title: ESTRATÉGIA PARA A REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE METANO - (COMUNICAÇÃO DA COMISSÃO AO CONSELHO E AO PARLAMENTO EUROPEU)

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air quality
environmental protection
hydrocarbon
oil pollution

text: COMISSÃO DAS COMUNIDADES EUROPEIAS Bruxelas, 15. 11. 1996 COM(96) 557 final ESTRATÉGIA PARA A REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE METANO (COMUNICAÇÃO DA COMISSÃO AO CONSELHO E AO PARLAMENTO EUROPEU) ; 1. RESUMO Indice O PROBLEMA 2. 2. 1. O metano 2. 2. As fontes naturais 2. 3. As concentrações atmosféricas de metano 2. 4. O metano e as alterações climáticas globais Estabilização e redução das emissões 2. 5. Eliminação das emissões de metano: combustão com/sem recuperação 2. 6. de energia Factores económicos relacionados com os processos adoptados Emissões de metano a nível comunitário 2. 7. FONTES DE METANO NA UE E INVENTÁRIOS ACTUAIS 3. 3. 1. Agricultura 3. 2. Resíduos 3. 3. Energia 4. OPÇÕES PARA A REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE METANO. ALGUMAS MEDIDAS COMUNICADAS PELOS ESTADOS- MEMBROS E PAÍSES TERCEIROS 4. 1. AGRICULTURA 4. 1. 1. Fermentação entérica 4. 1. 2. Estrume animal 4. 1. 3. Descrição de algumas medidas comunicadas pelos Estados-membros e países terceiros 4. 2. TRATAMENTO E REJEIÇÃO DE RESÍDUOS 4. 2. 1. Aterros sanitários 4. 2. 2. Descrição de algumas medidas comunicadas pelos Estados-membros e países terceiros 4. 3. ENERGIA 4. 3. 1. Extracção e distribuição de combustíveis fósseis 4. 3. 1. 1. Carvão 4. 3. 1. 2. Gás natural 4. 3. 2. Combustão 4. 3. 3. Descrição de algumas medidas comunicadas pelos Estados-membros e países terceiros MEDIDAS POLÍTICAS DA UE A CONSIDERAR ENERGIA 5. 5. 1. AGRICULTURA 5. 1. 1. Fermentação entérica 5. 1. 2. Estrume animal 5. 2. TRATAMENTO E REJEIÇÃO DE RESÍDUOS 5. 3. 5. 3. 1. Extracção e distribuição de combustíveis fósseis 5. 3. 1. 1. Carvão 5. 3. 1. 2. Gás natural 5. 3. 2. Combustão 5. 4. CONCLUSÃO ANEXO p. 3 p. 9 p. 9 p. 9 p. 10 p. 10 p. ll p. ll p. 12 p. 12 p. 12 p. 13 p. 13 p. 13 p. 14 p. 14 p. 16 p. 17 p. 18 p. 18 p. 20 p. 21 p. 21 p. 21 p. 22 p. 23 p. 23 p. 24 p. 24 p. 24 p. 25 p. 26 p. 28 p. 28 p. 28 p. 29 p. 29 p. 29 p. 33 1. RESUMO O metano, um problema generalizado? Desde a era pré-industrial que a concentração de metano (CH4) na atmosfera tem vindo a aumentar continuamente influenciada, sobretudo, pela actividade humana. O metano é um gás com efeito de estufa, que retém calor (proveniente das radiações infra-vermelhas) e impede a sua libertação para o espaço, contribuindo para o aumento das temperaturas da atmosfera e da superfície terrestre e, deste modo, para o "efeito de estufa global". Ocupa, de um modo geral, uma posição secundária em relação ao dióxido de carbono (C02) em termos de contribuição para o aquecimento global, atribuindo-se às concentrações atmosféricas de metano 18% do efeito de estufa global e às de dióxido de carbono cerca de 66% (ver figura 2). Objectivo da comunicação O objectivo do presente documento é expor os problemas e preocupações relacionados com as emissões de metano para a atmosfera, identificar as principais fontes de emissão e sumidouros de metano, apresentar alguns meios economicamente eficazes para reduzir tais emissões e estabelecer um conjunto de medidas potenciais a integrar na estratégia comunitária de redução das emissões. A comunicação abrange uma série de medidas orientadas explicitamente para cada um dos sectores prioritários envolvidos, a saber: a agricultura, os resíduos e a energia. Tanto a nível comunitário como internacional foi reconhecido que a política de redução do metano deverá constituir um elemento importante da estratégia no domínio das alterações climáticas globais tendo especialmente em conta o facto de que a aplicação da estratégia de redução do metano poderia exercer um impacto mais imediato do que a relativa ao C02. A presente comunicação enfrenta tal desafio desenvolvendo uma estratégia credível para a UE tendo em vista a redução das emissões, estratégia essa que inclui políticas e medidas viáveis e que poderá constituir um elemento importante para o estabelecimento da política em matéria de alterações climáticas. No quadro desta política subsistem ainda algumas questões a resolver relativamente à orientação a seguir em matéria de redução das emissões de metano. Grande parte desta avaliação passará por apurar se se deverá procurar atingir uma determinada meta de redução dentro de um determinado prazo (tal como referido no quinto programa de acção em matéria de ambiente) ou se é preferível seleccionar medidas políticas de entre uma lista de opções que são as mais eficazes do ponto de vista económico para uma determinada percentagem de redução? Tal percentagem de redução poderá, em princípio, ser determinada quer por meio de uma avaliação monetária dos custos para a sociedade resultantes das emissões de metano quer por quaisquer outros métodos adequados. Por fim, a avaliação da rentabilidade da estratégia proposta poderá requerer análises mais profundas de modo a obter dados fiáveis que sirvam de base às medidas políticas concretas que poderão vir a ser tomadas a nível da UE. Principais propriedades do metano Algumas das principais características do metano que exercem um impacto negativo sobre a atmosfera devem ser destacadas. Em primeiro lugar, a concentração de metano (1,72 ppm) na atmosfera duplicou praticamente desde o início do presente século, sendo a actividade humana largamente responsável por este aumento. Em segundo lugar, a capacidade de um gás com efeito de estufa contribuir para o aquecimento global da terra é normalmente expressa pelo seu potencial de aquecimento global (PAG). O PAG indica até que ponto uma substância é mais poderosa do que a substância- padrão, ou seja o C02, que por definição tem um PAG igual a um. O potencial de aquecimento global do metano é 62 vezes superior ao do C02, o que revela a importância da redução de tais emissões. Em terceiro lugar, em comparação com o C02, a estabilização das concentrações de metano na atmosfera exigiria actualmente a redução de apenas 10% das emissões antropogénicas globais anuais o que é largamente inferior à redução de quase 60% de C02 que seria necessária para as emissões antropogénicas anuais. Esta discrepância tem repercussões óbvias sobre o leque de políticas e medidas e a quantidade de recursos que é necessário consagrar para atingir metas de redução específicas. O dióxido de carbono continua a constituir, todavia, a principal preocupação para o futuro em termos de aquecimento global. Outro parâmetro importante é o tempo de permanência do metano na atmosfera, 12 a 17 anos, enquanto que para o C02 é de 50 a 200 anos, o que, por outras palavras, significa que os efeitos da aplicação de uma estratégia de redução das emissões de metano exerceria um impacto sobre o efeito de estufa global a um prazo bastante mais curto do que no caso do C02, em que os benefícios de tal estratégia apenas seriam perceptíveis a médio ou longo prazo. Por fim, é importante salientar que a simples combustão do metano transforma este gás em C02 e elimina 95% do seu potencial de aquecimento. Inventários da UE Os sectores da agricultura, resíduos e energia constituem as três principais fontes de emissões antropogénicas de metano na UE. Resumem-se seguidamente os inventários quantificados das emissões nestes sectores (dados de CORINAIR 90). A agricultura (45%) ocupa o primeiro lugar com uma produção de metano resultante da fermentação entérica anaeróbica (digestão) dos animais (30%) e do tratamento anaeróbico dos resíduos animais (estrumes) (15%). Surge em seguida o sector dos resíduos (32%) onde o metano é produzido por fermentação anaeróbica da matéria orgânica depositada nos aterros sanitários. Por fim, é emitido metano pelo sector da energia (23%) proveniente em especial da exploração mineira do carvão (12%) e da produção de gás natural (8%), e do sector de distribuição e utilização. Inventários UE (ano de 1990) das principais fontes de emissão antropogénicas de metano Agricultura 44,7% 10,2 Mt fermentação entérica (digestão) do gado ruminante (gado bovino e ovino) 30% estrumes animais 14,7% Resíduos 31,5% 7,3 Mt aterros sanitários tratamento de águas residuais (lamas) 30,8% 0,7% Energia 23% 5,3 Mt exploração, transporte e armazenagem de carvão produção e distribuição de gás combustão transporte 11,4% 8,8% 2 % 0,8% Mt=milhões de toneladas Estratégia comunitária de redução das emissões de metano No presente documento enumera-se uma série de opções para reduzir as emissões de CH4 e igualmente as políticas e medidas que foram já aplicadas em alguns Estados-membros ou países terceiros. Foram identificadas a nível comunitário, nacional, regional e local opções eficazes nos domínios mais promissores, sobretudo a agricultura, resíduos e energia, e são propostas como potenciais acções a realizar sob a forma de uma estratégia comunitária. Tais acções são a seguir sucintamente descritas. No sector da agricultura, o domínio mais interessante para a redução das emissões de metano é a gestão dos estrumes animais. Digestores anaeróbicos ou lagoas cobertas simples constituem um meio eficaz para limitar e reduzir as emissões de metano. Para promover a sua aceitação, deverá ser dado conhecimento aos agricultores da UE das possibilidades oferecidas por tais tecnologias através de programas de demonstração e estudos de viabilidade implementados a níveis comunitário, nacional, regional e local. Numa fase posterior, deveria ser aplicada legislação comunitária tornando obrigatória a instalação de sistemas de recuperação de estrumes para as explorações de criação de gado a partir de uma determinada dimensão (número de cabeças de gado a definir). No sector dos resíduos, é necessário estabelecer uma distinção entre as medidas específicas relativas aos aterros sanitários novos ou já existentes e as medidas genéricas que visam a redução dos resíduos orgânicos a depositar em aterro sanitário. Em relação aos novos aterros sanitários anaeróbicos, é necessário tomar medidas a nível comunitário de modo a garantir que apenas seja emitida a licença de funcionamento se tiverem sido investigadas outras opções de redução do metano e, nos casos em que tal não seja possível, seja instalado um sistema altamente eficiente de recolha e utilização do metano produzido. Para os aterros sanitários já existentes, a legislação comunitária deverá estabelecer a sua readaptação tendo em vista a recolha e utilização do metano sempre que possível e, nos casos em que tal não seja viável, deverá incentivar o recurso à queima em facho. Uma maior recuperação do metano e a utilização e o desenvolvimento de tecnologias adequadas devem ser promovidas por meio de tanto a nível nacional como comunitário. incentivos económicos suplementares, Paralelamente, deverão ser tomadas a nível comunitário, nacional, regional e local medidas globais para reduzir a quantidade de resíduos orgânicos em todos os aterros sanitários, tais como a minimização da produção de resíduos, a recolha selectiva, o desenvolvimento de produtos reciclados, compostagem, etc. No sector da energia, a produção de carvão e consequentemente as emissões de metano resultantes desta fonte diminuirão no futuro e seria extremamente difícil justificar quaisquer despesas suplementares para a aplicação de técnicas de recuperação do metano. Uma iniciativa comunitária deveria apenas encorajar os Estados-membros a estabelecer programas de promoção da aplicação das melhores tecnologias disponíveis nas minas de carvão que continuarão em funcionamento para além de um determinado prazo (dez anos, por exemplo). Esta tarefa é mais fácil em relação às emissões de gases naturais em que poderia ser definida uma norma comunitária fixando as fugas mínimas e visando a substituição dos troços menos eficientes das redes de transporte e distribuição em relação às quais uma segunda iniciativa, tomada a nível nacional, poderia reduzir as emissões de metano por meio do aumento da frequência do controlo das redes de condutas e, deste modo, diminuir as fugas de gás natural. A diminuição do efeito de estufa e, em especial, a diminuição das emissões de metano são questões ambientais de carácter global por definição e, em virtude do seu contexto internacional, é mais adequada uma abordagem comunitária do que a aplicação de medidas diferenciadas e independentes tomadas a nível nacional. Todavia, não é de excluir que determinadas iniciativas propostas na estratégia possam, em aplicação do princípio de subsidiariedade, ser tomadas a níveis nacional, regional e local. De qualquer modo, tais iniciativas deverão respeitar os esforços de coordenação a nível internacional e comunitário para garantir o cumprimento dos futuros compromissos ambientais globais. Na presente comunicação são apresentados cenários de redução de metano no âmbito de estratégias semelhantes (estudo CITEPA), cujos resultados são bastante significativos apesar das incertezas. O estudo chega à conclusão que se forem aplicadas na UE medidas semelhantes, as reduções das emissões de metano previsíveis poderiam elevar-se a 30% e 41%, respectivamente, em 2005 e 2010 em relação aos seus níveis de 1990. O quadro que se segue resume as opções sugeridas. RESUMO DAS MEDIDAS POLÍTICAS DA UE A CONSIDERAR PARA A REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE METANO AGRICULTURA * Fermentação entérica promoção da investigação e incentivos (a nível da UE e nacional) tendo em vista estabelecer políticas e medidas viáveis * Estrume animal digestores anaeróbicos ou lagoas cobertas (de preferência com utilização da energia, se tal não for viável com queima em facho) Ia fase: programas de demonstração a nível comunitário, nacional, regional e local 2a fase: obrigatoriedade a nível comunitário de instalar sistemas de recuperação e de utilização dos estrumes nas explorações de criação de gado com uma capacidade superior a um determinado número de cabeças de gado (número a definir) RESÍDUOS * Medidas gerais promoção a nível comunitário, nacional, regional e local de medidas destinadas a:. minimizar a produção de resíduos orgânicos, incluindo resíduos de embalagens. incentivar a recolha selectiva de resíduos orgânicos. recuperação de materiais dos resíduos orgânicos (através de operações tais como a compostagem) e operações de recuperação de energia. Deverá ser conferida maior prioridade à recuperação de materiais do que às operações de recuperação de energia sempre que tal for seguro do ponto de vista ambiental. Será, todavia, necessário tomar em consideração os efeitos ambientais, económicos e científicos de cada uma das operações. A avaliação destes efeitos poderá levar a que, em determinados casos, seja dada preferência à recuperação de energia. incentivos económicos a nível comunitário e nacional destinados a promover produtos reciclados * Novos aterros sanitários legislação comunitária estabelecendo a obrigatoriedade, na ausência de outras alternativas para a redução do metano, de os novos aterros sanitários anaeróbicos serem dotados de sistemas de recuperação e utilização do metano * Aterros sanitários ià existentes legislação comunitária estabelecendo a readaptação dos aterros sanitários já existentes dotando-os, sempre que possível, de sistemas para a recolha e utilização do metano. Apoio e incentivo aos processos de recuperação do metano que produzem energia através de incentivos económicos a nível comunitário e nacional. Nos casos em que tal não possível, incentivar o recurso à queima em facho. ENERGIA * Carvão recomendação da UE aos Estados-membros relativa a sistemas de redução das emissões de CH4 que promovam as melhores técnicas disponíveis de recuperação nas minas de carvão * Gás natural estabelecimento a nível comunitário de normas de fugas mínimas aumento da frequência de controlo das condutas, a nível nacional ANEXO AO RESUMO Contexto político internacional e comunitário A Convenção-Quadro Intergovernamental das Nações Unidas sobre Alterações Climáticas (CQAC), ratificada pela CE em Dezembro de 1993, inclui compromissos específicos de adopção de medidas destinadas a reduzir as emissões de gases com efeito de estufa e comunicar os efeitos previstos de tais acções sobre níveis de emissões projectados, "com o objectivo de regressar, individual ou conjuntamente, aos níveis de 1990 dessas emissões antropogénicas de dióxido de carbono e outros gases com efeito de estufa não regulamentados pelo Protocolo de Montreal. Isto implica a consideração de gases com efeito de estufa tais como o dióxido de carbono, o metano e o monóxido de azoto, que se encontram na atmosfera em concentrações cada vez maiores em relação às concentrações naturais. Todavia, as discussões internacionais e comunitárias relativas ao modo como se podem combater politicamente as alterações climáticas têm-se centrado até agora no dióxido de carbono (C02) e compostos halogenados de carbono (CFC). Tem sido conferida menor atenção a outros gases com efeito de estufa, incluindo o metano e o monóxido de azoto, em parte em virtude das lacunas no conhecimento quantitativo das respectivas fontes e sumidouros. Entretanto, os conhecimentos científicos sobre todos os gases com efeito de estufa foram consideravelmente reforçados e as incertezas sobre os impactos climáticos são cada vez menores. Evolução da política comunitária Em Fevereiro de 1993, a UE através do seu quinto programa de acção em matéria de ambiente "Em direcção a um desenvolvimento sustentável" comprometeu-se a adoptar medidas tendo em vista garantir um desenvolvimento sustentável. Nessa perspectiva, a UE recordou que o metano (CH4) constituía um dos principais agentes do efeito de estufa e definiu no seu programa-quadro em matéria de alterações climáticas (capítulo 5) um conjunto de medidas aplicáveis aos gases com efeito de estufa tais como o C02, CH4, N20, CFC,. com o objectivo, no caso especial do metano, de reduzir, se possível, as suas emissões. Paralelamente, através do seu programa de investigação em matéria de ambiente e clima, a UE procura melhorar os conhecimentos sobre as fontes e sumidouros dos gases com efeito de estufa. No relatório de actividade sobre a aplicação do quinto programa de acção em matéria de ambiente, apresentado em Janeiro de 1996, a avaliação relativa ao problema das alterações climáticas concluiu que era necessária uma acção prioritária a nível da UE no sentido de "identificar os impactos dos gases com efeito de estufa, para além do C02", e mencionou igualmente que "a Comissão está a falhar no cumprimento dos prazos para o estabelecimento de um inventário do problema e das medidas potenciais com metas de redução do metano e do monóxido de azoto". Em Junho de 1993, tinha sido estabelecido pela Decisão 93/389/CEE do Conselho um sistema de vigilância das emissões de C02 e de outros gases responsáveis pelo efeito de estufa na Comunidade. O n° 2 do artigo 7o especifica igualmente que, para os gases responsáveis pelo 8 efeito de estufa para além do C02, "criar-se-ão programas nacionais de limitação desses gases à medida que se forem adoptando políticas nessa matéria". Nas suas conclusões, o Conselho de ambiente de 15 e 16 de Dezembro de 1994, "instou a Comissão a apresentar, o mais brevemente possível, uma estratégia destinada a reduzir outros gases responsáveis pelo efeito de estufa para além do C02, em especial o metano e o monóxido de azoto. Além disso, o grupo Ad Hoc do Conselho em matéria de clima, que prepara a contribuição da Comunidade para o processo de negociação do protocolo no âmbito do mandato de Berlim, está actualmente a discutir a posição da Comunidade em três domínios-chave - agricultura, gestão de resíduos e indústria - domínios onde são consideradas possíveis políticas e medidas destinadas a limitar e/ou reduzir as emissões de metano tendo em vista a sua eventual inclusão no protocolo. 2. 2. 1. O PROBLEMA O metano O metano (CH4) é um gás vestigial com efeito de estufa, radioactiva e quimicamente activo. Sendo radioactivamente activo, o metano retém a radiação infravermelha ou o calor e contribui para o aquecimento da Terra. Ocupa uma posição apenas secundária em relação ao dióxido de carbono (C02) na contribuição para o futuro aquecimento potencial. Sendo quimicamente activo, o metano participa em reacções químicas complexas na atmosfera. De modo geral, a presença do CH4 é naturalmente eliminada pelo radical hidróxilo (OH) cujas concentrações são, todavia, continuamente diminuídas, o que aumenta não só a abundância de metano atmosférico como também as concentrações atmosféricas de ozono1 e as concentrações estratosféricas de vapor de água, ambos responsáveis também pelo efeito de estufa. 2. 2. As fontes naturais As variações dos níveis atmosféricos de metano ao longo dos últimos 150 000 anos são em grande parte atribuíveis a alterações das emissões de metano provenientes dos sistemas naturais e, em especial, das zonas húmidas. Isto parece indicar que existe um risco de aumento das emissões de metano provenientes de fontes naturais com as alterações climáticas no futuro. As emissões provenientes de diversas fontes naturais, em especial das zonas húmidas, hidratos gasosos e gelos permanentes, dependem fortemente de variáveis ambientais como a temperatura e a precipitação. Por conseguinte, as alterações climáticas induzidas pelo homem podem efectivamente conduzir a libertação de mais gases com efeito de estufa a partir dos sistemas naturais, agravando a amplitude das futuras alterações climáticas. Têm sido tomadas neste domínio poucas medidas e impõe-se uma intervenção. O presente documento não aprofunda as fontes e sumidouros naturais de metano nem explora os efeitos nocivos que a actividade humana pode exercer sobre estes. Concentra-se apenas nas emissões O metano constitui a principal fonte de preocupação no que diz respeito à formação de ozono na troposfera. antropogénicas de CH4, uma vez que estas constituem uma das principais causas das alterações climáticas. 2. 3. As concentrações atmosféricas de metano As concentrações atmosféricas de metano são cada vez maiores. Este aumento deve-se a actividades humanas que libertam metano para a atmosfera, em parte devido também ao aumento da população mundial. Em 1990, o nível de concentração do metano era aproximadamente de 1,72 ppm2 - aproximadamente o dobro do nível estimado para o início do presente século. Nas figuras 1, 2 e 3 apresenta-se um resumo dos dados obtidos a partir de carotes de gelo e medições directas que indicam o aumento das concentrações de metano atmosférico. A análise do espectro solar infravermelho indica que as concentrações atmosféricas de metano aumentaram cerca de 30% ao longo dos últimos 40 anos. Actualmente, a quantidade atmosférica de metano é aproximadamente de 4850 Mt3; prevê-se que esta quantidade aumente cerca de 30 Mt por ano. Estima-se que as concentrações atmosféricas de metano continuarão a aumentar apesar dos programas de medição global indicarem que a taxa de aumento parece diminuir lentamente nos últimos anos. A actual taxa anual de aumento do metano atmosférico é cerca de 0,0115 ppm. 2. 4. O metano e as alterações climáticas globais O aumento da concentração de metano na atmosfera tem implicações importantes para as alterações climáticas globais. O metano é bastante eficaz na absorção da radiação infravermelha (IV) ou do calor emitido pela superfície terrestre. Absorvendo IV e impedindo a sua libertação para o espaço, a presença do metano contribui para o aumento das temperaturas atmosférica e superficial e, deste modo, para o "efeito de estufa". A capacidade de um gás com efeito de estufa contribuir para o aquecimento terrestre global é normalmente expressa pelo seu potencial de aquecimento global (PAG). O PAG indica até que ponto uma substância é mais poderosa do que a substância-padrão C02, que por definição possui um PAG igual a um. Não existe um processo simples para o cálculo do PAG em relação ao C02, em parte porque as substâncias exercem efeitos directos e indirectos. Tal como já referido, o metano contribui indirectamente para o aquecimento global, influenciando a quantidade de ozono na troposfera e estratosfera, a quantidade de hidroxilo (OH) na troposfera e a quantidade de vapor de água na estratosfera. O efeito indirecto do metano no aquecimento resultante destas reacções químicas poderá ser comparável, em magnitude, ao seu efeito directo, apesar de se manter um considerável grau de incerteza4. O Cl AC5 recomendou que fosse considerado um PAG de 62, que indica tanto os efeitos directos como indirectos num horizonte temporal de 20 anos, ou seja, que o impacto sobre o aquecimento global de 1 tonelada de CH4 é 62 vezes superior à do impacto de 1 tonelada 3 1 ppm = 1 ppmv = 1 parte por milhão em volume 1 ppb = 1 ppbv = 1 parte por bilião em volume 1 ppm = 1000 ppb 1 Mt = 106t = 109Kg A incerteza típica é ± 35% em relação ao C02como referência Comité Intergovernamental em matéria de Alterações Climáticas 10 de C02. Se considerarmos os mesmos efeitos num horizonte temporal de 100 anos, o PAG será cerca de 25. Ao longo do mesmo período, calculou-se que aproximadamente 18% do efeito de estufa é atribuível ao aumento das concentrações atmosféricas de metano. A contribuição total para a capacidade irradiante de todos os gases com efeito de estufa em 1990 é apresentada na Figura 2. 2. 5. Estabilização e redução das emissões globais de metano Visto que o metano atmosférico tem aumentado a um ritmo de cerca de 30 Mt por ano, a estabilização das concentrações globais de metano aos níveis actuais exigiria reduções nas emissões de metano de aproximadamente uma quantidade idêntica. Tal redução representa menos de 10% das actuais emissões antropogénicas. Esta redução é bastante inferior à redução percentual necessária para estabilizar os outros principais gases com efeito de estufa: para o C02 seria necessária uma redução de cerca de 60%; para o monóxido de azoto uma redução de cerca de 70 a 80% e para os clorofluorocarbonos uma redução de 70 a 85%. Uma vez que o metano tem um tempo de vida na atmosfera relativamente curto em relação aos outros principais gases com efeito de estufa, a redução das emissões de metano contribuirá para melhorar o problema do aquecimento global de um modo relativamente rápido (o CH4 tem um tempo de permanência médio na atmosfera de 12 a 17 anos enquanto para o C02este valor é de 50 a 200 anos). Por conseguinte, as estratégias de redução do metano oferecem um meio eficaz de atenuar o aquecimento global num futuro próximo. Por outro lado, devido ao aumento relativamente elevado das concentrações anuais de metano, a continuação das actuais tendências poderá exercer um impacto a longo prazo sobre a temperatura global, que poderá ser quase tão dramático como o impacto previsto se continuarem a aumentar as concentrações de C02. Em conclusão, a redução das emissões de CH4 constitui não só uma alternativa atraente a curto prazo como também um compromisso imprescindível a longo prazo. 2. 6. Eliminação das emissões de metano: combustão com/sem recuperação de energia Factores económicos relacionados com os processos adoptados. A combustão de metano dá origem a libertação de energia acompanhada por emissões de C02 e vapor de água. Durante a combustão, uma tonelada de CH4 é convertida em 2,75 toneladas de C02, o que significa que se compararmos, em termos equivalentes, os valores de PAG (antes e após a combustão), o valor de PAG pré-combustão de 62 (para o metano) converte- se num valor equivalente de PAG pós-combustão de 2,75 (2. 75 x PAG6 de C02). Convertendo o CH4 em C02 por meio que um processo de combustão, elimina 95% do problema do efeito de estufa uma vez que o C02 produzido durante a combustão representará apenas 5% do potencial de aquecimento global do metano original. Evitando as emissões de metano por meio da recolha do CH4 e subsequente combustão com utilização de energia, consegue-se um duplo benefício. Neste caso, é óbvio que não haverá emissões de gases com efeito de estufa líquidas uma vez que o C02 resultante da combustão será contrabalançado pela poupança de combustível que seria necessário para satisfazer a produção de energia. Em conclusão, recomenda-se por um lado a utilização de fachos (simples combustão sem recuperação de energia) para a eliminação das emissões de metano e respectivos impactos O potencial de aquecimento global do C02 é por definição 1 11 atmosféricos nocivos mas, por outro lado, deveriam ser privilegiados os sistemas de recuperação de energia, se forem economicamente viáveis. É importante salientar, todavia, que do total da eliminação da contribuição do metano recuperado para o aquecimento global, 95 % do benefício está associado à simples combustão do CH4 em C02 e apenas 5 % é atribuível à poupança resultante da substituição de outra fonte energética em virtude da utilização do seu poder energético. Por outras palavras, do ponto de vista climático, a importância da recuperação do metano está mais ligada à eliminação das moléculas de CH4 do que à utilização da energia libertada durante a combustão. A afirmação precedente pode ser ilustrada pelo seguinte exemplo: se considerarmos que os 10 dólares por barril propostos a título de imposto sobre o C02/energia reflectem a internalização dos custos externos das emissões de C02, o número equivalente para o metano deveria ser da ordem dos 1500 dólares por tonelada de CH4. Este valor deverá ser comparado com o preço do metano como combustível para a indústria que é da ordem dos 240 a 460 dólares por tonelada. Deste modo, as decisões sobre a recuperação do CH4 proveniente, por exemplo, de aterros sanitários ou estrume animal (biogás) deverão ser baseadas num valor marginal do metano recuperado mais elevado do que o seu valor como combustível. Por outras palavras, a recuperação de CH4 apenas para queima em facho (combustão sem recuperação de calor) será justificada em muitos casos se incluirmos o potencial de libertação de metano na atmosfera no caso de não ser recuperado ou queimado. 2. 7. Emissões de metano a nível comunitário No Quadro 2 é apresentado um inventário das fontes de emissão de metano antropogénicas no ano de 1990. Este inventário constitui uma síntese dos inventários nacionais específicos estabelecidos por Estado-membro da UE e fornecidos pela Agência Europeia do Ambiente (AEA). Foram preparados no âmbito do programa de bases de dados CORINAIR 90 e incluem os inventários finais actualizados e provisórios (Janeiro de 1995). Os resultados abrangem a nova UE alargada; os dados provenientes da ex-Alemanha Ocidental e da ex- República Democrática Alemã foram coligidos num conjunto único de dados para a Alemanha. O Quadro 3 resume as fontes de emissões de metano por sectores principais na UE-15. As emissões antropogénicas de metano na UE elevam-se a aproximadamente 23 Mt por ano, o que representa cerca de 6% das emissões globais estimadas em 385 Mt por ano. 3. FONTES DE METANO NA UE E INVENTÁRIOS ACTUAIS Os onze sectores que constituem as fontes principais (incluindo as fontes naturais) são abrangidos pelo resumo CORINAIR 90 apresentado no Quadro 2, que indica a contribuição de cada um dos sectores para as emissões globais da UE. Para as emissões antropogénicas de metano, é possível extrair as seguintes conclusões (ver igualmente o Quadro 3). 3. 1. Agricultura As emissões provenientes da agricultura representam a principal fonte de emissões de metano na UE. Calculam-se em 10,2 Mt para o ano de 1990 e representam 44,7% das emissões europeias. Estas emissões têm como origem principal: 12 a fermentação entérica (digestão) do gado ruminante (gado bovino e ovino): o estrume animal: 30% 14,7% 3. 2. Resíduos As emissões provenientes do tratamento e rejeição dos resíduos representam a segunda fonte de emissões de metano na UE. Calculam-se em 7,3 Mt para o ano de 1990 e representam 32% das emissões europeias. A principal origem destas emissões é a seguinte: os aterros sanitários: o tratamento de águas residuais (lamas): 30,8% 0,7% Se fossem tomadas em consideração as emissões provenientes de lixeiras não controladas e não contabilizadas, a contribuição dos resíduos poderia tornar-se na principal fonte emissora de metano na UE. 3. 3. Energia As emissões provenientes do sector da energia representam a terceira fonte de emissões de metano na EU. Calculam-se em 5,3 Mt para o ano de 1990 e representam 23,3% das emissões europeias. Tais emissões são provenientes principalmente de: exploração, transporte e armazenagem do carvão: 11,4% 8,8% produção e distribuição de gás: 2% combustão: 0,8% transporte: 4. OPÇÕES PARA A REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE METANO. ALGUMAS MEDIDAS COMUNICADAS PELOS ESTADOS-MEMBROS E PAÍSES TERCEIROS As características peculiares das emissões de metano, descritas no Capítulo 1, provam a importância da promoção de estratégias visando reduzir a quantidade de metano emitido para a atmosfera. O metano constitui, acima de tudo, uma fonte de energia e igualmente um gás com efeito de estufa, e a aplicação de medidas de controlo das emissões poderia conduzir a benefícios económicos suplementares, como é exposto também no Capítulo 5. Além disso, encontram-se actualmente no mercado tecnologias avançadas e suficientemente comprovadas. As opções para reduzir as emissões de metano a partir das principais fontes (agricultura, tratamento e rejeição de resíduos, energia) serão descritas de um modo mais pormenorizado nas páginas seguintes. No quadro 4 é apresentado em resumo que ilustra os aspectos técnicos e económicos e a eficácia de tais opções. No contexto da CQAC7, foi elaborada uma compilação e síntese das recentes comunicações nacionais das Partes do Anexo I. Esta análise preliminar apresenta as actuais tendências nas políticas e medidas estabelecidas pelas Partes tendo em vista atenuar as alterações climáticas. Convenção-Quadro das NU sobre alterações climáticas. 13 Foram analisadas cerca de 25 comunicações, 12 das quais provenientes de Estados-membros da UE. No presente capítulo, são evocadas apenas as considerações fundamentais desta avaliação, cobrindo cada um dos sectores de interesse a seguir descritos. Para além destes comentários, são ainda apresentadas algumas medidas adoptadas a título individual pelos Estados-membros. Não são consideradas no presente capítulo as fontes antropogénicas que originam emissões de metano inferiores a 1 % das emissões da UE (por exemplo tratamento de águas residuais, cultura do arroz). 4. 1. AGRICULTURA 4. 1. 1. Fermentação entérica O metano é produzido como parte do processo de digestão normal dos animais ruminantes (por exemplo, vacas, ovelhas, cabras) quando estes digerem os alimentos na pança ou rumen. Parte deste metano, que é expirado ou eructado pelo animal, é considerado de um ponto de vista puramente energético como ineficiência da conversão dos alimentos; a energia dos alimentos convertida em metano não pode ser utilizada pelo animal para a sua manutenção, crescimento ou produção. Outros animais pseudo-ruminantes (como os porcos e os cavalos) e os seres humanos produzem igualmente metano por fermentação entérica, mas as emissões totais são reduzidas em comparação com as emissões dos ruminantes. Por conseguinte, no presente capítulo são abordadas apenas as medidas de redução das emissões de metano provenientes do gado bovino e ovino. Apresentam-se em seguida três opções para a redução das emissões de metano provenientes do gado ruminante. -Redução do gado Uma opção bastante eficaz para a redução das emissões de metano de origem animal é, obviamente, a redução do número de animais. Todavia, à escala europeia, a tendência actual para os anos vindouros, apesar de subsistirem incertezas, é já de uma ligeira redução do número de ruminantes. Esta redução será igualmente afectada por efeitos indirectos atribuíveis à aplicação de medidas da política agrícola que não visam propriamente a redução do gado. A UE controla efectivamente os excedentes de produção agrícola aplicando impostos e fixando quotas. As políticas em vigor conduziram já a uma redução do número de animais nos últimos anos. O instrumento da quota leiteira provou ser bastante eficaz na redução dos excedentes de leite e do número de cabeças de gado leiteiro. Medidas agro-ambientais tais como incentivos económicos promovendo, sempre que adequado, a extensificação da criação de gado contribuem para reduzir a densidade do gado e podem conduzir a uma redução do número de cabeças de gado. A evolução da política agrícola poderá afectar, no futuro, as populações de gado. A título de exemplo, os esforços para reduzir os excedentes de estrume podem levar, por um lado, à redução do número de animais enquanto que, por outro lado, a manutenção e a conservação da paisagem pode exigir em algumas zonas a manutenção ou aumento da densidade de gado. 14 Além disso, só será possível reduzir as emissões de metano na UE por meio da diminuição do número de cabeças de gado, se não forem criados ruminantes noutro local para compensar a baixa da produção de leite e carne europeus. A nível global, uma transferência da produção para países tecnologicamente menos avançados pode mesmo exercer efeitos secundários se o estrume for tratado de um modo menos cuidado do ponto de vista ambiental. A redução do consumo de produtos provenientes dos ruminantes pode, por conseguinte, constituir uma alternativa para a redução global do número de animais. Actualmente, embora o balanço das políticas e medidas indique uma redução em termos do número de animais, subsistem dúvidas à escala europeia quanto à avaliação do impacto destas medidas no ano 2000, e para além deste ano e é difícil determinar em que medida e para que tipos de animais se poderia proceder a uma redução efectiva. Todavia, não se prevêem alterações drásticas entre 1990 e 2000. -Aumento da eficiência da conversão dos alimentos Poderão ser adoptadas algumas medidas para melhorar a eficiência animal, diminuindo as perdas energéticas por metanogenese, ou seja, o tratamento das palhas com baixa digestibilidade com compostos alcalinos ou amónia, suplementos alimentares compostos por blocos de multinutrientes à base de melaços/ureia, "defaunação" por meio da administração de suplementos minerais/proteicos. Tais opções em termos de nutrição não produzem efeitos significativos quando aplicadas ao gado europeu, uma vez que a maioria dos animais beneficia já de um regime cuidadosamente seleccionado, de elevada digestibilidade e que contém nutrientes suficientes. Todavia, podem ser aplicáveis algumas opções tais como o aumento da absorção de alimentos, a substituição de forragens ricas em substâncias indigeríveis por concentrados e a alteração da composição dos concentrados. Um aumento da absorção de alimentos altera o teor em AGP8 no rumen de modo que se forma menos acetato e mais propionate, conduzindo a menores emissões de metano. De um modo geral, o nível de produção do animal aumentará também. Uma vez que a forragem contém um elevado grau de hidratos de carbono estruturais (fibras), a substituição de parte da forragem na dieta animal por concentrados melhorará, de um modo geral, a produção de propionate e diminuirá a produção do metano. No caso de ser alterada a composição dos concentrados actualmente adicionados de forma a incluir menos fibras, será possível obter uma redução do metano. As alternativas são, por exemplo, amido e açúcares. Substituindo 25 % dos hidratos de carbono estruturais por hidratos de carbono não estruturais, prevê-se uma redução de CH4 de cerca de 20%. -Aumento da produtividade animal No presente documento é ainda apresentada uma terceira opção possível, ainda que discutível. As bactérias metanogénicas são inibidas pelo amoníaco e pelo ácido gordo volátil propionato (AGP). Mantendo um nível suficiente de amoníaco e alterando a composição de AGP no rumen de modo a obter mais propionato e menos acetato, pode-se obter uma redução da produção de metano. 15 Adicionando à alimentação animal agentes que reforçam a produção, ou injectando os animais com tais agentes, aumenta-se a produtividade animal (leite, carne) e poderão ser diminuídas as emissões de metano provenientes dos produtos agrícolas. Foram provadas reduções das emissões de 5 a 30% por unidade. Actualmente, são utilizados para a estimulação da produção diversos antibióticos, ionoforos e compostos halogenados, alguns dos quais exercem também um efeito directo sobre a metanogenese no rumen. Por fim, para além dos aditivos, a produção animal pode também ser melhorada por meio de manipulações transgenéticas ou técnicas de reprodução baseadas na biotecnologia. 4. 1. 2. Estrume animal Se o estrume animal for mantido em condições anaeróbicas (ausência de ar) e a temperaturas superiores a cerca de 15 °C, as bactérias metanogénicas produzirão metano. Nesta fase pode dar-se início a uma fermentação controlada do estrume. As emissões de metano provenientes da digestão anaeróbica (fermentação) constituem um recurso energético que pode ser aproveitado. A gestão dos estrumes e as técnicas de recuperação tornam possível a recolha do metano. Este metano recuperado (biogás) pode igualmente ser queimado em facho (combustado) ou utilizado para a produção de energia (calor e/ou electricidade) destinada à exploração agrícola ou para venda (ver igualmente Capítulo 5). Tal como já se disse no Capítulo 2, o processo de queima em facho diminui em cerca de 95% o efeito nocivo que teria o metano se fosse emitido na atmosfera, enquanto que a recuperação e utilização do metano elimina completamente tal efeito e contribui mesmo para uma redução mais acentuada do efeito de estufa através da diminuição das emissões globais de C02. Os produtos finais estabilizados resultantes da digestão anaeróbica podem ser utilizados como alimentos e suplementos destinados à criação de peixes ou como fertilizantes agrícolas. Se o estrume animal for mantido em condições aeróbicas (presença de ar), o que se obtém mexendo o estrume regularmente ou através de ar forçado, realizar-se-á uma transformação aeróbica do produto dando origem a emissões de C02 em vez de CH4. Tal processo conduzirá a um composto estabilizado que pode ser utilizado como fertilizante agrícola. Como é óbvio, neste processo não se obtém um recurso energético e perdem-se os benefícios do biogás (CH4), mas a sua principal vantagem é a substituição de um gás com um poderoso efeito de estufa por um outro fraco, o que conduz a uma redução drástica, até um máximo de 95%, do PAG das emissões residuais (ver Capítulo 2). De um modo geral, as medidas políticas destinadas a reduzir o número de cabeças de gado exercerão efeitos indirectos sobre a estratégia de redução do estrume animal e influenciarão significativamente as emissões de metano provenientes desta fonte. São apresentadas no presente documento duas opções utilizando técnicas de recuperação em anaerobiose destinadas a reduzir as emissões de metano provenientes do estrume animal. -Lagoas cobertas O tratamento do estrume em lagoas encontra-se associado a explorações agrícolas intensivas em escala relativamente grande. O estrume sólido é removido nos estábulos de gado com grandes quantidades de água, e as lamas resultantes são conduzidas até lagoas primárias. Devido às condições anaeróbicas, o estrume é convertido em importantes emissões de metano se as temperaturas se mantiverem suficientemente elevadas. Colocando uma tela impermeável flutuante sobre a lagoa e aplicando pressões negativas, o metano pode ser recuperado. As eficiências de recuperação do metano podem atingir 80%. 16 -Digestores Os digestores são reactores especiais concebidos para reforçar a decomposição anaeróbica da matéria orgânica e, deste modo, maximizar a produção de emissões de metano dentro do reactor tendo em vista a sua recuperação. Numa estimativa grosseira, os digestores anaeróbicos reduzirão o potencial de emissões de metano em cerca de dois terços ou mais, deixando o terço restante de componentes no efluente. Os efluentes poderão ainda dar origem a metano. Por conseguinte, digestores eficientes dotados de sistemas de recuperação de gás poderão reduzir as emissões de metano até um máximo de 70% ou atingir mesmo maiores reduções a mais longo prazo. Os digestores em pequena escala são relativamente simples de construir e gerir. Constituem a estratégia adequada a pequenas quintas isoladas e regiões com fracos recursos técnicos, financeiros e materiais. A recuperação de fertilizantes de elevada qualidade provenientes dos digestores pode constituir um benefício ainda mais importante do que a energia derivada do biogás. Os digestores em grande escala, muitas vezes dotados de tecnologias mais avançadas, são geralmente aquecidos e exigem um maior investimento de capital por unidade. O recurso a modelos avançados pode melhorar acentuadamente o funcionamento dos digestores de estrumes animais e ser utilizado em regiões mais frias. 4. 1. 3. Descrição de algumas medidas comunicadas pelos Estados-membros e países terceiros COAC: Aproximadamente 10% das políticas e medidas comunicadas relativas ao CH4 visavam directamente a agricultura. Só nove países estabeleceram medidas efectivas destinadas a reduzir o CH4 proveniente da fermentação entérica ou dos estrumes animais. É feita frequentemente referência a instrumentos políticos tais como programas de informação e ou educação destinados a melhorar a produtividade da criação de gado e da gestão de estrumes. Foram ainda comunicadas medidas indirectas tais como a redução do número de cabeças de gado que afectam claramente as emissões de metano provenientes da fermentação entérica e do estrume animal. Países Baixos: Um dos principais instrumentos aplicado nos Países Baixos é a política de estrumes que não permite a aplicação de quantidades de fosfatos nos solos superiores às que são absorvidas pelas colheitas. Esta medida política conduzirá a uma diminuição do gado e do estrume e reduzirá indirectamente as emissões de CH4 provenientes das colheitas. Alemanha: A Alemanha aplicou o "Animal Husbandry Act" que deverá conduzir a uma redução das emissões de metano por meio do melhoramento da eficiência digestiva dos animais. França: Uma vez que não se conhecem suficientemente em França os níveis e condições de emissões no sector da agricultura, foi lançado um programa de investigação que incide, em especial, sobre a fermentação entérica e o tratamento dos estrumes. 17 4. 2 TRATAMENTO E REJEIÇÃO DE RESÍDUOS 4. 2. 1. Aterros sanitários Nas camadas inferiores dos aterros sanitários é produzido metano em resultado directo da decomposição natural dos resíduos sólidos orgânicos em condições de anaerobiose. A fracção orgânica dos resíduos depositados em aterro é decomposta por bactérias metanogénicas num processo biológico complexo que produz metano, dióxido de carbono e outros gases, num processo semelhante ao da armazenagem ou digestão de estrumes. Diversas opções podem ser aplicadas para reduzir as emissões de metano provenientes dos aterros sanitários, algumas delas com um rendimento máximo de 90%. Descrevemos em seguida de forma sucinta as opções disponíveis. -Gestão anaeróbica (ausência de ar) dos aterros sanitários: recuperação e utilização do metano Quando o aterro sanitário é coberto com uma tela impermeável, são reforçadas as condições anaeróbicas no interior do aterro e acelerada a produção de gás metano. Podem ser evitadas as emissões de metano na atmosfera recolhendo o gás residual produzido. São escavados poços de recuperação no aterro e, aplicando uma pressão de vácuo, é possível recolher o gás metano. As eficiências de recuperação que se obtêm vão de 50 a 80%, com concentrações de metano que variam entre 30 e 70%. Existem duas opções para os gases de qualidade média normalmente recolhidos: a produção de energia ou a queima em facho. Em primeiro lugar, o gás recolhido do aterro pode ser utilizado para produzir energia, electricidade e/ou calor. A electricidade pode ser produzida no local ou numa central próxima, utilizando motores de combustão interna ou turbinas a gás. Os gases provenientes do aterro sanitário podem também ser directamente utilizados como fonte de combustível sem serem convertidos em electricidade, ser vendidos sem qualquer tratamento ou com pequeno tratamento como gases de qualidade média destinados a aquecimento industrial, doméstico ou comercial a nível local ou para satisfazer necessidades energéticas, ou ainda ser transformados em gases de elevada qualidade e vendidos a redes de fornecimento de gás natural. Em segundo lugar, os gases provenientes dos aterros sanitários podem ser queimados em facho (combustados) sempre que a quantidade de gás for insuficiente para justificar um aproveitamento energético ou como fase inicial anterior à implementação de opções de utilização. Tais opções eliminariam completamente (até 100%) ou quase completamente (até 95%) o problema do efeito nocivo sobre a atmosfera devido ao gás metano emitido pelos aterros sanitários. -Gestão aeróbica (com ar) dos aterros sanitários Num aterro aeróbico, é maior a produção de C02 do que CH4 em virtude de uma melhor oxidação do aterro. As bactérias metanogénicas não encontram as condições necessárias ao seu funcionamento e, por conseguinte, as bactérias aeróbicas podem converter a matéria orgânica em dióxido de carbono e água. Em vez de serem fermentados, os resíduos orgânicos são compostados. Para garantir as condições de aerobiose num aterro sanitário, são necessárias concepções específicas tal como a seguir se descreve. 18 Em aterros sanitários semi-aeróbicos, o ar pode circular através do aterro, fornecido através das condutas de recolha de lixiviados localizadas no fundo do aterro. Os diâmetros das condutas devem ser suficientemente largos de modo a possibilitar tanto a recolha dos lixiviados como o fornecimento de ar ao aterro. Em comparação com os aterros anaeróbicos, é possível alcançar uma redução da produção de metano de 50%. O sistema de aterro sanitário semi-aeróbico com recirculação é uma versão melhorada do sistema semi-aeróbico. A taxa de decomposição e depuração do lixiviado é aumentada recirculando o lixiviado no aterro de modo a estimular o crescimento das bactérias aeróbicas uma vez que se encontram disponíveis mais oxigénio e nutrientes. Em relação aos aterros anaeróbicos, obtém-se uma redução da produção de metano de 80%. O sistema de aterro sanitário aeróbico utiliza ar forçado nas camadas do aterro. O ar é bombeado para o aterro através de condutas independentes que o atravessam. Com este sistema, são possíveis reduções da produção de metano de 90%. -Menor recurso à deposição dos resíduos orgânicos em aterro sanitário Uma menor deposição de resíduos orgânicos em aterro pode ser conseguida reduzindo em primeiro lugar a quantidade de resíduos orgânicos produzidos. Sempre que tal não seja possível, os resíduos orgânicos devem ser sujeitos a operações de recuperação como por exemplo a compostagem. Nas instalações de compostagem, os resíduos orgânicos são convertidos, em condições aeróbicas, em dióxido de carbono, água e, sobretudo, adubo composto, que poderá ser aplicado como corrector de solos. Nos sistemas extensivos, os resíduos orgânicos são regularmente remexidos; em sistemas intensivos, aplica-se uma ventilação forçada. É importante salientar que estão a ser desenvolvidas diversas tecnologias de recuperação que poderão reduzir as emissões de metano proveniente do tratamento de resíduos orgânicos, tais como a digestão anaeróbica controlada (ou seja, a biogaseificação), destinada a produzir metano, ou a pirólise (ou seja, conversão térmica), destinada a produzir petróleo ou gás. Alguns resíduos orgânicos tais como o papel podem ser submetidos a um processo de reciclagem próprio que permite a sua reintrodução no processo de produção do papel. A Directiva 94/62/CE do Conselho relativa a embalagens e resíduos de embalagens fixou já critérios para a redução e reciclagem dos resíduos de embalagens. O estabelecimento de operações de recuperação eficientes depende muitas vezes da disponibilidade de resíduos adequadamente triados para alimentar os processos de recuperação em causa. Terá, pois, que ser considerada a recolha separada dos resíduos orgânicos. Os resíduos orgânicos podem igualmente ser sujeitos a operações de recuperação de energia. Embora se deva dar, regra geral, preferência às operações de recuperação de materiais tais como a compostagem, em certos casos os efeitos deste processo tanto a nível ambiental como económico e igualmente as dificuldades tecnológicas podem levar a que seja preferível optar pela recuperação de energia. 19 4. 2. 2. Descrição de algumas medidas comunicadas pelos Estados-membros e países terceiros COAC: A maioria dos países comunicou medidas destinadas a promover a reciclagem e a redução do volume de resíduos. Tais medidas são aplicadas através de regulamentos, directrizes políticas e normas técnicas. Diversos países comunicaram directrizes visando induzir mudanças nas práticas comerciais e padrões de vida, promover a reciclagem e a redução do volume de resíduos, normas técnicas para regulamentar a embalagem e o lixo doméstico, impostos (taxa de utilização dos aterros, tarifas sobre os resíduos) que constituem instrumentos políticos para reduzir o volume de resíduos e acordos voluntários para estimular a reciclagem a nível doméstico, das pequenas empresas e indústria. Vários países comunicaram políticas e medidas para melhorar o tratamento das águas residuais e reduzir as emissões de metano provenientes de aterros sanitários, centrando-se na diminuição dos aterros e normas técnicas para reduzir as emissões de CH4 deles provenientes. Nalguns casos, foram introduzidos incentivos financeiros para promover o desenvolvimento de instalações de tratamento de águas residuais e apoiar projectos de utilização do biogás. Alguns países adoptaram acordos voluntários para promover a recuperação e a utilização da energia proveniente dos resíduos. Reino Unido: As políticas do Reino Unido visam a redução da quantidade de metano proveniente de aterros sanitários e incluem: a adopção de políticas que promovem a redução do volume e a reciclagem dos resíduos, incluindo a recuperação energética; a introdução de novas medidas destinadas a promover a utilização de metano proveniente de aterros como fonte de energia e a queima em facho do metano (conversão do CH4 em C02 ). O Governo promove igualmente a recuperação de energia a partir dos resíduos por meio de decretos-lei que obrigam as empresas públicas de fornecimento de electricidade em Inglaterra e no País de Gales a produzir mais electricidade a partir de fontes renováveis. Um instrumento económico em estudo é a introdução de um imposto sobre os aterros sanitários. Tal medida poderia exercer um impacto significativo sobre a quantidade de resíduos depositados em aterro. Áustria: Para substituir os combustíveis fósseis por energias renováveis e em especial pelo CH4 proveniente dos aterros sanitários, a Áustria estabeleceu regras para o fornecimento de electricidade à rede pública através de regulamentação relativa aos aterros. Finlândia: De acordo com o Governo finlandês, o programa de desenvolvimento da gestão dos resíduos exige uma rigorosa redução do número de aterros sanitários. Um dos objectivos é conseguir que o número de aterros sanitários não ultrapasse 200 no ano 2000. Reduzindo este número, podem ser consagrados mais esforços e recursos à gestão e controlo dos aterros sanitários já existentes, de modo a reduzir os seus efeitos ambientais nocivos. Outro objectivo consiste em reduzir o volume de resíduos depositado nos aterros, aumentando a recuperação e reutilização dos resíduos. França: Desde Julho de 1992, a França dispõe de um regulamento que deverá modificar completamente a actual estratégia de gestão dos resíduos, concentrando-se sobretudo na reciclagem e valorização dos resíduos. Em conformidade com este regulamento, no ano 2002 20 apenas poderão ser rejeitados os resíduos finais, e os novos aterros sanitários onde são depositados resíduos orgânicos deverão recuperar e incinerar as emissões de metano. 4. 3. ENERGIA 4. 3. 1. Extracção e distribuição de combustíveis fósseis 4. 3. 1. 1. Carvão Durante a carbonificação (o processo de formação do carvão) é produzido metano que fica retido, sob pressão, na camada de carvão e camadas rochosas adjacentes. Estas bolsas de metano libertam-se quando a camada de carvão é fracturada, e este gás pode ser emitido para a atmosfera ou infiltrar-se nos estaleiros à medida que o carvão é extraído. Visto que o metano é altamente explosivo, o ar da mina contendo metano é evacuado dos estaleiros e normalmente ventilado directamente para a atmosfera. Podem ser adoptadas técnicas semelhantes para recuperar o metano. Uma das características mais importantes do carvão extraído das minas é a sua graduação, que determina o teor de gás por unidade de massa (por exemplo, lenhite ou antracite). A redução das emissões de CH4 provenientes da exploração mineira do carvão exige dois tipos de tecnologias: tecnologias de recuperação e tecnologias de utilização (é igualmente possível a queima em facho do gás recuperado). Descrevem-se em seguida sucintamente três técnicas de recuperação e as opções de utilização que lhes estão associadas. O melhor meio para optimizar a redução das emissões de metano e a utilização de gás obtém-se recorrendo a uma combinação destas estratégias de recuperação. -Maior recuperação dos detritos da extracção A zona altamente fracturada de carvão e pedra a que dá origem o solapamento do tecto da mina após a remoção do carvão constitui uma zona de detritos que pode libertar quantidades importantes de metano para a mina, posteriormente evacuadas através do sistema de ventilação de ar. Se este gás for recuperado antes de entrar na mina, a recuperação torna-se mais eficiente e as necessidades de ventilação podem ser reduzidas. As principais técnicas de recuperação incluem poços verticais perfurados a partir da superfície e furos perfurados na zona de desmonte em direcção às zonas de detritos. As eficiências de recuperação do metano variam de 20 a 50%. A principal opção de utilização do gás de qualidade média recuperado é a produção de energia no local por meio de turbinas a gás ou de motores de combustão interna. A energia pode ser utilizada directamente no local ou vendida a utilizadores de electricidade próximos ou a empresas de fornecimento de energia. -Desgaseificação prévia das minas A recuperação do metano antes de extrair o carvão, por desgaseificação prévia das minas pode ser interessante, uma vez que o metano é captado antes de se misturar com o ar dos estaleiros. As duas principais tecnologias de recuperação são os furos horizontais no interior 21 da mina e os furos verticais, perfurados a partir da superfície antes de dar início à extracção de minério. Em virtude do seu elevado poder calorífico, o gás recuperado pode ter diversas aplicações tais como produção de electricidade, sistemas de distribuição de gás e aquecimento industrial. Contém normalmente 95 % de metano e pode ser vendido em sistemas de condutas de elevada qualidade. É possível alcançar eficiências de recuperação do metano até 70%. -Recurso à ventilação de ar A maior parte dos gases da mina são libertados para a atmosfera através do sistema de ventilação de ar que é utilizado nas minas de carvão subterrâneas por razões de segurança. O teor em metano do ar ventilado deverá ser inferior a 5% por razões de segurança (frequentemente 0,5%). Apesar da sua baixa concentração, existem algumas possibilidades de utilização do ar de ventilação como ar de combustão em turbinas ou caldeiras. Todavia, ainda não foi demonstrada a viabilidade técnica e económica. As eficiências de recuperação do metano podem variar de 10 a 90%. 4. 3. 1. 2. Gás natural O metano é o constituinte principal do gás natural e podem libertar-se para a atmosfera quantidades significativas a partir de componentes e operações de um sistema nacional de gás natural. As fontes de emissão incluem geralmente poços de petróleo e gás, instalações de tratamento e armazenagem e sistemas de transporte e distribuição. Os poços de petróleo constituem também fontes de emissão de gás natural, mesmo se forem de pequena dimensão, visto que o petróleo bombeado dos poços é uma mistura de duas fases (líquida e gasosa) que liberta gás natural susceptível de ser recuperado. As emissões resultam principalmente do funcionamento normal de diversos componentes do sistema de gás natural, tais como ventilação e queima em facho incompleta (combustão) nos poços de petróleo e de gás, operações nas centrais de compressão, instalações para o tratamento de gás, mecanismos de controlo do gás e fugas acidentais (emissões fugitivas). São a seguir descritas sucintamente duas estratégias de redução das emissões. -Redução da ventilação e queima efectiva em facho durante a produção Na produção do petróleo, é necessário separar o gás do petróleo, e o gás recolhido é normalmente utilizado se existir procura de gás natural como fonte energética. Quando não existe procura deste gás, o gás é directamente libertado (ventilação), queimado (queima em facho) ou reinjectado no campo de modo a ajudar a manter a pressão da formação geológica ou "eliminar" os gases indesejáveis produzidos durante a produção de petróleo. Embora a ventilação e a queima em facho dos gases sejam rigorosamente controladas e a reinjecção de gás seja cada vez mais utilizada, é possível obter consideráveis reduções das emissões de metano nas instalações de produção através de uma maior eficiência das operações de queima em facho e de reinjecção. As emissões resultantes da produção de gás dão-se durante a exploração, perdas provenientes da extracção e aperto dos sistemas. A redução das emissões provenientes destas fontes requer melhoramentos marginais nas práticas actuais, que reduzirão também os riscos para a 22 segurança inerentes às fugas de metano e reduzirão as perdas de produto. Deste modo, poderão atingir-se eficiências de recuperação do metano de 50%. -Melhor detecção de fugas e reparação das condutas As condutas de gases estão sujeitas a corrosão, que pode dar origem a fugas permanentes. A prevenção e reparação destas fugas reduzirá as emissões fugitivas e permitirá simultaneamente obter um benefício triplo: melhor segurança das instalações, redução dos custos económicos das perdas de gás e, por último, redução dos danos ambientais. Tais resultados podem ser atingidos através de um conjunto de medidas que incluem uma melhor detecção das fugas e inspecção das condutas, programas de manutenção e substituição de carácter preventivo e uma maior utilização de materiais resistentes à corrosão (por exemplo, aços revestidos, PVC, polietileno). Deste modo as eficiências de recuperação do metano poderão alcançar 80%. 4. 3. 2. Combustão As emissões de metano provenientes de fontes de combustão de combustíveis fósseis fixas e móveis (ver Quadro 2) podem ser reduzidas, alterando os processos de combustão de modo a reduzir a quantidade de gases produzidos ou utilizando tecnologias de controlo dos gases de escape, tais como conversores catalíticos, para reduzir as emissões de alguns gases após o processo de combustão. A viabilidade de algumas destas medidas ainda não está completamente demonstrada e, em muitos casos, o potencial para a redução das emissões de metano não foi bem quantificado. As emissões de CH4 provenientes da combustão de combustíveis fósseis podem ser consideradas como uma fonte de categoria secundária no inventário do metano (inferior a 3%). 4. 3. 3. Descrição de algumas medidas comunicadas pelos Estados-membros e países terceiros COAC: Foram comunicadas políticas destinadas a reduzir as emissões fugitivas de combustíveis associadas à produção de combustíveis fósseis tais como a exploração do carvão e do gás natural. Tais políticas assumem a forma de directrizes estabelecendo baixos níveis de emissão e programas de informação destinados a incentivar acções voluntárias. Países Baixos: Os poços de petróleo offshore são responsáveis por 80% das emissões de metano nos Países Baixos. Estão a ser discutidas pelo Governo e pelas companhias produtoras de gás medidas tendentes, em especial, a aumentar a utilização de gás nas plataformas offshore. França: Sobretudo por razões de segurança, a GDF9 procedeu entre 1990 e 1993 à substituição de 6000 km da antiga rede de distribuição de gás. A intenção era consagrar um bilião de francos por ano, de 1993 até 2000, para substituir 1000 km/ano da antiga rede. Prevê-se que esta medida produza efeitos indirectos sobre as emissões de metano. A França afirma que poderão ser reduzidas as perdas em cerca de 27 kt/ano no período de 1990 a 2000. Gaz de France 23 Reino Unido: O Governo do Reino Unido adoptou como pressuposto de trabalho que as emissões de metano provenientes da exploração do carvão - 0,8 Mt em 1990 - poderiam ser reduzidas em cerca de metade no ano 2000. Está a encorajar as empresas de interesse público a aumentar a parte de metano proveniente das minas e tomará medidas para obrigar as empresas a publicarem periodicamente textos sobre as respectivas medidas para limitar as emissões de metano. As autoridades do Reino Unido encomendaram recentemente um estudo para avaliar o potencial técnico, custos e eficácia de eventuais medidas destinadas a limitar as emissões de metano provenientes da exploração do carvão em minas subterrâneas. 5. MEDIDAS POLITICAS DA UE A CONSIDERAR O objectivo do presente capítulo é apresentar e discutir as melhores opções políticas por categoria de fontes (agricultura, resíduos, energia) para o controlo das emissões de CH4. Tais opções basearam-se em algumas políticas ou estudos existentes sobre medidas economicamente rentáveis para reduzir as emissões de metano. Todavia, há que reconhecer a escassez de bibliografia em matéria de análise da relação custo-eficácia. A não disponibilidade de dados quantificados sobre este assunto, em especial os referentes às medidas com menores custos para a sociedade, pode suscitar alguma preocupação quanto à validação de uma estratégia para o metano. Seriam oportunos outros trabalhos e estudos a nível da UE e dos Estados-membros. É de salientar, neste contexto, o trabalho efectuado pela ECOFYS ("Cost-effectiveness of emission reduction measures for methane in the Netherlands"). A Figura 5 apresenta uma ilustração dos resultados obtidos. 5. 1. AGRICULTURA Quando se analisam as medidas políticas a considerar neste sector, em especial as relativas à redução das emissões de metano provenientes da criação de gado, é necessário dar atenção especial à necessidade de uma abordagem coerente de todas as questões ambientais associadas a este sector e à legislação em causa (em vigor ou proposta). 5. 1. 1. Fermentação entérica -Redução do número de cabeças de gado Para identificar claramente o potencial e a necessidade de redução do número de cabeças de gado de modo a influenciar a definição da futura política neste domínio, são indispensáveis dados mais precisos sobre as emissões de metano relacionadas com as actuais medidas multissectoriais no domínio agrícola. Por conseguinte, a curto prazo, a aplicação de uma medida de redução do número de cabeças de gado não parece ser uma alternativa adequada. -Aumento da eficiência de conversão dos alimentos Trata-se de uma opção viável, mas o seu custo é desconhecido e não se sabe igualmente até que ponto estas medidas podem ser implementadas na UE, visto que não se dispõe ainda de dados fiáveis sobre as reduções de metano e os respectivos custos associados. Uma medida importante que poderia ser considerada é o reforço dos conhecimentos actuais a nível da UE e a nível nacional através da promoção da investigação ou do lançamento de novas campanhas de investigação tendo em vista uma melhor identificação das emissões de metano associadas a esta alternativa. 24 -Aumento da produtividade animal Em alguns países da UE como os Países Baixos, a Dinamarca e a Alemanha, os agentes estimuladores da produção são actualmente proibidos para o gado leiteiro. Para além disso, existe uma forte oposição à administração ao gado de outros agentes estimuladores da produção. Este facto influencia a eventual aplicação de tais medidas no futuro. A maior parte dos agentes estimulantes e as técnicas de engenharia genética são ainda hoje objecto de investigação e não se prevê que sejam exploradas antes de 2000. Estas opções não são fáceis de exprimir em termos de eficácia económica, com excepção dos agentes estimulantes da produção cujos custos são relativamente baixos comparados com as economias obtidas nos animais. No domínio da fermentação entérica, é ainda necessário aprofundar a investigação a nível comunitário e nacional. Por conseguinte, as opções mencionadas não são consideradas actualmente viáveis. Note-se que a promoção deste tipo de incentivos tecnológicos na UE poderia conduzir a uma redução do número de animais mas poderá aumentar o carácter "intensivo" da criação de gado, quebrando o equilíbrio entre a manutenção do gado e a ocupação dos solos. Tal política exerce diversos efeitos sobre o ambiente: 1) 2) uma maior concentração de resíduos animais (estrume) poderá conduzir, por meio de uma aplicação excessiva aos solos, a efeitos nocivos sobre os solos e as águas, podendo entrar em conflito com a directiva comunitária relativa aos nitratos se for excedido o valor-limite de aplicação de estrumes aos solos. menos erva e forragem pode afectar negativamente a paisagem e as características naturais. A gestão e manutenção de espaços naturais pode progressivamente desaparecer em virtude do abandono dos espaços naturais (podem surgir problemas como erosão, alteração dos biótipos, incêndios). 3) a criação de novas espécies de vacas eficientes ("vacas turbo") pode influenciar a sua biodiversidade. Para paliar estes efeitos, a UE financia, no quadro do regulamento agro-ambiental (por meio de prémios do FEOGA concedidos aos agricultores), a promoção de acções tendo em vista a salvaguarda dos animais "menos produtivos" e a reintrodução destes nos seus meios e climas originais. 5. 1. 2. Estrume animal O êxito do desenvolvimento de instalações destinadas a converter o estrume em energia depende de diversos factores regionais importantes que incluem a temperatura, o ambiente e o clima, os recursos económicos, técnicos e materiais, os regulamentos locais e os benefícios específicos resultantes do aproveitamento do estrume para fins energéticos ou como fertilizante de elevada qualidade. Do ponto de vista da rentabilidade, a tecnologia mais promissora parece ser a instalação de unidades geradoras de calor e/ou electricidade a pequena ou média escala, fáceis de construir, de utilizar e de manter. A utilização de energia para fins domésticos na própria quinta ou em 25 quintas vizinhas pode ser também facilmente implementada. Os custos de investimento são relativamente pequenos e os benefícios duplos (fertilizante e energia) podem ser bastante elevados. Todavia, para a futura aceitação e desenvolvimento destas tecnologias é necessário ainda provar a sua utilidade. Esta é a razão pela qual numa primeira fase, devem ser definidos a nível comunitário, nacional, regional e local medidas de acompanhamento tais como programas de demonstração, campanhas de promoção, incentivos financeiros e estudos de viabilidade local. Numa segunda fase, a tecnologia poderia ser introduzida por meio de legislação comunitária vinculativa, aplicável a todas as instalações de criação de gado com uma capacidade superior a determinado número de cabeças de gado (número a definir). Na presente fase, todavia, esta obrigação deveria ser integrada com as políticas agrícola e ambiental em vigor, tais como a directiva relativa aos nitratos e os modos extensivos de criação de ruminantes. As unidades geradoras de gás e/ou electricidade em grande escala, principalmente para venda, não são consideradas instrumentos rentáveis do ponto de vista económico. Os agricultores na UE encontram-se geralmente dispersos, o que exigiria o desenvolvimento de meios de transporte importantes, primeiro para a recolha intensiva de lamas (principalmente lamas e líquidos) que têm que ser tratadas e, posteriormente, após digestão, para recuperar a enorme quantidade de efluente estabilizado que deverá ser aplicado sobre os solos e as colheitas como fertilizante ou utilizado para outras aplicações. As medidas políticas que podem ser consideradas devem, por conseguinte, ser agrupadas em duas fases: * Fase 1 : elaboração de programas de demonstração com subsídios públicos de modo a ilustrar a fiabilidade de tal equipamento. As lagoas cobertas ou os digestores anaeróbicos podem conquistar a aceitação dos criadores de gado, provando a sua viabilidade económica e a sua fiabilidade técnica. * Fase 2: obrigação imposta a nível comunitário de introdução de tal tecnologia em explorações de criação de gado com um número de cabeças de gado superior a um dado valor (a definir). 5. 2. TRATAMENTO E REJEIÇÃO DE RESÍDUOS A acção comunitária neste domínio pode ser dividida em três áreas: medidas gerais visando a redução da quantidade de resíduos orgânicos que são depositados em aterros, novos aterros sanitários e aterros já existentes. Medidas gerais Um domínio promissor para a redução do metano é a diminuição da quantidade de resíduos orgânicos depositados em aterros sanitários. Esta técnica rentável do ponto de vista económico deverá ser considerada como parte de um esquema global de eliminação de resíduos que dê prioridade à prevenção dos resíduos. Todavia, sempre que sejam produzidos resíduos, deverá ser incentivado um melhor tratamento da fracção orgânica. A promoção de uma maior recuperação poderá exigir medidas complementares tais como o estabelecimento de normas e critérios de compostagem adequados e o incentivo à recolha separada dos resíduos orgânicos para melhorar o fornecimento de matéria adequada aos diversos processos de recuperação. A compostagem, em especial, tem a vantagem de constituir uma medida rentável do ponto 26 de vista económico, requerer pequenos investimentos, ter um baixo custo de funcionamento e poder dar origem a rendimentos relativamente elevados se o produto final for de qualidade suficiente para ser vendido como corrector de solos. Apesar de normalmente dever ser dada preferência à recuperação de materiais, excepto no caso de existirem razões ambientais, económicas ou tecnológicas em contrário, poderá também ser considerada a recuperação de energia a partir dos resíduos orgânicos. O estabelecimento de medidas comunitárias poderia contribuir para implementar este processo com a colaboração das regiões ou municípios, por meio de programas de informação orientados, particularmente no que diz respeito a sistemas de recolha e projectos de limitação dos resíduos orgânicos. Como primeira prioridade, devem ser desenvolvidos esforços a nível da UE para evitar a produção de resíduos provenientes de embalagens e, para além disso, reutilizar, reciclar ou recuperar por qualquer outro processo os resíduos de embalagens. Deve também ser incentivada a utilização de materiais reciclados nas próprias embalagens. Os problemas de concorrência dos preços dos produtos reciclados poderiam ser resolvidos graças à introdução de incentivos económicos destinados a promover a sua utilização. Se as medidas políticas acima delineadas fossem implementadas obter-se-ia no futuro uma redução significativa dos resíduos orgânicos depositados em aterro. Novos aterros sanitários No caso de terem sido estudadas alternativas para a redução de metano e se ter verificado que estas não eram viáveis, devem ser instalados nos novos aterros sanitários sistemas destinados a recuperar e utilizar o metano emitido. Neste contexto, está a ser preparada legislação comunitária que estabelecerá que os novos aterros sanitários devem ser sujeitos a licenças que garantam que, sejam instalados sistemas para a recuperação e tratamento de todo o metano produzido no local, antes de o aterro entrar em funcionamento. As disposições legislativas exigirão em particular que sejam tomadas medidas adequadas para controlar a acumulação e migração de gases no aterro, que deverão ser recolhidos, tratados e utilizados de um modo que "reduza ao mínimo os danos para o ambiente ou a sua deterioração e os riscos para a saúde humana" de acordo com normas estritas. Aterros sanitários iá existentes As políticas a que fizemos referência exercerão impactos relativamente fracos sobre os resíduos já em aterro, os principais contribuintes para as emissões de CH4. É necessário, por conseguinte, desenvolver medidas específicas neste domínio. Há que ter em conta o facto de os aterros sanitários já existentes não terem sido concebidos como estações para a produção de metano, sendo portanto difícil a sua readaptação para tal fim. Existem, todavia, tecnologias que já são utilizadas num número restrito de aterros. É necessário promover medidas que exijam a aplicação dessas tecnologias aos aterros anaeróbicos. Deve ser adoptada legislação comunitária exigindo a readaptação dos aterros sanitários já existentes para a recolha e utilização de metano, sempre que possível. O gás recuperado poderá ser vendido, utilizado no local, convertido em electricidade ou, no caso de nenhuma destas alternativas ser viável, ser queimado em facho. Está a ser preparada legislação comunitária que estabelecerá a obrigatoriedade da elaboração de planos relativos aos aterros sanitários já existentes incluindo uma avaliação destas alternativas. Podem 27 igualmente vir a ser necessários incentivos económicos, tanto a nível nacional como comunitário, destinados a incentivar uma maior recuperação do metano, a utilização e o maior desenvolvimento das tecnologias adequadas. Deve ser concedido financiamento comunitário à para investigação tendo em vista definir o meio de melhorar as técnicas de modernização das instalações existentes. Os sistemas de recuperação de metano nos aterros sanitários anaeróbicos em funcionamento enfrentam actualmente determinados problemas no que diz respeito à utilização do metano, em virtude da flutuação da sua produção (qualidade, pressão e fluxo) e pelo facto de não ser fácil introduzir estas técnicas numa rede de distribuição de gás. Por conseguinte, o gás recuperado é geralmente utilizado no local ou queimado, o que elimina pelo menos 95 % do problema do efeito de estufa provocado pelo gás metano emitido (ver Capítulo 2). Apesar dos elevados custos de investimento e funcionamento associados à recuperação e utilização deste gás, o enorme potencial de redução do efeito de estufa torna ainda estas medidas rentáveis (ver Capítulo 2. 6). 5. 3. ENERGIA 5. 3. 1. Extracção e distribuição de combustíveis fósseis 5. 3. 1. 1. Carvão Os métodos de recuperação determinam em larga medida a qualidade e quantidade do gás recuperado que, por seu turno, determina as opções possíveis de utilização. Para se obter uma redução das emissões, é necessário encontrar utilizações para o metano recuperado. A venda e/ou utilização do metano pode compensar os custos de recuperação em determinados casos. Para além disso, a redução das emissões de metano na atmosfera graças ao melhoramento das técnicas de recuperação do metano poderá conduzir a minas mais seguras, mais produtivas e a menores custos de ventilação. A produção de carvão na UE diminuirá entre 1990 e 2005/2010, conduzindo a uma diminuição das emissões de CH4. Além disso, as políticas em vigor em países onde existem importantes produtores de carvão poderão permitir a redução das respectivas emissões de CH4 em cerca de 40% em 2010 em relação ao nível de 1990. Encontram-se já tecnicamente disponíveis tecnologias para a recuperação do CH4, e poderiam ser alcançadas novas reduções das emissões por meio da sua generalização, devendo ser definidas e aplicadas nos estaleiros, o mais brevemente possível, as tecnologias mais avançadas. Todavia, a sua aplicação nas minas de carvão da UE depende da especificidade das minas em cada um dos Estados-membros. A produção de carvão na UE diminuirá nos próximos anos e as minas de carvão serão progressivamente encerradas. De um modo geral, o sector do carvão representa um encargo financeiro para os Estados-membros que subsidiam a indústria de extracção do carvão. Neste contexto, seria extremamente difícil justificar quaisquer despesas adicionais para a aplicação de técnicas de recuperação do CH4. Uma iniciativa comunitária deveria, pois, limitar-se a incentivar os Estados-membros em questão a elaborar programas ou implementar sistemas de redução das emissões de CH4 promovendo a aplicação das melhores tecnologias disponíveis de recuperação do metano às minas de carvão que ainda estejam em funcionamento para além de um determinado período 28 (10 anos, por exemplo). Outra iniciativa a considerar seria o reforço de um instrumento financeiro que se insere na rubrica orçamental da Comunidade Europeia do Carvão e do Aço (CECA), cujo objectivo é financiar projectos de investigação destinados a promover as melhores tecnologias disponíveis para a redução das emissões de metano. 5. 3. 1. 2. Gás natural A implementação das técnicas existentes para reduzir as fugas exige financiamento e incentivos adequados. Uma primeira medida poderia ser o estabelecimento de níveis de fugas mínimas à escala comunitária tendo por objectivo a substituição dos troços menos eficientes das redes de transporte e distribuição por materiais de substituição adequados, a aplicar em cada um dos Estados-membros em questão de acordo com um calendário específico. Uma proposta de nível de fugas mínimo poderia ser de 350 m3/km/ano. A França e em especial a GDF calcularam que as perdas de gás nas redes modernas utilizando materiais como aço de carbono soldado, aço revestido ou polietileno podem elevar-se a 350 m3/km/ano, enquanto que as fugas nas redes de ferro fundido existentes foram estimadas em 3500 m3/km/ano. Tal como se referiu no ponto 4. 3. 3, a França procede actualmente à substituição de parte da sua antiga rede de gás. Uma segunda medida poderia ser o aumento da frequência do controlo das condutas. Um estudo realizado pela CITEPA (ver ponto 5. 4) indica que a duplicação da frequência do controlo na Europa, cerca de 800 km inspeccionados anualmente (a média de controlo actual na UE é de 400 Km/ano/homem), poderia conduzir a uma diminuição da taxa de fugas em 50%. Contrariamente ao que se passa com o consumo de carvão, prevê-se que o consumo de gás aumente 60% em 2010 em relação ao consumo de 1990. 5. 3. 2. Combustão Tendo em conta a contribuição bastante reduzida da combustão (inferior a 3%), não existe uma necessidade imediata de adoptar medidas políticas relativas a esta fonte. Além disso, considerando o sector dos transportes, a divulgação dos conversores catalíticos deverá conduzir a uma redução parcial destas emissões. 5. 4. CONCLUSÃO Em conclusão, o quadro seguinte ilustra as propostas da Comissão para um programa de acção comunitário de redução das emissões do metano. Nele são resumidas e apresentadas as medidas políticas sugeridas nos diversos pontos para os três sectores principais. 29 RESUMO DAS MEDIDAS POLÍTICAS DA UE A CONSIDERAR PARA A REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE METANO AGRICULTURA * Fermentação entérica promoção da investigação e incentivos (a nível da UE e nacional) tendo em vista estabelecer políticas e medidas viáveis * Estrume animal digestores anaeróbicos ou lagoas cobertas (de preferência com utilização da energia, se tal não for viável com queima em facho) Ia fase: programas de demonstração a nível comunitário, nacional, regional e local 2a fase: obrigatoriedade a nível comunitário de instalar sistemas de recuperação e de utilização dos estrumes nas explorações de criação de gado com uma capacidade superior a um determinado número de cabeças de gado (número a definir) RESÍDUOS * Medidas gerais promoção a nível comunitário, nacional, regional e local de medidas destinadas a:. minimizar a produção de resíduos orgânicos, incluindo resíduos de embalagens. incentivar a recolha selectiva de resíduos orgânicos. recuperação de materiais dos resíduos orgânicos (através de operações tais como a compostagem) e operações de recuperação de energia. Deverá ser conferida maior prioridade à recuperação de materiais do que às operações de recuperação de energia sempre que tal for seguro do ponto de vista ambiental. Será, todavia, necessário tomar em consideração os efeitos ambientais, económicos e científicos de cada uma das operações. A avaliação destes efeitos poderá levar a que, em determinados casos, seja dada preferência à recuperação de energia. incentivos económicos a nível comunitário e nacional destinados a promover produtos reciclados * Novos aterros sanitários legislação comunitária estabelecendo a obrigatoriedade, na ausência de outras alternativas para a redução do metano, de os novos aterros sanitários anaeróbicos serem dotados de sistemas de recuperação e utilização do metano * Aterros sanitários ià existentes legislação comunitária estabelecendo a readaptação dos aterros sanitários já existentes dotando-os, sempre que possível, de sistemas para a recolha e utilização do metano. Apoio e incentivo aos processos de recuperação do metano que produzem energia através de incentivos económicos a nível comunitário e nacional. Nos casos em que tal não possível, incentivar o recurso à queima em facho. ENERGIA • Carvão recomendação da UE aos Estados-membros relativa a sistemas de redução das emissões de CH4 que promovam as melhores técnicas disponíveis de recuperação nas minas de carvão * Gás natural estabelecimento a nível comunitário de normas de fugas mínimas aumento da frequência de controlo das condutas, a nível nacional 30 No que respeita à estratégia proposta, pode ser feita referência a um estudo (CITEPA) financiado pela UE e completado em Novembro de 1993. Nesse relatório, foram determinadas as futuras tendências das emissões de metano na UE antes do alargamento (UE-12), para os anos 2005 e 2010 a partir de dois cenários de emissões: um primeiro cenário, denominado cenário das "políticas em vigor", com base nas políticas nacionais actualmente aplicadas nos diferentes Estados-membros (UE-12) em 1993, que conduziu a uma primeira avaliação da redução das emissões de metano tal como apresentado no quadro abaixo; um segundo cenário mais ambicioso, denominado cenário do "programa comunitário recomendado", com base no cenário das "políticas em vigor", a que foi acrescentado um conjunto de medidas políticas complementares, é relativamente semelhante à estratégia proposta e conduz a uma segunda avaliação, indicando uma redução mais drástica das emissões de metano, tal como consta do quadro que se segue. Observação: o conjunto de medidas comunitárias sugeridas pelo presente estudo e os resultados obtidos a partir das previsões das emissões podem facilmente ser transpostos e extrapolados para a configuração UE-15 sem alterações notáveis das conclusões gerais resultantes destes dois cenários. É importante salientar que em relação a cada sector (agricultura, resíduos, energia), um determinado número de medidas, lançadas em alguns Estados-membros, exerceram já ou virão a exercer efeitos indirectos complementares sobre a estratégia de redução das emissões de CH4 proposta, apesar de estas medidas não visarem especificamente este problema. É o caso, em especial, dos sectores da agricultura e energia, em que se prevê uma redução das emissões de metano devida à redução do número de cabeças de gado no âmbito da política agrícola comum, por um lado, e em virtude da redução da produção de carvão na UE, por outro, até ao ano 2000. Estes efeitos foram tomados em consideração na avaliação das reduções previstas no estudo CITEPA. Estes resultados são apresentados no quadro seguinte, que indica as reduções previstas das emissões de CH4 em 2005/2010 em relação aos níveis de 1990 com base em dois cenários de redução: a) políticas em vigor b) medidas políticas suplementares da UE a considerar 2005 Políticas em vigor 2005 Políticas recomendadas 2010 Políticas em vigor 2010 Políticas recomendadas AGRICULTURA - 7. 00 % RESÍDUOS ENERGIA TOTAL - 11. 1 % - 18. 5 % -10. 6 % -24 % -45 % -24 % - 3 0% - 9. 70 % - 14. 5 % - 25. 3 % - 14. 3 % -34 % - 60 % -34 % - 41 % (Fonte: CITEPA, Novembro de 1993, UE-12) 31 Tal como se indica neste quadro, é possível prever em 2005 e 2010 reduções das emissões de 30% e 41% em relação ao nível de 1990 se for implementado o dito cenário das "medidas políticas a considerar". O quadro indica também que neste caso, em comparação com o cenário das "políticas em vigor", a redução das emissões de metano prevista poderá ainda triplicar. Todavia, para evitar qualquer interpretação incorrecta dos resultados do estudo CITEPA, é necessário ter em mente a actual falta de conhecimentos sobre diversos parâmetros relativos ao metano, como por exemplo os factores ligados às emissões, para os quais os dados actualmente disponíveis apresentam uma considerável margem de incerteza. Esta incerteza é, por conseguinte, reflectida nos resultados do estudo. 32 ANEXO - Figuras - Quadros - Bibliografia 33 1800H 1300-1 800-J > g- 3? U c3 U. dados. tarolo de Siple * tarolo de Bird * tarolo de Dye ° tarolo de Vostok 8 0 • •I 3 0 0- "*4 W 10» KT HP 10* 101 10° Anos anteriores ao presente (1990 A. D. ) Concentrações atmosféricas anuais de CH4 durante os últimos 160 000 anos (dados obtidos a partir de tarolos e redes de recolha de amostras NOAA/CMDL) Fonte: Oak Ridge (1990) Fig 1 ppbv - ppb = parte por bilião (em volume) H * Contribuição global para a forçagem da irradiação para cada gás em 1990 (1) Caroor D i o x i d e. 5 6% Ni trous Ox i de : 5% CFCs: 11% Methane : 1 8% Valores estimados tomando como base o equivalente de dióxido de carbono e os potenciais de aquecimento globais (PAG) definidos na CQAC (1990a) para um horizonte temporal de 100 anos. Consideradas apenas as emissões antropogénicas. (I) A presente figura é utilizada para apresentar uma visão global da contribuição do metano para o aquecimento futuro com base nos valores do PAG fornecidos na CQAC (1990a). Todavia, os valores do PAG são continuamente revistos devido a um conjunto de razões científicas e metodológicas. É provável que diminua a contribuição dos CFC apresentada e que a contribuição de outros gases se venha a manter ou aumentar após nova investigação. Fig ? i'\ Dados atmosféricos relativos aos dois últimos séculos * Perspectiva ampliada dos últimos 10 anos 1. 6- Atmospheric Data Dados provenientes de carotagem *r «////on 1. 2 -\ n U 1. 0- 0. 8- @ 0. 6 —i 1 1750 1800 1850 1900 1950 1— 1 ïï ** II** rf ï ï* Partes por milhão P 1. 7 1. 6 1. 5 i Os níveis atmosféricos de metano estão a aumentar a uma taxa de 1 % por ano x i 1978 1980 1982 1984 1986 1988 I 1990 Fontes: Stauffer et ai, 1985; Blake & Rowland, 1988 Últimos 10 anos Fig 3 = DE08 o Sítio J 3 Mizuho * Cume (Bern) _ Cume (Grenoble) Cabo Grim > •g. 1650 1550 (a) 1450 1350 1150 1250 s 3 g -o I 1050 950 850 750 650 § O U 1 0. 40 0. 35 0. 30 0. 25 0. 20 0. 15 0. 10 0. 05 0 è ã °* *<*«f* " O •o <Ú 8. O tu 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 Ano * (a) Concentração de CH4 ao longo dos últimos 1000 anos obtida a partir de carotagens no Antárctico. As observações directas da concentração de CH4 no Cabo Grim, Tasmania, foram incluídas para mostrar a ligeira discrepância entre os valores obtidos nos tarolos e as medições atmosféricas. A forçagem da irradiação resultante do aumento de CH4 em relação à era pré-industrial é indicada no eixo. É tomado em consideração o efeito de sobreposição do N20 considerado na CQAC (1990). (b) Concentrações médias globais de CH4 entre 1983 e 1993 indicando a diminuição da taxa de crescimento em 1992 e 1993. ppbv = ppb = parte por bilião (em volume) &3 A m CONJUNTO DE MEDIDAS Redução das emissões de CH4 Redução das emissões de C02 Custos específicos kton CH4/ano kton C02/ano Dif/ton CH4 Produção de gás 1 Maior utilização de gás 2 Novo aumento da utilização de gás 3 Queima em facho offshore Distribuição de gás 4 Substituição das redes de ferro fundido 5 Duplicação da frequência do controlo de fugas Estrume animal 6 Adaptações dos estábulos/armazenagem 7 Digestão em grande escala 8 Digestão a nível das explorações agrícolas (mesofílica) 9 Digestão a nível das explorações agrícolas (psicrofílica) Aterros sanitários; recuperação dos gases residuais 10 Produção de electricidade 11 Valorização 12 Queima em facho Aterros sanitários; menor recurso à deposição em aterros 13 Compostagem 14 Fermentação 15 Incineração Total 11 (1%) 22 (2%) 6(1%) 52 (5%) 9(1%) 18 (2%) 4 (0%) 6(1%) 12(1%) 72 (7%) 31 (3%) 51 (5%) 5 (1 %) 1 (0%) 6(1%) 307(31%) 0 0 -14 0 0 0 16 16 27 158 39 0 -2 1 96 336 -160 -18 1000 4500 3000 0 -120 960 1100 -95 -70 16 600 1300 15700 Quadro : Medidas para a redução das emissões de metano no ano 2000 descritas no presente documento Custos específicos (Dif/ton CU ) 15 10 f 15 ï7 io li 2 e i Ç ^ - V4 * 2 00 * Produção de CU, evitada Figura: Representação gráfica dos efeitos das medidas para a redução do metano no ano 2000 nos Países Baixos: excluídas as reduções das emissões de C02 que se obtêm paralelamente. Valores relativos ao Quadro A. Figura 5 2& Estimativa das actuais fontes e sumidouros de metano (Lelieveld & Crutzen, 1993) Estimativa das fontes e sumidouros de metano Fontes Fontes naturais Zonas húmidas naturais (pântanos, sapais, tundra, etc. ) Térmitas Oceanos Águas doces Decomposição do hidrato de CH4 Subtotal das fontes naturais Fontes antropogénicas Cultura do arroz Fermentação entérica (principalmente ruminantes) Aterros sanitários Queima de biomassa Detritos de origem animal Águas residuais domésticas Exploração mineira do carvão Abertura de furos para exploração de gás e petróleo, ventilação de gases, transporte de gás Subtotal das fontes antropogénicas Total das fontes Sumidouros Reacção com o OH na troposfera Remoção pelos solos Reacções com o OH, Cl e O CD) na estratosfera Total dos sumidouros Aumento atmosférico10 Quadro 1 10 Com base nas medições dos incrementos da concentração de CH4 y\ Mt y"1 125 + 70 30 ± 30 10 ± 5 5 ± 5 5 ± 5 175 70 ± 50 80 ± 20 40 ± 25 30 + 15 25 ± 10 25 ± 10 35 ± 10 80 ± 45 385 560 ± 90 455 ± 50 30 ± 25 45 ± 10 530 ± 85 30 ± 5 Resumo dos dados CORINAIR de 1990 (Fontes antropogénicas) A 100 B DK D F FL GR I IRL L NL ES P s «K | 137 866 6000 1100 1100 963 3803 0 3 550 8912 356 938 200 7800 3958 6106 112000 149900 6500 21 16733 3580 426 1900 44174 6913 9608 500 Toneladas de CH4 Produção de electricidade, cogeração e sistemas públicos de aquecimento doméstico Combustão nos sectores comercial, público e doméstico Combustão industrial 1200 2718 710 6600 2100 25 9527 200 10000 Processos de produção NE 14118 40 6000 5900 Extracção e distribuição de combustíveis fósseis 91600 42437 11938 1547000 310100 AZ 100 1413 7614 0 37 0 1600 7300 2904 4173 8100 3880 1547 14 0 0 8 363756 347460 10180 1628 940 683662 1978 0 1210500 1 0 9161 0 0 1811 1056 - 0 NE 0 0 0 70000 22300 1880 3733 25229 1160 2000 600 7550 876 8154 40 0 172 14 20 0 0 NE 0 6400 11446 1391 12718 10500 160 1629 169 3498 300 I 311000 4620 121600 2249000 739500 67100 202467 1302802 138340 3838 378000 506711 35180 179755 1088000 1 Utilização de solventes 0 Transporte rodoviário Outras fontes móveis e maquinaria Tratamento e rejeição de resíduos £ 2700 IE Agricultura 202600 262564 263123 2052000 1611200 163000 362674 1764207 642610 17650 520000 874158 203662 205078 1076100 Corínair 1990 Total por E-M 617000 339703 407250 6054000 2847200 249330 935928 3485529 796110 23768 917670 2141872 254100 415782 3386100 Quadro 2 40 Resumo dos dados CORINAIR 1990 (Fontes antropogénicas) CH4 em quilotoneladas Produção de electricidade, cogeração e sistemas públicos de aquecimento doméstico Combustão nos sectores comercial, público e doméstico Combustão industrial Processos de produção Extracção e distribuição de combustíveis fósseis Utilização de solventes Transporte rodoviário Outras fontes móveis e maquinaria Tratamento e rejeição de resíduos Agricultura x Corinair 1990 Total para a UE Total para a UE por sector Total para a UE ( %) por sector 25 0,11 370 49 49 4623 0,02 181 26 7328 10221 22872 1,62 0,22 0,21 20,21 0 0,79 0,11 32,04 44,69 100 Quadro 3 H-i OPÇÕES TÉCNICAS PARA REDUZIR AS EMISSÕES DE METANO OPÇÕES TÉCNICAS AGRICULTURA Fermentação entérica REDUÇÃO DE CH4 DISPONIBILIDADE CUSTOS Redução do número de cabeças de gado Aumento da eficiência da conversão dos alimentos Aumento da produtividade animal max % 10 - 20 % ? 5 - 30 % Disponível Disponível 7 Baixos Estrume animal Lagoas cobertas Digestores até 80 % até 70 % Disponível Disponível Baixos/Médios Baixos/Médios TRATAMENTO E REJEIÇÃO DE RESÍDUOS Aterros sanitários Gestão de aterros sanitários anaeróbicos: recuperação e utilização do metano Gestão de aterros sanitários aeróbicos Gestão de aterros sanitários semi-aeróbicos Menor recurso à deposição dos resíduos em. aterro ENERGIA Exploração mineira do carvão Melhor recuperação dos depósitos de detritos mineiros Desgaseificação anterior à exploração mineira Utilização do ar de ventilação Gás natural Menor ventilação e queima em facho Melhor detecção de fugas e reparação das condutas 30 - 70 % superior a 80 % até 50 % Disponível I &D Disponível Médios Elevados Médios até 100 % Disponível Baixos/Médios 20 - 50 % até 70 % 10 - 90 % Disponível Disponível I &D Baixos Médios/Elevados Baixos/Médios até 50 % Disponível Baixos até 80 % Disponível Baixos/Médios Quadro 4 4-1 BIBLIOGRAFIA 1. 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