Além da Fumaça e dos Espelhos - Mudanças Climáticas e Energia no Século XXI

Autor(es): RICHTER, Burton
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O foco principal de Além da Fumaça e dos Espelhos: Mudança Climática e Energia no Século XXI evidencia a discussão sobre a redução das emissões dos gases do efeito estufa, bem como os limites para o aumento da temperatura global, a definição da velocidade de redução nas emissões e a operacionalização de várias opções energéticas sugeridas para esse corte.O objetivo deste livro é ajudar a quebrar mitos e tabus, a fim de permitir que os leitores formem suas próprias opiniões e se posicionem diante do problema, cobrando e adotando mudanças para um fornecimento de energia mais sustentável – tanto quanto para a otimização do uso dos recursos naturais que o planeta oferece.Especialista no assunto, o autor Burton Richter recebeu o Prêmio Nobel em Física.

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1 - Introdução

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1

Introdução

A atmosfera do nosso planeta tem sido a área de despejo de todos os tipos de gases durante toda a história da humanidade. Quando aqueles que a usavam para esse fim eram poucos, sua capacidade era grande e não havia problema. Hoje somos mais de seis bilhões e atingimos o ponto em que as atividades humanas sobrecarregaram o lançamento atmosférico e o clima começou a mudar. Nossa decisão coletiva é o que fazer em relação a isso. Não fazemos nada e deixamos o problema para os nossos netos, que irão sofrer as consequências da nossa inércia, ou começamos a lidar com isso? É muito mais fácil fazer as coisas agora do que mais tarde, mas isso terá um custo.

Para nós, a resposta é clara: devíamos começar a lidar com isso. Este livro descreve o problema e as alternativas existentes para começar a limitar o dano.

Não se trata de um livro acadêmico, embora o autor seja um professor de física.

Ele é escrito para o público em geral. É verdade que o livro contém alguns detalhes científicos para as pessoas interessadas, mas estes aparecem nas notas técnicas ao final de cada capítulo; pode ignorá-los se preferir.

 

2 - A Terra com Efeito Estufa

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A Terra com Efeito Estufa

Se fosse uma história de ficção científica, iríamos falar sobre as cidades subterrâneas em Marte que são aquecidas pelo centro ainda quente do planeta. Falaríamos também das cidades subterrâneas de Vênus e de sua luta para se isolarem do calor mortal da superfície. Na história nos solidarizaríamos com os marcianos porque, sem terem culpa, eles viveram em um planeta pequeno demais para manter sua atmosfera e com isso o efeito estufa o manteve quente o bastante para que a água em estado líquido fluísse. Quanto aos venusianos, escreveríamos com tristeza sobre a sua cegueira em relação aos perigos do aquecimento global e ao efeito estufa que os obrigou a viver no subsolo.

Não há dúvida sobre a realidade do efeito estufa, mesmo partindo daqueles que ainda negam que as atividades humanas tenham algo a ver com o aquecimento global. Este e os três próximos capítulos contam a história de como podemos ter certeza de que há um efeito, por que quase todo mundo já concluiu finalmente que nosso planeta está ficando mais quente e que somos os principais responsáveis por isso e o que o futuro nos reserva se continuarmos em nosso curso atual.

 

3 - Modelagem Climática

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Modelagem Climática

3.1

INTRODUÇÃO

Os esforços científicos para compreender as mudanças no clima da Terra remontam ao século dezenove.1 Os computadores não existiam e todos os cálculos tinham de ser feitos à mão. Sabia-se na época que o vapor d’água era um elemento essencial no balanço energético da Terra e precisava ser levado em consideração em qualquer tentativa de calcular o que o clima poderia fazer. O dióxido de carbono, um dos vários gases do efeito estufa, era reconhecido como particularmente importante devido à sua abundância e pelo fato de bloquear a radiação de saída em alguns comprimentos de onda que o vapor d’água não bloqueava.

Havia pouca preocupação com a mudança climática até a década de 1950, quando aconteceram duas coisas que nos acordaram. Roger Revelle, o então diretor do Scripps Institute of Oceanography em San Diego, Califórnia, calculou que a

água do mar só conseguia absorver dióxido de carbono a um décimo da taxa que os cientistas haviam pensado, e Charles David Keeling mostrou que o CO2 na atmosfera estava aumentando mais depressa do que qualquer pessoa imaginava ser possível, uma descoberta que coincidia com a análise de Revelle. Foram dois acertos: o CO2 ficava mais tempo na atmosfera e a sua concentração estava aumentando mais depressa do que os cientistas acreditavam ser possível. Vale a pena gastar um pouco de tempo contando a história sobre como algo tão importante para as discussões dos dias de hoje foi escondido por tanto tempo.

 

4 - O passado como Referência para o Futuro

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O passado como Referência para o Futuro

4.1

UM CURTO PASSEIO POR 4,5 BILHÕES DE ANOS

O debate do aquecimento global é sobre o que acontecerá nas próximas centenas de anos. Nosso planeta Terra tem 4,5 bilhões de anos, e ao longo do seu tempo de vida ocorreram mudanças na temperatura, na concentração de gases do efeito estufa e no nível do mar que fazem com que quaisquer mudanças que estejam sendo discutidas agora pareçam menores. Acredita-se que a vida tenha começado há aproximadamente 3,5 bilhões de anos, talvez antes, com organismos similares a bactérias cujos fósseis foram encontrados e datados.1 Eles viveram nos oceanos em um mundo com apenas traços de oxigênio, ou talvez sem ele, em sua atmosfera. Foi há aproximadamente 2,5 bilhões de anos que as primeiras algas capazes de fazer fotossíntese começaram a lançar oxigênio na atmosfera, mas em um nível de apenas 1% em comparação com os 20% atuais. Todas as criaturas da época eram pequenas. Esse período inicial é um grande mistério que ainda está sendo desvendado. Trabalhos recentes indicam que somente há cerca de 540 milhões de anos a concentração de oxigênio na atmosfera cresceu para algo parecido com os valores de hoje2 e apareceram plantas e animais maiores.

 

5 - Prevendo o Futuro

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Prevendo o Futuro

5.1

QUEM FAZ ISSO?

Existem muitos ditados sobre a dificuldade de prever o futuro. O favorito deste autor é: “Prever o futuro é difícil porque ainda não aconteceu”. É especialmente difícil quando você está tentando prever o que acontecerá daqui a 100 anos e a ciência por trás da previsão existe há, na verdade, apenas 50 anos. Foi o trabalho de Keeling e Revelle na década de 1950, mencionado anteriormente, que deu a partida para o trabalho da comunidade científica sobre a mudança climática e o aquecimento global. Hoje, é o Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (IPCC) que faz as previsões.

O próprio envolvimento do autor deste livro na pesquisa sobre a mudança climática tem sido mais como observador do que como participante. A primeira exposição dele à questão foi em 1978, quando um grupo do qual fazia parte, chamado JASONs, dedicou-se a isso. Os JASONs são um conjunto composto principalmente por acadêmicos que se reúnem todo verão por cerca de seis meses a fim de trabalhar em problemas de importância para o governo. Em 1978, um subgrupo dos JASONs liderado pelo renomado geofísico Gordon MacDonald, começou um estudo sobre a mudança climática para o Departamento de Energia dos Estados

 

6 - Entrando em Guerra Contra Esse Mar de Problemas

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Entrando em Guerra Contra Esse

Mar de Problemas

6.1

INTRODUÇÃO

Este capítulo começa a discussão sobre como podemos sair da armadilha da mudança climática na qual o mundo se encontra em decorrência do crescimento econômico, do crescimento populacional e da falta de compreensão sobre como as nossas ações afetam o nosso ambiente. Embora os mais pobres estejam melhores do que estavam um século atrás, o aquecimento global irá reverter a melhoria nas vidas de todos, a menos que façamos algo a respeito. A origem do problema está no uso da energia para alimentar a economia mundial e nas práticas agrícolas que empregamos para alimentar a população mundial. O problema é solucionável, mas a solução exige uma ação global.

Todos os grandes emissores de gases do efeito estufa agora concordam que o problema é real, mas não chegaram a um acordo sobre como dividir o ônus de limpar as coisas. Será difícil conceber um sistema de ação que permita às nações em desenvolvimento continuar a melhorar o bem-estar dos seus cidadãos enquanto também reduzem as emissões. As consequências estão no futuro, enquanto a ação tem de começar no presente, e isso cria problemas políticos difíceis para todas as nações porque os custos existem agora, enquanto os benefícios virão mais tarde

 

7 - Com que Velocidade se Move: O Olhar de um Físico sobre os Economistas

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Com que Velocidade se Move: O Olhar de um Físico sobre os Economistas

O ex-presidente americano Harry Truman disse uma vez que ele desejava que o governo tivesse mais economistas manetas,* pois seus economistas estavam sempre lhe dizendo por um lado isso, por outro lado aquilo. Hoje, temos muitos economistas manetas escrevendo sobre a economia de se tomar uma atitude agora a fim de limitar a mudança climática. Infelizmente, eles parecem estar em facções diferentes. Chamaremos as duas facções pelo nome das duas pessoas que melhor as representam. Uma delas chamamos de facção Nordhaus, em homenagem ao professor William Nordhaus, o professor benemérito de Economia na Yale University e criador do Modelo Integrado Dinâmico do Clima e da Economia (modelo DICE), que é utilizado por muitas pessoas para estimar os efeitos econômicos da mudança climática. A outra será chamada de facção Stern, em homenagem a Sir Nicholas

Stern, chefe do UK Government Economics Service, que liderou o esforço para produzir a influente análise britânica de 2006 sobre os impactos da mudança climática, chamada Relatório Stern (hoje ele é o Lorde Stern de Brentford e está na

 

8 - Energia, Emissões e Ação

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Energia, Emissões e Ação

8.1

PREPARAR O TERRENO

Este capítulo passa a nossa discussão para como reduzir o efeito da energia que utilizamos no nosso ambiente. A quantidade de energia que utilizamos é tão grande que é difícil ter uma ideia do seu tamanho. Começamos comparando o suprimento total de energia primária (STEP) aos fenômenos naturais que possivelmente poderíamos utilizar para suprir as necessidades energéticas mundiais. O STEP de todas as fontes soma uma potência média anual de 14 terawatts (um terawatt equivale a um bilhão de watts), um número grande demais para ter algum significado para a maioria das pessoas. É a energia utilizada para acender todas as lâmpadas do mundo; mover todos os automóveis, caminhões, ônibus, trens, aviões e navios do mundo; produzir todo o aço, cimento, alumínio e outros metais; alimentar todas as fazendas; produzir todos os nossos computadores; e tudo mais que utilizamos.

No tempo em que o autor deste livro trabalhou como físico, ele fez experimentos envolvendo processos subnucleares e processos relacionados à escala do nosso cosmos; de um bilionésimo de bilionésimo de metro a 14 bilhões de anosluz. Esses números significam algo para o autor matematicamente, mas não são fáceis de visualizar. O mesmo acontece com o STEP. É difícil compreender o que são realmente 25 trilhões de barris de petróleo por ano (cobriria todo o território dos Estados Unidos com 33 cm de profundidade de petróleo), o que são muitos bilhões de toneladas de carvão (seis bilhões de toneladas dariam 907 kg de carvão para cada homem, mulher e criança da Terra) ou o que são trilhões de metros cúbicos de gás natural (6 trilhões de metros cúbicos de gás dariam, para cada pessoa,

 

9 - Combustíveis Fósseis - o Quanto Há?

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Combustíveis Fósseis – o Quanto Há?

A economia mundial funciona basicamente à base de combustíveis fósseis – carvão, petróleo e gás natural – e, conforme foi mostrado no capítulo anterior, eles são as maiores fontes de emissões de gases do efeito estufa fora do setor agrícola.

Eles foram produzidos em processos geológicos que transformaram as plantas desenvolvidas milhões de anos atrás nos combustíveis fósseis que utilizamos hoje.

A temperatura e a pressão elevadas podem converter uma árvore pré-histórica em um pedaço de carvão ou, sob diferentes condições de temperatura e pressão, em petróleo ou gás. O que estamos fazendo hoje é minerar os combustíveis gerados muito tempo atrás em um ritmo muito mais veloz do que eles podem ser repostos pelos processos que os produziram pela primeira vez. Isso significa que os combustíveis fósseis vão acabar se extinguindo e que a era de alimentar a economia mundial com esses combustíveis chegará ao fim. A questão não é se, mas quando, então o movimento de nos afastarmos dos combustíveis fósseis necessário para lidar com a mudança climática acabará tendo de acontecer de qualquer maneira para enfrentarmos o esgotamento do recurso. Pense neste século como um período de transição do afastamento dos recursos energéticos que trouxeram grandes benefícios econômicos, mas que acabaram trazendo um problema inesperado – o aquecimento global.

 

10 - Eletricidade, Emissões e Preço do Carbono

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Eletricidade, Emissões e Preço do Carbono

10.1 O SETOR ELÉTRICO

Mundialmente, as duas maiores fontes de emissões de gases do efeito estufa são a geração de eletricidade e os transportes. A geração de eletricidade é o tema deste capítulo, e os transportes fazem parte do próximo capítulo.

O carvão é de longe a maior fração do combustível utilizado para produzir eletricidade. Os Estados Unidos e a China são as Arábias Sauditas do carvão, o qual, com todos os seus problemas de emissão, é o combustível cada vez mais utilizado na produção de eletricidade. Ele tem o custo mais baixo devido à sua abundância, facilidade de extração e porque as usinas podem ser construídas com relativa rapidez. Sem uma cobrança pelas emissões ou outro mecanismo de limitação, o carvão ainda continuará sendo o combustível de custo mais baixo durante um longo tempo. Encontrar um substituto para o carvão é fundamental para o esforço mundial de redução da produção dos gases do efeito estufa.

 

11 - Eficiência: A Principal Prioridade

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Eficiência: A Principal Prioridade

11.1 INTRODUÇÃO

Existem muitos estudos recentes realizados por governos, por organizações não governamentais e pelo setor privado que chegam às mesmas conclusões:

Melhorar a eficiência energética é a maneira mais barata e fácil de reduzir as emissões de gases do efeito estufa;

A energia não consumida diminui as importações, não emite gases do efeito estufa e é grátis;

Os setores de transportes e construção utilizam muito mais energia do que o necessário;

O custo total da maioria das melhorias para a economia como um todo é negativo: poupamos dinheiro.

Neste capítulo, examinamos o que poderia ser feito para melhorar a eficiência energética em dois dos três setores da economia americana: transportes e construção. O terceiro setor, a indústria, precisa de um exame de cada processo separadamente, uma tarefa grande demais para este livro.

Melhorar a eficiência energética das edificações reduz a demanda de eletricidade, diminuindo assim o uso de combustíveis fósseis em geração de energia e aquecimento.

 

12 - Energia Nuclear

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Energia Nuclear

12.1 INTRODUÇÃO1

A energia nuclear está passando por um surto de crescimento. No final de 2008, havia 435 reatores nucleares funcionando em 30 países, produzindo 16% da eletricidade mundial. Por causa deles, as emissões de CO2 provenientes da geração de eletricidade são de três bilhões de toneladas a menos do que seriam sem eles (as emissões do ciclo de vida são exibidas na Figura 10.2). Havia 28 novos reatores em construção, a maioria na Ásia, e mais de 200 em fase de planejamento, incluindo

30 nos Estados Unidos.

O crescimento econômico está impulsionando a demanda por mais energia, e as preocupações com o suprimento de energia e o custo do combustível dominam o movimento por mais energia nuclear. A natureza isenta de emissões do sistema é um bônus ambiental. Em todos os setores energéticos da economia mundial, a demanda por energia elétrica está crescendo mais rápido (incluindo a energia para os transportes), e a forma como a eletricidade é produzida determinará o montante e a velocidade da redução das emissões de gases do efeito estufa. A energia nuclear exercerá um papel importante em toda parte, mas talvez não nos Estados Unidos devido aos conceitos equivocados a respeito do lixo nuclear e da radioatividade e ao que pode ser o sistema mais desastrado de tomada de decisões técnicas governamentais que se poderia imaginar.

 

13 - Energias Renováveis

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Energias Renováveis

13.1 INTRODUÇÃO

A discussão sobre as fontes de energia renováveis é onde você encontrará a maior coleção de meias-verdades e exageros. As energias renováveis abordadas neste capítulo incluem eólica, solar, geotérmica, hidrelétrica, oceânica e sistemas de energia a partir da biomassa (os biocombustíveis são tratados no próximo capítulo).

Segundo o OECD Factbook (2008), as energias renováveis compreendem 13% do suprimento mundial total de energia primária (STEP), mas as duas únicas que fazem uma contribuição significativa para a energia livre de emissões atualmente são as barragens hidrelétricas de grande porte e a biomassa. Os grandes sistemas hidrelétricos fornecem 18% da eletricidade mundial e 4% do STEP, mas muitas vezes não são incluídos na definição de energia renovável por razões que envolvem juízos de valor que nada têm a ver com os gases do efeito estufa e o aquecimento global. A biomassa, que contribui com 7% do STEP, é o uso de resíduos industriais e materiais florestais para a obtenção de energia, sendo o combustível que as pessoas mais pobres têm à disposição para aquecimento e preparo de alimentos, bem como o combustível suplementar para a obtenção de energia nas nações mais desenvolvidas; voltaremos a isso brevemente no capítulo sobre biocombustíveis.

 

14 - Biocombustíveis: Há Alguma Coisa Lá?

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Biocombustíveis: Há Alguma Coisa Lá?

14.1 INTRODUÇÃO

Nosso primeiro contato com a ideia dos biocombustíveis ocorreu quando nos encontramos com o químico laureado com o Prêmio Nobel Melvin Calvin no final dos anos 1970 (seu prêmio foi concedido em 1961 pela descoberta do funcionamento da fotossíntese). Era a época do embargo do petróleo pelos árabes, e ele tinha um sonho de produzir o que chamava de óleo cultivável. Ele havia descoberto uma planta na Amazônia que produzia um óleo que poderia substituir diretamente o diesel combustível e estava trabalhando no aprimoramento da produção de uma planta diferente que poderia crescer na zona temperada e em solo pobre. Desejava, através da engenharia genética, aumentar bastante a produção natural de uma substância semelhante ao petróleo. Ele não achava uma boa ideia utilizar cultivos de alimentos para sistemas de energia devido ao crescimento da população. Precisaríamos de todo alimento que pudéssemos obter. Mel aposentou-se em 1980 (continuando a trabalhar, como a maioria de nós) e morreu antes de alcançar o sucesso.

 

15 - Resumo Energético

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Resumo Energético

A Parte II cobriu o cenário energético desde os combustíveis fósseis até todas as energias renováveis. A Parte III é sobre política, tanto nos Estados Unidos quanto internacionalmente. No entanto, a política tem de se basear na realidade, então queremos resumir os pontos técnicos importantes. Na Parte II, tentamos apresentar todos os fatos sem preconceito, mas aqui deixaremos aflorar nossa opinião e terminaremos este capítulo com uma repetição do scorecard da energia exibido anteriormente.

Estamos em uma corrida para reduzir as emissões globais dos gases do efeito estufa enquanto a demanda de energia está crescendo rápido, impulsionada por duas coisas: um aumento projetado de 50% da população e um aumento da renda per capita mundial. Continuando em nosso curso atual, prevê-se que a demanda mundial de energia primária irá dobrar em 2050 e novamente em 2100. Há combustível fóssil suficiente para deixar o mundo fazer isso pelo menos até 2050, mas depois disso o suprimento de combustíveis fósseis não está tão claro. Não é só a mudança climática que deveria nos afastar da nossa dependência dos combustíveis fósseis.

 

16 - Política Americana - Coisas Novas, Coisas Ruins, Coisas Boas

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Política Americana – Coisas Novas,

Coisas Ruins, Coisas Boas

16.1 INTRODUÇÃO

Até o momento em que este texto foi escrito (meados de 2009), os Estados Unidos ainda não tinham uma política nacional de redução das emissões. Até há muito pouco tempo, eles eram os campeões de emissão de gases do efeito estufa (agora o título pertence à China), era necessária uma política nacional, nada estava por vir de Washington e os estados mergulhavam na infração. Mais da metade dos estados têm o que se conhece por Padrões de Portfólio de Energia Renovável (RPS). Alguns dos RPS dos estados são bastante agressivos, enquanto outros são brandos.

Alguns estados já têm porções significativas do seu suprimento de energia provenientes de fontes isentas de emissões, como Maine, por exemplo, com seu grande componente de energia hidrelétrica (45% da eletricidade em 2005). Os conjuntos regionais de estados encontram padrões consensuais. O que existe hoje é uma colcha de retalhos composta por tentativas de solucionar o que é um problema internacional, sendo necessário um programa nacional que coloque tal programa em um contexto mundial. No âmbito federal, tem havido uma divisão partidária, com os democratas a favor da ação e os republicados contra. Entre os estados, não houve tal divisão, e os pactos regionais incluem estados com governadores democratas e republicanos. A redução das emissões nunca foi uma questão partidária no país, apenas em Washington.

 

17 - Ações de Políticas Mundiais

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Capítulo 17

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Ações de Políticas Mundiais

17.1 INTRODUÇÃO

Todas as nações do mundo partilham uma atmosfera. O que vai para ela afeta a todos e as consequências da mudança climática recairão sobre todos. Dependendo da sua perspectiva e da sua experiência com acordos internacionais, você pode ficar impressionado ou desiludido com a resposta internacional à necessidade de mitigar o aquecimento global. Foi apenas em 1992, durante a Cúpula da Terra, no

Rio de Janeiro, que as nações do mundo chegaram a um acordo de que havia um problema. Depois disso, com velocidade notável, o Protocolo de Kyoto foi produzido em 1997 e entrou em vigor em 2005, quando os países industrializados que contribuíam com pelo menos 55% das emissões de 1990 foram signatários.

Um mero intervalo de 13 anos do reconhecimento até a ação é considerado rápido pelas pessoas com experiência em organização da ONU ou lento pelas pessoas focadas na urgência do problema. Seja lá como nós consideremos, Kyoto é a base para a ação hoje, mas expira em 2012 e tem de ser substituído por um protocolo novo e necessariamente melhor que englobe todas as nações que da última vez foram deixadas de fora da agenda de ações.

 

18 - Desfecho

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Capítulo 18

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Desfecho

Os próximos anos serão importantes para determinar o curso dos esforços mundiais a fim de se controlar a mudança climática. Nossos olhos e ouvidos são bombardeados constantemente com argumentos e contra-argumentos que, como dissemos na

Introdução, incluem os sensatos, os insensatos e os egoístas. Nosso objetivo tem sido contar o lado técnico da história de uma forma honesta para o público em geral sem simplificar demais ou esconder as consequências das escolhas que devem ser feitas. Esperamos que, munido de alguns fatos, o leitor possa distinguir entre os argumentos e contra-argumentos sensatos, insensatos e egoístas.

Muitos dizem que nas democracias as pessoas raramente estão dispostas a fazer escolhas difíceis, a menos que temam as consequências de não fazê-las. Talvez sejamos muito românticos, mas acreditamos que elas estejam dispostas quando o problema é claro e as consequências da ação ou inação são claras. Esperamos que você extraia algumas coisas deste livro:

 

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