Mudançças Globais, Eficias Globais, Eficiêência ncia ... · PDF...

Prof. Marcos AurProf. Marcos Auréélio Vasconcelos de Freitas lio Vasconcelos de Freitas ––Coord. Executivo IVIG/COPPE/UFRJCoord. Executivo IVIG/COPPE/UFRJ

[email protected]@ppe.ufrj.br ou ou [email protected]@ivig.coppe.ufrj.br

Lead Author IPCC*Lead Author IPCC***Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change MiSpecial Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation tigation

(2008 (2008 –– 2011)2011)

MudanMudançças Globais, Eficias Globais, Eficiêência ncia EnergEnergéética e Energias Renovtica e Energias Renovááveisveis

02/2010 Prof. Marcos A. V. Freitas

Fonte: FBDS

Como ocorre o aquecimento global

Prof. Marcos A. V. Freitas

PadrPadrõões lineares de evolues lineares de evoluçãção das o das temperaturas mtemperaturas méédias globaisdias globais


AlteraAlteraçõções na temperatura, nes na temperatura, níível do mar e vel do mar e cobertura de neve no Hemisfcobertura de neve no Hemisféério Norterio Norte


Cenários de Temperatura até 2100

4/9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas

Global Temperature IncreasingGlobal Temperature Increasing

Modelling and assessment of contributions to climate change

temperature increase

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

1900 1950 2000 2050 2100

°C

JCM-JCM (1)Hadley (2)CICERO-SCM (3)CSIRO-ACCC (4)RIVM-ACCC (5)ECOFYS-ACCC (6)UCL-ACCC (7)IVIG-ACCC (8)UIUC-ACCC (9)

123,4

5678,9

Aumento regional de temperatura


MUNDO MUNDO ––EmissEmissõões Histes Históóricas e Cenricas e Cenáários de C de rios de C de

Combustiveis FosseCombustiveis Fosseííss

Posição das Supermajors frente às discussões climáticas

Posição pró-ativa

PosiPosiçãção moderadao moderada

Posição contrária


Algumas Ações Climáticas das SupermajorsExxonMobilExxonMobil BPBP ShellShell

AAçõções e perspectivases e perspectivas -- Adota uma posiAdota uma posiçãção contro contráária e ria e mantmantéém um m um ““lobbylobby”” contra as medidas contra as medidas para redupara reduçãção de emisso de emissõões de Gases de es de Gases de Efeito Estufa (GEEs).Efeito Estufa (GEEs).

-- Argumenta que as evidArgumenta que as evidêências ncias cientcientííficas nficas nãão justificam tais medidas e o justificam tais medidas e que seu custo que seu custo éé--proibitivo.proibitivo.

-- ÉÉ pessimista quanto pessimista quanto àà implementaimplementaçãção o de algumas fontes alternativas, de algumas fontes alternativas, acreditando que em 2030, energias acreditando que em 2030, energias como solar e ecomo solar e eóólica devem representar lica devem representar apenas 1% da energia mundial.apenas 1% da energia mundial.

-- A BP foi a primeira companhia de A BP foi a primeira companhia de petrpetróóleo a adotar uma posileo a adotar uma posiçãção o aberta em relaaberta em relaçãção o ààs mudans mudançças as climclimááticas e ao protocolo de Kyoto.ticas e ao protocolo de Kyoto.

-- Ainda em 1997, ingressou para Ainda em 1997, ingressou para associaassociaçõções industriais e fazer es industriais e fazer parcerias com Organizaparcerias com Organizaçõções Nes Nããoo--Governamentais (ONGs) que Governamentais (ONGs) que refletiam sua nova postura.refletiam sua nova postura.

-- Criou a BP Alternative Energy em Criou a BP Alternative Energy em novembro de 2005 como iniciativa novembro de 2005 como iniciativa estratestratéégica visando diversificagica visando diversificaçãção o de seu portfde seu portfóólio de investimentos. lio de investimentos.

-- Possui um plano de investimentos Possui um plano de investimentos de US$ 10 bi em energias de US$ 10 bi em energias alternativas nos pralternativas nos próóximos 10 anosximos 10 anos

-- A intenA intençãção o éé a de tornar ao menos a de tornar ao menos uma energia alternativa como euma energia alternativa como eóólica, lica, hidroghidrogêênio ou solar, em negnio ou solar, em negóócio cio substancial.substancial.

-- A Shell tomou atitudes A Shell tomou atitudes semelhantes a da BP no final de semelhantes a da BP no final de 1997, investindo recursos para 1997, investindo recursos para diminuir suas emissdiminuir suas emissõões e es e desenvolver fontes renovdesenvolver fontes renovááveis de veis de energia.energia.

Investimentos em Investimentos em Energia Limpa e Energia Limpa e

Fontes RenovFontes Renovááveis veis

HidrogHidrogêênionio -- Energia solar / FotovoltaicaEnergia solar / Fotovoltaica-- EEóólicalica-- BiomassaBiomassa-- HidrogHidrogêênionio

-- Energia solar / FotovoltaicaEnergia solar / Fotovoltaica-- EEóólicalica-- BiomassaBiomassa-- HidrogHidrogêênionio

Tipo de medidasTipo de medidasClimClimááticas adotadasticas adotadas

-- NNãão adotou medidas climo adotou medidas climááticas de ticas de efeito; efeito; -- Aponta para a reduAponta para a reduçãção de emisso de emissõões es em refinarias e se limitou a financiar um em refinarias e se limitou a financiar um fundo defundo de-- Pesquisa sobre energia e clima a Pesquisa sobre energia e clima a partir de 2002, na Universidade de partir de 2002, na Universidade de Stanford).Stanford).

-- MediMediçãção e monitoramentoo e monitoramento-- Externo de suas emissExterno de suas emissõões;es;

-- Investimentos em energiasInvestimentos em energias-- RenovRenovááveis, especialmenteveis, especialmente-- Solar fotovoltaicaSolar fotovoltaica

-- MediMediçãção e monitoramento externo o e monitoramento externo de suas emissde suas emissõões;es;

-- Investimentos emInvestimentos em-- Energias renovEnergias renovááveis (solar, eveis (solar, eóólica lica e biomassa)e biomassa)

Fonte: Diversas, 2005 e 2006.4/9/2009 Prof. Marcos A. V. Freitas

Mundo Mundo -- Consumo de Energia Consumo de Energia Primaria Primaria -- 20072007


SeSeçãção I: Analise Retrospectiva e do Estado da Arte das Energias o I: Analise Retrospectiva e do Estado da Arte das Energias RenovRenovááveis no Brasil e Mundoveis no Brasil e Mundo

•• Na Matriz EnergNa Matriz Energéética Mundial em 2005 as fontes renovtica Mundial em 2005 as fontes renovááveis veis representavam 12,7% da oferta global.representavam 12,7% da oferta global.

•• No conjunto de paNo conjunto de paííses da OCDE (Desenvolvidos) 6,2%.ses da OCDE (Desenvolvidos) 6,2%.•• Brasil em 2007 participaBrasil em 2007 participaçãção de 46,4%.o de 46,4%.

Estado da Arte das Energias RenovEstado da Arte das Energias Renovááveis no Brasil e Mundoveis no Brasil e Mundo•• Do total dos 44,9% de energias renovDo total dos 44,9% de energias renováável consumida pelo Brasil em vel consumida pelo Brasil em

2006, cerca de 30,1% foi oriundo da biomassa e 14,8% de origem 2006, cerca de 30,1% foi oriundo da biomassa e 14,8% de origem hidraulica, o restante de 0,009% de fonte ehidraulica, o restante de 0,009% de fonte eóólica. lica.

MUNDO MUNDO -- EvoluEvoluçãção da intensidade energo da intensidade energéética (tica (--33%) foi 33%) foi mais do que compensado pelo efeito combinado mais do que compensado pelo efeito combinado

crescimento da renda (+77%) e populacrescimento da renda (+77%) e populaçãção (+69%)o (+69%)

Carbon Intensity (CO2/TPES)

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

Inde

x 19

70=1

Population

Income (GDPppp)

CO2 emissions

Energy (TPES)

Emission Intensity (CO2/GDPppp)

Income per capita (GDPppp/Pop)

Energy intensity (TPES/GDPppp)

Carbon Intensity (CO2/TPES)Carbon Intensity (CO2/TPES)

0.4

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Inde

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Population

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Inde

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Population

Income (GDPppp)

CO2 emissions

Energy (TPES)




PopulationPopulation

Income (GDPppp)Income (GDPppp)

CO2 emissionsCO2 emissions

Energy (TPES)Energy (TPES)

Emission Intensity (CO2/GDPppp)Emission Intensity (CO2/GDPppp)

Income per capita (GDPppp/Pop)Income per capita (GDPppp/Pop)

Energy intensity (TPES/GDPppp)Energy intensity (TPES/GDPppp)


Investment costs and penetration rates for PV, wind and bioethanol systems showing cost reductions of 20% due to technological development and learning experience for every doubling of capacity once the technology has maturedSource: Johansson et al.( 2004).

Custos de investimento e taxa de penetração para sistemas FVs, eólicos e etanol mostrando reduções de 20% devido aos avanços tecnológicos e a experiência de

aprendizado toda vez que a capacidade dobra de valor

Fonte - Johansson et al.( 2004).

Capacidade instalada cumulativa em MW (FV, Vento)

Volume cumulativo de etanol (1000 m3)

Preço pago ao produtor de etanol (US$/m

3)U

S$/k

W (F

V, V

ento

)

DESCOBERTAS PRINCIPAIS

Total anual de emissões mundiais de gases de efeito estufa (GEE) do setor de suprimento energético continua crescendo. (3)

Sem a introdução a médio-prazo de políticas de apoio efetivas pelos governos, emissões de GEE relacionadas com o setor energético, principalmente pela combustão de combustíveis fósseis, estão previstas crescer mais de 50%, de 26.1 GtCO2eq (7.1 GtC), em 2004, para entre 37 – 40 Gt de CO2 (10.1 –10.9 GtC) até 2030. (4).

Atualmente emissões de GEE relacionadas à energia, principalmente pela combustão de combustíveis fósseis para fornecimento de calor, geração de eletricidade e transporte, são responsáveis por 70% das emissões totais incluindo dióxido de carbono, metano e óxido nitroso (5).

Continuar extraindo e queimando a grande dádiva de petróleo, carvão, turfa e gás natural do mundo, na velocidade atual ou maior, e portanto liberando mais carbono na atmosfera, não é mais ambientalmente sustentável (elevado consenso, muita evidência).


Global trends in carbon dioxide emissions from fuel combustion by region from 1971 to 2004 Source: IEA (2006b).Tendências mundiais de emissão de dióxido de carbono devido a

queima de combustíveis por região de 1971 a 2004 (IEA, 2006)


Indicative low(a) and high(b) range estimates of the mitigation potential in theelectricity sector based on substitution of existing fossil-fuel thermal power stationswith nuclear and renewable energy power generation, coupled with energy efficiency improvements in power generation plants and transmission including switching from coal to gas and the uptake of CCS. CHP and heat are not included, nor electricity savings from energy efficiency measures in the building and industry sectors. Source: Based on IEA (2006a); IEA (2006b).

Estimativas baixa(a) e alta (b) do potencial de mitigação no setor elétrico baseadas na substituição de energia térmica de comb. fósseis por usinas nucleares e energia renovável acoplada com melhorias na eficiência das usinas elétricas e na transmissão, incluindo troca de carvão por gás e uso de CAC. Cogeração e maior eficiência de uso da eletricidade não estão incluidas. Fonte IEA, 2006a e IEA, 2006b

Linha de base –Emissões de carvão, gás e óleo para gerar eletricidade

Emissões em 2030 com subst. de fósseis por nuclear e renováveis, troca de comb., aumento da eficiência de geração e uso CAC

Linha de base –Emissões de carvão, gás e óleo para gerar eletricidade

Emissões em 2030


Potencial de emissões de GEE evitadas em 2030 para algumas tecnologias de mitigação usadas na geração de eletricidade se desenvolvidas isoladamente e com as

participações porcentuais distribuidas de acordo com os custos (US$ 2006 por tCO2eq) para cada região

Região Potencial de mitigação Potencial % de Total de emissões reduzidas mitigação

em 2030 por faixas de custo

Troca de combustível e aumento da eficiencia

Nuclear

Hidro

Vento

Bioenergia

Geotérmica

Tecnologia



Mundo Mundo –– Hidroeletricidade Hidroeletricidade –– Potencial e Capacidade Potencial e Capacidade Instalada.(2005). Fonte: AIE, 2008.Instalada.(2005). Fonte: AIE, 2008.

Global solar flux (in W mGlobal solar flux (in W m--2) at the 2) at the EarthEarth’’s surfaces surface

Dezembro-Fevereiro


Junho-Agosto

Energia Energia -- consumo domconsumo domééstico * Rendastico * Renda


SeSeçãção I: Analise Retrospectiva e do Estado da Arte das Energias Renoo I: Analise Retrospectiva e do Estado da Arte das Energias Renovvááveis no Brasil e Mundoveis no Brasil e Mundo

Tipo de Usina

Capacidade Instalada

% Impactos Sócio-Ambientais**N.° de

Usinas* (kW)*

Hidro 569 69.668.107 70,03 Conflitos de uso do solo e da água.

GásOperação 70 8.975.744 9,02

Emissão de gases de efeito estufa

Processo 24 901.800 0,91

Petróleo

Óleo Diesel 458 4.088.875 4,11 Emissão de gases de efeito estufa,

chuva ácida e poluição atmosférica local.Óleo

Residual 19 1.168.278 1,17

Fonte: *ANEEL, 04/2005, ** Freitas (2005).

Tipo de Usina

Capacidade Instalada

% Impactos Sócio-Ambientais**N.° de

Usinas* (kW)*

Biomassa

Bagaço de Cana 217 2.170.654 2,18

Conflitos de uso do solo, poluição atmosférica e hídrica localizada.

Licor Negro 12 665.572 0,67Madeira 22 199.632 0,20

Nuclear 2 2.007.000 2,02 Riscos de acidente e lixo radiativo.

Carvão Mineral

Carvão Mineral 7 1.415.000 1,42

Emissão de gases de efeito estufa, chuva ácida e poluição atmosférica e hídrica local.

Eólica 11 28.625 0,03 Obstrução de rota de pássaros migratórios.

Importação Paraguai 5.650.000 5,85

Conflitos fronteiriços de uso do solo e da água e poluição atmosférica (global e local).

Argentina 2.250.000 2,33Venezuel

a 200.000 0,08Uruguai 70.000 0,20

Total 1.415 99.485.717 100

EvoluEvoluçãção da Polo da Políítica Climtica Climáática tica e Contribuie Contribuiçõções do Fes do Fóórum (FBMC)rum (FBMC)

2007 2007 –– MarMarçço o -- Proposta de fazer Plano Nacional de MudanProposta de fazer Plano Nacional de Mudançças Climas Climááticas em ticas em ReuniReuniãão do Secreto do Secretáário do Frio do Fóórum e da Ministra do Meio Ambiente com o rum e da Ministra do Meio Ambiente com o Presidente Presidente

Maio Maio -- Encaminhamento de sugestEncaminhamento de sugestõões do Fes do FóórumrumCriaCriaçãção da Secretaria de Mudano da Secretaria de Mudançças Climas Climááticas no MMAticas no MMA

Presidente anuncia Plano na AssemblPresidente anuncia Plano na Assemblééia da ONUia da ONUNovembro Novembro –– Presidente em ReuniPresidente em Reuniãão com o Fo com o Fóórum rum

cria Comisscria Comissãão Interministerial para o Planoo Interministerial para o Plano2008 2008 -- ElaboraElaboraçãção do Plano com base em proposta do MMAo do Plano com base em proposta do MMA

Dezembro Dezembro -- Presidente aprova o Plano em reuniPresidente aprova o Plano em reuniãão com o Fo com o Fóórumrum

2009 2009 -- Agosto Agosto -- Presidente convoca o FPresidente convoca o Fóórum para colher rum para colher contribuicontribuiçõções es àà PosiPosiçãção do Brasil em Copenhagueo do Brasil em Copenhague

Outubro e Novembro Outubro e Novembro –– ReuniReuniõões do Presidente com Ministroses do Presidente com MinistrosFFóórum apresenta contribuirum apresenta contribuiçõções em Reunies em Reuniãão com o Presidenteo com o Presidente

13 de Novembro: Proposta de Metas Volunt13 de Novembro: Proposta de Metas Voluntáárias do Brasil rias do Brasil Dezembro Dezembro –– AprovaAprovaçãção pelo Congresso Nacional da Lei da Politica Nacional de o pelo Congresso Nacional da Lei da Politica Nacional de

MudanMudançças Climas Climááticas ticas

Ações em Ciência e Tecnologia / Meio Ambiente

2007 - Em reunião do Fórum Presidente homenageia brasileiros no IPCC pelo Nobel da Paz

2008 - Criação da Rede Clima e do Instituto Nacional do Clima

2009 - Criação do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticaspelo MMA e MCT

Convênio do MCT cria Instituto COPPE – Energia e Clima

SSííntese das Contribuintese das Contribuiçõções es àà PosiPosiçãção do Brasil em Copenhague o do Brasil em Copenhague

Encaminhadas ao FEncaminhadas ao Fóórum rum

1 –Fóruns Estaduais e Municipais de Mudanças Climáticas Compromissos mensuráveis, verificáveis (NAMAS)

2- Fórum Brasileiro de ONG’s e Movimentos Sociais para o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (FBOMS) Mudança nos padrões de produção e consumo;

3- Governadores da Amazônia A favor do REDD contra desmatamento

4 -Conselho de Desenvolvimento Econômico e Social

5 - Aliança Brasileira pelo Clima: Agricultura, Florestas Plantadas e Bioenergia

6 – Silvicultura, Pecuária e Indústria de Minas Gerais7 - Federação das Indústrias de Minas Gerais – FIEMG

NAMASREDD associados ao mercado;Revisão de critérios para hidroelétricasMDL para floresta

8 -Centrais de TrabalhadoresRedução das emissões sem risco para desenvolvimento;e empregoCUT contra REDD compensatório no mercado

9 -Entidades para Sustentabilidade das Cidades –Governos Locais

Cidades na implementação dos NAMAS;Acesso de governos locais aos fundos de carbono;Apoio ao REDD.

10 -Centro Empresarial Brasileiro para o Desenvolvimento Sustentável – CEBDS

Limite para temperatura globalArranjos setoriais não devem ser barreiras para

indústria nacional.Agilizar MDL

11- Instituto Ethos e Empresas Brasileiras Metas de redução global

Responsabilidade comum, porém diferenciada

Simplificação e a agilidade do MDL.

Apoiar REDD + conservação e manejo florestal

12 -Fórum de Meio Ambiente do Setor Elétrico NAMAS para tecnologias limpas para as térmicas e captura do CO2;

Termelétricas como complementar às hidrelétricas

Evitar elevação de tarifas elétricas

13 - Confederação Nacional dos Transportes (CNT)

Transporte intermodal de carga, renovação da frota e melhoria das estradas

Certificado de Redução de Emissões entre países em desenvolvimento;

Desestímulo ao transporte individual

14 - Grupo de Trabalho Mudanças Climáticas, Pobreza e Desigualdade - Rede Nacional de Mobilização Social (COEP)

Iniciativas voltadas à inclusão social e adaptação

Enfrentamento do impacto dos eventos climáticos extremos nas populações mais vulneráveis.

Justiça climática .

15 – Confederação Nacional da Indústria (CNI) A indústria vai colaborar no esforço global do clima; produção brasileira é de baixo carbono;

Metas dos países desenvolvidos devem ser ambiciosas; Países em desenvolvimento como contribuição voluntária respeitada responsabilidade comum porém diferenciada;

Contra barreiras comerciais climáticas;

16 - Fóruns Estaduais de Mudanças Climáticas da Região Sul

Reduzir ritmo de crescimento de nossas emissões.

Defesa da proposta de Contração e Convergência

Apóiam a metas de redução do desmatamento

Governos estaduais e municipais nas negociações

Agilizar MDL e REDD possa ser compensatório e

17 - Entidades dos Movimentos Sócio-ambientais – Carta de Belém

Rejeitar REDD como mecanismo de mercado de carbono e de compensação de

Não aceitar mecanismo de mercado para assumir a responsabilidade sobre a vida no planeta.

Defende uma transição para um novo modelo de produção, distribuição e consumo

18 – Comissão Mista (Senado e Câmara) de Mudança do Clima

Instituto do Clima

Articulação entre Governo Federal, Governo do Estado do Rio e COPPE para sediar no Rio de Janeiro um instituto voltado para definição de políticas e planejamento para o enfrentamento das mudanças climáticas.e COPPE para sediar no Rio de Janeiro um instituto voltado para definição de políticas e planejamento para o enfrentamento das mudanças climáticas.

Instituto de Tecnologia e Instituto de Tecnologia e Engenharia das Engenharia das

MudanMudançças Globaisas GlobaisCOPPE Clima COPPE Clima

ConvConvêênio com o MCTnio com o MCT

IVIG – Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais

COPPE / UFRJ

Galpão do BiodieselCasa EcológicaIVIG – Unidade II

EstruturaEstruturaçãção do Instituto o do Instituto na COPPEna COPPE

Instituto de Tecnologia e Engenharia das MudanInstituto de Tecnologia e Engenharia das Mudançças Globaisas GlobaisCOPPE Clima COPPE Clima

Modelos Computacionais Modelos Computacionais em Ciem Ciêências Atmosfncias Atmosfééricas. ricas.

na Engenharia na Engenharia

MitigaMitigaçãção o AdaptaAdaptaçãção o

Energia e Tecnologias SustentEnergia e Tecnologias Sustentááveis Recursoveis Recursos Hs HíídricosdricosEngenharia CoEngenharia Costeira steira

Planejamento EnergPlanejamento Energéético e Ambiental. tico e Ambiental.

Mobilidade e Sociedade Baixo Carbono Mobilidade e Sociedade Baixo Carbono Impactos de Eventos Extremos Impactos de Eventos Extremos GeoteGeotecnia cnia

Tecnologias de Energia e ReduTecnologias de Energia e Reduçãçãode Carbono Gestode Carbono Gestãão de Riscos o de Riscos

Fontes Convencionais Fontes AlternativasFontes Convencionais Fontes AlternativasEficiEficiêência Energncia Energééticatica

Captura de CarbonoCaptura de Carbono

Instituto de Tecnologia e Engenharia das MudanInstituto de Tecnologia e Engenharia das Mudançças as GlobaisGlobais

COPPE Clima COPPE Clima Atividades Executivas e de ApoioAtividades Executivas e de Apoio

Painel BPainel Brasil. Mud. Climat.rasil. Mud. Climat.

FFóórum Brasil. Mud. Climat.rum Brasil. Mud. Climat.

InventInventáário Emissrio Emissõões es –– MMAMMA

ColaboraColaboraçãçãooInstitucionalInstitucional

UFRJ UFRJ -- MCT MCT MMA e Secretaria Estadual de MeMMA e Secretaria Estadual de Meio Ambienteio Ambiente

LNCCLNCCInstiInstitutos Nacionaistutos NacionaisRedeRede Clima Clima –– INPEINPE

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