APLICAÇÃO DE PROGRAMAÇÃO PARA REDUÇÃO DA EMISSÃO DE CO2 PELA...

Como citar esse artigo:
FERNANDES, A. V. B.; DOREA, J. A. O. ; AMORIM, J. R. R. ; PEREIRA, S. M. B. ; ARAUJO, P. J. L. ; LEITE, M. S. Aplicação de programação para redução da emissão de CO2 pela queima de biomassa: cultura da cana-de-açúcar. Caderno de Graduação - Ciências Exatas e Tecnológicas, v. 1, p. 79-95, 2013.

APLICAÇÃO DE PROGRAMAÇÃO PARA REDUÇÃO DA EMISSÃO DE CO₂ PELA QUEIMA DE BIOMASSA: CULTURA DA CANA-DE-AÇÚCAR

ANTÔNIO VITOR BARBOSA FERNANDES

JOSÉ AMÉRICO DE OLIVEIRA DÓREA

JOSÉ RICARDO RIBEIRO AMORIM

PAULO JARDEL LEITE ARAUJO

SAID MORENO BARBOSA PEREIRA

RESUMO

No início do século XX, os cientistas começaram a se preocupar com o fenômeno do aquecimento global, causado pela quantidade elevada de CO₂ e outros gases tóxicos liberada na atmosfera. Um dos principais responsáveis desse fenômeno, além dos automóveis nas grandes cidades, são as queimadas. No Brasil, desde o início da colonização a cana-de-açúcar se tornou a principal fonte econômica, por este motivo os investimentos nesse setor não se voltaram para a questão ambiental resultando em um desequilíbrio ecológico, o qual não só se deu pela devastação de vegetação nativa, mas também pela queima feita antes da colheita para facilitar o trabalho. Com a descoberta do etanol como combustível, a atividade canavieira se acentuou mais ainda, tornando-se responsável por cerca de 98% das emissões de gases provenientes da queima de resíduos agrícolas no Brasil. A partir dessa situação foi criado um código de programação para controlar a emissão do dióxido de carbono, adequando-a à taxa permitida pela lei. Os resultados dos testes permitiram concluir que o corte manual, o qual exige as queimadas, devem ser substituídos pelas máquinas, tanto por fatores ecológicos quanto humanísticos.

1. INTRODUÇÃO

O aquecimento global sempre foi uma preocupação dos cientistas do século XX. O fator preponderante desse fenômeno (provindo do efeito estufa) é a emissão de gases poluentes proporcionados pela queima de biomassa, em especial o CO₂ (REID, et al., 2005).

Com o intenso crescimento da emissão de gases e também de poeira que vão para a atmosfera, certamente a temperatura do ar terá um aumento de aproximadamente 2ºC em médio prazo. Caso não haja um retrocesso na emissão de gases, esse fenômeno ocasionará uma infinidade de modificações no espaço natural e, automaticamente, na vida do homem. Como por exemplo: Mudanças climáticas drásticas, aumento significativo na incidência de grandes tempestades, furacões ou tufões e tornados, perda de espécies da fauna e flora e contribuir para o derretimento das calotas de gelo localizadas nos polos e, consequentemente, provocar uma elevação global nos níveis dos oceanos (FREITAS, 2007).

A crescente evolução do setor sucroalcooleiro no país ocorre devido à crescente demanda de utilização dos combustíveis renováveis (etanol) e produção de alimento (açúcar) de modo economicamente competitivo e ambientalmente sustentável (MARQUES et al., 2009).

O cultivo da cana-de-açúcar, é responsável por cerca de 98% das emissões de gases provenientes da queima de resíduos agrícolas no Brasil devido à diversidade de produtos e subprodutos derivados (LIMA et al., 1999).

Uma boa opção para evitar a queima da cana-de-açúcar é a utilização de máquinas para a colheita, porém mecanizando totalmente este serviço o índice de desemprego se eleva, desencadeando outro problema direcionado à sociedade. Além disso, leva-se em conta que as máquinas também podem prejudicar o solo, pois causam compactação e perda da matéria prima, além de serem grandes consumidoras de óleo diesel, chegando a alguns lugares ao consumo de meio quilometro por litro de diesel consumido (RIPOLI e RIPOLI, 2004).

Este problema não está relacionado apenas ao cultivo da cana-de-açúcar, mas a todo tipo de queima de biomassa, pois este se trata não só da poluição do ar, mas também do desmatamento e contaminação dos solos.

Tendo em vista a redução de emissão de CO₂ na queima de biomassa, por meio de um calculo que indica se a área queimada é permitida ou não e outro calculo que exibe a emissão de carbono e indica se estiver dentro do permitido ou não pela lei, o presente trabalho teve a finalidade de ajustar a emissão de carbono a um nível máximo permitido pela lei e/ou evita-la.

2. REVISÃO DE LITERATURA

A redução de emissão CO₂ é um dos principais temas em discussão da atualidade, pois ele é o principal gás do efeito estufa, fenômeno o qual mantém a temperatura do planeta em condições ideais de sobrevivência.  Em um balanço feito na década de 1980 mostra que dos 8 bilhões de toneladas de carbono emitidas anualmente na forma de dióxido de carbono (CO₂) pela queima de combustíveis fósseis, somente 3,2 bilhões permanecem na atmosfera, provocando o aumento do efeito estufa (aumento do aquecimento da superfície e da troposfera devido à absorção de radiação infravermelha termal por vários gases minoritários da atmosfera, principalmente o dióxido de carbono). O restante é reabsorvido pelos oceanos e pela biota terrestre (NOBRE e NOBRE, 2002).

 Nota-se que o papel da biota terrestre é muito importante, pois ele é o principal sumidouro do excesso de carbono atmosférico. Estima-se que esse sumidouro tenha sido responsável por retirar 1,9 gigatonelada de carbono por ano da atmosfera na década de 1980. Há evidências apontando que tanto as florestas temperadas como as florestas tropicais estão reassimilando parte desse excesso CO₂ atmosférico.  Amazônia é uma fonte de CO₂ para a atmosfera, em função do desmatamento de entre 15 e 20 mil km ao ano, somente na Amazônia brasileira (INPE, 2001). Entretanto, uma série de estudos recentes sobre o papel das florestas tropicais da Amazônia no ciclo de carbono abre a possibilidade de que também as florestas tropicais estejam desempenhando um papel relevante como sumidouros de CO₂ (NOBRE e NOBRE, 2002).

No Brasil, a emissão per capita de CO₂ variou pouco ao longo da última década: de 1,9 toneladas por pessoa em 2001 para 2,2 toneladas em 2011. O que mostra uma triste realidade brasileira, o aumento da emissão de CO₂, responsável por 1,4% do total mundial das emissões de CO₂ (BBC, 2012)

O setor do transporte é um dos principais emissores de gases do efeito estufa e está aumentando cada dia em todo o mundo, em função do crescimento da economia mundial. Os meios de transporte emitiram 36% a mais gases para o efeito estufa em 2000 do que em 1990 (ANTAQ, <s.d.>). A crescente mobilidade circulação de pessoas e mercadorias é o que causou esse aumento. O comércio internacional, associado ao estilo de vida das pessoas, está vinculado significativamente à emissão de gases de efeito estufa.

Para minimizar as emissões de gases na atmosfera pelo escamento de veículos são utilizados filtros que em geral custam em média R$ 800,00 reais e não são muito viáveis, pois a manutenção é semanal. Mas uma ideia do garoto Ricardo Castro de Aquino, de 18 anos pode mudar esse quadro agravante. Ele criou um sistema de filtros com uma serpentina, feltro automotivo e um gel de origem vegetal que reduz cerca de 86% da emissão de gases, custa apenas R$ 60,00 e a manutenção é simples, basta bater o filtro para retirar as impurezas, passar novamente o gel e recolocá-lo no lugar. Este jovem foi o primeiro colocado do 24º Prêmio Jovem Cientista na categoria Ensino Médio (REVISTA GALILEU, 2010).

A adoção generalizada de uma taxa de carbono constitui uma forma eficaz de reduzir as emissões de GEE (gases do efeito estufa) e de proceder à divisão da utilização da capacidade natural de processamento de CO₂ pelo sistema Terra. Bem comum da humanidade que era sobrante até ao início da industrialização, em meados do século XIX e que, entretanto se tornou escasso, deixando de limitar a subida da concentração dos GEE na atmosfera, com as consequentes perturbações climáticas que se demonstram muito mais prejudiciais para as gerações futuras (GARCIA, 2010).

De acordo com Asis (2012), Os incêndios e as queimadas no cerrado brasileiro estão produzindo mais de 230 toneladas de gás carbônico (CO₂) todo ano, superando até as estatísticas da Amazônia Legal nesse quesito.

Segundo Coutinho (1990), o fogo ao agir como elemento seletivo sobre a vegetação, propicia o aparecimento de flora indicadora, estimulando a rápida formação de brotos verdes, independentes das chuvas, por meio de seu efeito de poda sobre estas plantas, que utilizam reservas armazenadas no sistema radicular.

A fumaça decorrente da queima de biomassa em ambientes abertos produz efeitos adversos indiretos sobre a saúde, como a redução da fotossíntese, o que provoca diminuição das culturas agrícolas, ou o bloqueio dos raios ultravioletas A e B, o que provoca um aumento de microorganismos patogênicos no ar e na água, alem do aumento de larvas de mosquitos transmissores de doenças (ARBEX et al., 2004)

De acordo com Antunes et al. (<s.d.>), a queima da palha de cana de açúcar promove a limpeza das folhas secas e verdes que são consideradas matéria-prima descartável e um dos pontos mais críticos é a emissão de gases do efeito estufa como o dióxido de carbono (CO₂), o monóxido de carbono (CO), o óxido nitroso (N₂O), metano (CH₄) e a formação de ozônio (O₃), além da poluição do ar pela fumaça e fuligem. A queima da palha equivale à emissão de 9 kg de CO2 por tonelada de cana, enquanto a fotossíntese da cana retira cerca de 15 toneladas por hectare de CO.

Para Mattos (2002), frequentemente as queimadas da palha de cana de açúcar matam animais e plantas, promovendo o desequilíbrio ecológico e invadem áreas de nascentes rodeadas por matas ciliares. E durante as queimadas diversos animais, como répteis, aves, insetos e mamíferos, não conseguem escapar do fogo e acabam morrendo queimados.

Umas das soluções para a queima de biomassa no cultivo da cana-de-açúcar é a mecanização da colheita, que de acordo com Plec et al. (2007) este tipo colheita apresenta vários problemas econômicos e operacionais.

3. MECANIZAÇÃO DA COLHEITA: HOMEM X MÁQUINA

Inicialmente, Portugal tinha no Brasil a fabricação do açúcar como objetivo econômico. A cana-de-açúcar era a principal fonte econômica agrícola e a maior das bases econômicas da história brasileira. Teve origem na Ásia e adaptou-se ao clima do Brasil porque é própria para climas tropicais e subtropicais (THEODORO apud BRANDÃO, 1985).

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