseada em

informações ecológicas

Robustez: capacidade de um sistema resistir a perturbações.

𝑅 = − 𝛼 log (𝛼)

𝛼 - estado de organização do sistema (0 ≤ 𝛼 ≤ 1)

Para atingir a sustentabilidade é necessário encontrar o nível ótimo de robustez, o que não é tarefa fácil.

Análise dos “Trade-offs”

• Influência no sistema;

• Habilidade de balancear os “trade-offs”;

• Identificação dos “trade-offs” que aumentam a eficiência

(informações ecológicas);

• Aumento de eficiência -> redução no consumo de recursos

(abordagens contabilísticas).

• Sustentabilidade é avaliada pelo impacte do ambiente (I), em

função das variáveis da população (P), afluência (A) e

tecnologia (T);

• As abordagens contabilísticas de emergia, exergia e pegada

ecológica estão em linha com a do quadro IPAT;

• Sistemas com um menor impacte (I), os quais que consomem

menor quantidades de recursos, são mais eficientes;

• Uma maneira de diminuir o impacte é de melhorar a tecnologia

que determina a eficiência dos serviços que providenciam os

recursos naturais.

Conclusões

• Necessidade de uma combinação entre as várias

abordagens;

• Base comum para todo o tipo de políticas;

• Estratégias e políticas sustentáveis.