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Unidade III ENERGIA NA AGRICULTURA Prof. Fernando Gorni Vivemos um tempo em que é fundamental repensar a agricultura, transformando-a de atividade destruidora do meio ambiente em atividade promotora do desenvolvimento sustentável. Isso porque, em meados da década de 1980, os impactos da agricultura moderna, com a destruição das florestas tropicais, as chuvas ácidas, a destruição da camada atmosférica de ozônio, o aquecimento global e o chamado “efeito estufa” tornavam-se temas conhecidos para grande parte da opinião pública. Energia na agricultura O primeiro uso da expressão “desenvolvimento sustentável” é de 1987, feito pela ONU. Nesse documento, o desenvolvimento sustentável é concebido como: “A humanidade tem a capacidade de tornar o desenvolvimento sustentável para garantir que ele atenda a necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras [de] satisfazerem as suas próprias necessidades.” Várias outras reuniões e conferências depois, em 16 de março de 1998, foi assinado o Protocolo de Quioto, que entrou oficialmente em vigor no dia 16 de fevereiro de 2005, que visa a reduzir as emissões de gases poluentes, pois são os responsáveis pelo efeito estufa e pelo aquecimento global. Agricultura sustentável e o uso da energia O Protocolo de Quioto reza que os países industrializados reduziriam suas emissões combinadas de gases de efeito estufa em, pelo menos, 5% em relação aos níveis de 1990 até o período entre 2008 e 2012. O protocolo evidenciou o interesse de países em utilizar o carbono como moeda. Em 2015, completou dez anos da entrada em vigor do acordo mundial que visa a reduzir a emissão de gases do efeito estufa. Porém, dados divulgados em fevereiro de 2015 apontam que o acordo não atingiu seus objetivos iniciais, pois, entre os anos de 2005 e 2012, houve um aumento da emissão mundial desses gases em 16,2%. Por outro lado, se não houvesse o Protocolo de Quioto, as emissões de gases do efeito estufa teriam sido muito maiores. Agricultura sustentável e o uso da energia Vale lembrar que o Protocolo de Quioto ainda está em vigor, pois houve o estabelecimento de novas metas que deverão ser alcançadas até o ano de 2020. O grande problema é que, até o começo de 2015, apenas 23 países tinham aderido aos novos objetivos do acordo. A partir dos anos 2000, entrou em cena um mercado voltado para a criação de projetos de redução da emissão dos gases que aceleram o processo de aquecimento do planeta. É o mercado de créditos de carbono. Agricultura sustentável e o uso da energia O Protocolo de Quioto criou o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), que prevê a redução certificada das emissões. Uma vez conquistada essa certificação, quem promove a redução da emissão de gases poluentes tem direito a créditos de carbono e pode comercializá-los com os países que têm metas a cumprir. O Brasil ocupa a terceira posição mundial entre os países que participam desse mercado, com cerca de 5% do total mundial e 268 projetos. A expectativa inicial era absorver 20%. O mecanismo incentivou a criação de novas tecnologias para a redução das emissões de gases poluentes no Brasil. Agricultura sustentável e o uso da energia Segundo o autor do livro “Uma avaliação da sustentabilidade da agricultura nos cerrados”, Aécio Cunha (1994), dentro do conceito de desenvolvimento sustentável, quatro aspectos estão relacionados entre si: a eficiência técnica, a sustentabilidade econômica, a estabilidade social e a coerência ecológica. Vamos ver essas dimensões: Agricultura sustentável e o uso da energia A dimensão técnica relaciona-se com o incremento da produtividade dos recursos naturais, indispensável para compatibilizar a conservação da natureza com o aumento da produção. Uma avaliação da sustentabilidade da agricultura requer a análise de alguns problemas: o comportamento dos rendimentos físicos da terra, as possibilidades da produtividade da terra, as possibilidades oferecidas pela tecnologia para reparar danos e a capacidade das instituições de pesquisa de responder aos desafios da sustentabilidade. Agricultura sustentável e o uso da energia A estabilidade social é outra dimensão da sustentabilidade do desenvolvimento, aspecto importante quando se analisa uma região de expansão da fronteira agrícola, como é o caso dos Cerrados. É preciso reconhecer o processo de ocupação do Cerrado, verificar como a agricultura tem-se estruturado na região e até que ponto ela já se encontra consolidada. A coerência ecológica é a intensidade em que a exploração é compatível com a capacidade de suporte do meio ambiente. A intensidade da exploração também varia com o uso dos recursos naturais, exercendo menor pressão (ex.: extrativismo vegetal, florestas cultivadas, pastagens naturais) ou sendo mais agressora ao meio ambiente (ex.: lavouras intensamente mecanizadas). Agricultura sustentável e o uso da energia Sobre a expressão “Desenvolvimento Sustentável”, qual seria a única alternativa incorreta? a) É o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual sem comprometer a capacidade de atender às necessidades de gerações futuras. b) Para ser alcançado, necessita de um planejamento e do reconhecimento de que os recursos naturais são infinitos. c) Propõe qualidade em vez de quantidade, pela redução de matérias-primas e de produtos, pela reutilização e pela reciclagem. d) Busca conciliar desenvolvimento econômico com a preservação ambiental e também promover o fim da pobreza. e) Objetiva a satisfação das necessidades básicas da população e para com as gerações futuras. Interatividade Sobre a expressão “Desenvolvimento Sustentável”, qual seria a única alternativa incorreta? a) É o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual sem comprometer a capacidade de atender às necessidades de gerações futuras. b) Para ser alcançado, necessita de um planejamento e do reconhecimento de que os recursos naturais são infinitos. c) Propõe qualidade em vez de quantidade, pela redução de matérias-primas e de produtos, pela reutilização e pela reciclagem. d) Busca conciliar desenvolvimento econômico com a preservação ambiental e também promover o fim da pobreza. e) Objetiva a satisfação das necessidades básicas da população e para com as gerações futuras. Resposta Agricultura de baixa emissão de carbono, definida pelo Plano Setorial de Mitigação e de Adaptação às Mudanças Climáticas para a Consolidação de uma Economia de Baixa Emissão de Carbono na Agricultura, adotou as seguintes ações: 1. Recuperar uma área de 15 milhões de hectares de pastagens degradadas por meio do manejo adequado e adubação. 2. Aumentar a adoção de sistemas de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) e de Sistemas Agroflorestais (SAFs) em 4 milhões de hectares. 3. Ampliar a utilização do Sistema Plantio Direto (SPD) em 8 milhões de hectares. Agricultura sustentável e o uso da energia 4. Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN): ampliar o uso da fixação biológica em 5,5 milhões de hectares. 5. Promover as ações de reflorestamento no país, expandindo a área com florestas plantadas, atualmente, destinada à produção de fibras, madeira e celulose em 3,0 milhões de hectares, passando de 6,0 milhões de hectares para 9,0 milhões de hectares. 6. Ampliar o uso de tecnologias para tratamento de 4,4 milhões de m3 de dejetos de animais para geração de energia e produção de composto orgânico. Agricultura sustentável e o uso da energia O preparo do solo é obter as condições favoráveis ao crescimento e ao estabelecimento das plantas de tal maneira que se assegurem altos rendimentos e retorno aos investimentos realizados. A má estrutura tem como causas mais comuns: 1. Drenagem inadequada. 2. Preparo excessivo do solo, definido como a manipulaçãofísica, química ou biológica, que tem por objetivo básico otimizar as condições de germinação e o estabelecimento das plantas. Sistemas de preparo convencional do solo 3. Sistema intensivo de exploração de cultura. 4. Operações impróprias no campo. 5. Tipo dos implementos agrícolas utilizados. Especialmente sob condições de manejo intensivo do solo, deve-se ter em mente o alto risco à degradação dele como resultado do manejo não pensado adequadamente. Em razão disso, deve-se buscar um sistema que não o revolva demais, como forma de minimizar as alterações físicas, que, por sua vez, irão causar menor impacto negativo sobre as taxas de escoamento superficial e de infiltração da água no solo. Sistemas de preparo convencional do solo O plantio direto é uma técnica de cultivo conservacionista em que o plantio é efetuado sem as etapas do preparo convencional da aração e da gradagem, com o processo de semeadura em solo não revolvido, no qual a semente é colocada em sulcos ou covas, com largura e profundidade suficientes para a adequada cobertura e contato das sementes com a terra, é entendido como um sistema com os seguintes fundamentos: Eliminação/redução das operações de preparo do solo. Uso de herbicidas para o controle de plantas daninhas. Formação e manutenção da cobertura morta. Rotação de culturas. Uso de semeadoras específicas. Plantio direto A agricultura pode ajudar na preservação do clima no planeta de diversas formas, mas também pode piorar essa situação. A produção de alimentos, a geração de energia e a preservação do clima do planeta são temas que entram em conflito quando o assunto é o uso da terra. O problema se apresenta em uma cadeia: o crescimento populacional aumenta o consumo de grãos, que também são fontes para a geração de biocombustíveis (a soja, por exemplo). A necessidade cada vez maior de plantio força a expansão das barreiras agrícolas, que avançam em direção às áreas de proteção ambiental, como a Amazônia. Com o desmatamento, crescem as emissões de gases do efeito estufa, acelerando o processo de aquecimento global. Como a agricultura pode ajudar na preservação do clima O conceito de desenvolvimento sustentável parte do princípio de que: a) Para sustentar o consumo da população, a destruição do meio ambiente deveria ser contida nos países pobres. b) O atendimento às necessidades básicas das populações, no presente, não deve comprometer os padrões de vida das gerações futuras. c) O padrão básico de vida populacional tem esgotado os recursos naturais. d) O desenvolvimento industrial deve diminuir, adaptando um novo modo de vida às gerações atuais. e) A diminuição da retirada de recursos não renováveis busca estabelecer novas formas com o meio agropecuário. Interatividade O conceito de desenvolvimento sustentável parte do princípio de que: a) Para sustentar o consumo da população, a destruição do meio ambiente deveria ser contida nos países pobres. b) O atendimento às necessidades básicas das populações, no presente, não deve comprometer os padrões de vida das gerações futuras. c) O padrão básico de vida populacional tem esgotado os recursos naturais. d) O desenvolvimento industrial deve diminuir, adaptando um novo modo de vida às gerações atuais. e) A diminuição da retirada de recursos não renováveis busca estabelecer novas formas com o meio agropecuário. Resposta Um dos problemas no Brasil é que a terra ainda é utilizada de forma ineficiente, com 75% da área destinados à pecuária bovina. Se aumentarmos em 20% a produtividade da pecuária no Brasil, e isso pode ser feito pela criação em confinamento, por exemplo, teremos um excedente de 40 milhões de hectares. Outra possibilidade é a rotação das áreas de pastagem com lavouras, na qual se intercala o período de uso das pastagens plantadas com um ciclo de três a cinco anos de lavouras intensivas. Como a agricultura pode ajudar na preservação do clima Com essa proposta, consegue-se uma produção de grãos muito maior, como a soja, que é particularmente interessante para uma região degradada, porque ela fixa nitrogênio do ar, dispensando a necessidade de adubar a terra com esse elemento. Já a produtividade do milho e do sorgo sozinhos vem deixando a desejar, mas ela é interessante porque serve de alimentação para o gado. No entanto, qual seria a melhor opção para alimentar a população? Grãos ou carne? Como a agricultura pode ajudar na preservação do clima Vejamos o que é necessário para produção de carne: Para produzir 1 kg de carne bovina são necessários 7 kg de grãos para a ração animal e 15.000 litros de água. Para a produção de 1 kg de cereal, são gastos somente 1.300 litros de água. A terra e a água necessárias para produzir 1 kg de carne são suficientes para 200 kg de tomates ou 160k de batatas. Além disso, pelo menos, 3.500 litros de água são necessários para produzir um quilo de carne de frango e 6.000 litros para um quilo de carne de porco. Fica a questão: temos que dar atenção apenas à agricultura? Como a agricultura pode ajudar na preservação do clima Além de aumentar a produtividade tanto do gado quanto dos grãos, tornando desnecessária a abertura de novas áreas por desmatamento, a integração agricultura e pecuária traz mais duas vantagens no combate ao aquecimento global: 1. A primeira é que uma pastagem de melhor qualidade resulta em menos emissão de metano para cada quilo de carne produzida. 2. A segunda é que nas pastagens bem manejadas ocorre um aumento da matéria orgânica no solo, o que eleva o potencial de sequestro de carbono. Como a agricultura pode ajudar na preservação do clima Outra medida eficiente para a mitigação das mudanças climáticas é a adoção de sistemas florestais para aumentar o sequestro de carbono. Isso inclui o plantio de árvores – eucaliptos e pinus, por exemplo – para o reflorestamento de áreas degradadas, com outras culturas ou também com pasto. No entanto, vários problemas ambientais são desencadeados em virtude da expansão da agropecuária e da utilização de métodos para o cultivo e a criação de animais. O desmatamento é um deles!! Como a agricultura pode ajudar na preservação do clima A grande produção brasileira de soja, com expressiva participação na economia do país, vem avançando nas regiões do Cerrado brasileiro. Esse tipo de produção demanda grandes extensões de terra, o que gera preocupação, sobretudo: a) Econômica, porque desestimula a mecanização. b) Social, pois provoca o fluxo migratório para o campo. c) Climática, porque diminui a insolação na região. d) Política, pois deixa de atender ao mercado externo. e) Ambiental, porque reduz a biodiversidade regional. Interatividade A grande produção brasileira de soja, com expressiva participação na economia do país, vem avançando nas regiões do Cerrado brasileiro. Esse tipo de produção demanda grandes extensões de terra, o que gera preocupação, sobretudo: a) Econômica, porque desestimula a mecanização. b) Social, pois provoca o fluxo migratório para o campo. c) Climática, porque diminui a insolação na região. d) Política, pois deixa de atender ao mercado externo. e) Ambiental, porque reduz a biodiversidade regional. Resposta O desmatamento, uma das piores consequências da expansão agropecuária, no Brasil, é uma prática muito comum. A retirada da cobertura vegetal provoca redução da biodiversidade, extinção de espécies animais e vegetais, desertificação, erosão, redução dos nutrientes do solo e, entre outros danos, contribui para o aquecimento global. Um dos métodos muito utilizados para a retirada da vegetação original são as queimadas, que intensificam a poluição atmosférica, além de reduzirem os nutrientes do solo, sendo necessário usar uma quantidade maior de produtos químicos (fertilizantes) durante o cultivo de determinadosalimentos, fato que provoca a poluição do solo. Desmatamento Na pecuária, além da substituição da vegetação pelas pastagens, outro problema ambiental é a compactação do solo gerada pela transumância (deslocamento de rebanhos). Quanto mais o solo fica compactado, mais se dificulta a infiltração da água e aumenta o escoamento sobre a superfície, podendo gerar erosões. Esses animais, por meio da liberação de gás metano, também contribuem para a intensificação do aquecimento global. No caso do Brasil, a principal fonte de emissão de CO2 é a destruição da vegetação natural, com destaque para o desmatamento na Amazônia e as queimadas no Cerrado, englobadas na atividade de mudança no uso da terra e das florestas. Desmatamento A produção de alimentos é uma demanda crescente no mundo, mas como produzir e lucrar cada vez mais sem agredir o meio ambiente, utilizando a água e os recursos naturais de forma racional e sustentável? Isso pode ser feito, por exemplo, com o aproveitamento de água das chuvas, armazenando-a em cisternas. O setor agrícola é o maior utilizador de água na maior parte do mundo, sendo responsável pelo uso de, aproximadamente, 70% de toda a água doce mundialmente, e mais de 90% em países menos desenvolvidos. No Brasil, esse índice chega a 72%. Práticas como técnicas de irrigação eficiente podem ter um impacto dramático sobre a redução da demanda d’água, especialmente nas áreas rurais. Eficiência no uso de água e energia na agropecuária Outra forma de a agricultura economizar água é a chamada hidroponia. Os cultivos sem terra, ou cultivos hidropônicos, são uma forma de produção de verduras frescas e sadias em situações nas quais não é possível desenvolver a agricultura tradicional. Hidroponia consiste em uma técnica em que a nutrição da planta é feita por meio de uma solução de água que contém todos os elementos essenciais ao crescimento e à produção da planta, em proporções e quantidades previamente definidas. Eficiência no uso de água e energia na agropecuária Biodigestores são equipamentos de processamento de matéria orgânica (fezes, urina, ração e outros) como aproveitamento de dejetos de suínos, bovinos e aves que têm acelerada sua decomposição em um sistema anaeróbio (sem a presença de oxigênio), em que os resíduos podem ser usados como biofertilizantes e também na produção do biogás, o gás metano, que pode ser usado em motogeradores, substituindo o óleo diesel na geração de energia elétrica. A utilização de biodigestores Biocombustíveis são derivados de biomassa renovável que podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis derivados de petróleo e gás natural em motores à combustão ou em outro tipo de geração de energia. Dentre os principais biocombustíveis, temos o etanol, mais utilizado, atualmente, como combustível nos automóveis, que por ser obtido de vegetais. O etanol é considerado um combustível renovável, ou seja, não se esgota. Também temos o biodiesel, um combustível biodegradável feito a partir de fontes renováveis, com óleos vegetais. Foi criado e desenvolvido para substituir parcial ou totalmente o óleo diesel derivado do petróleo, em motores de automóveis, caminhões, tratores etc. Biocombustíveis O crescente interesse mundial pelos biocombustíveis, notadamente, o etanol, tem provocado em vários países discussões sobre a competição do uso da terra entre a produção de alimentos e de energia. Biocombustíveis Energia solar para captação de água. Energia solar para irrigar plantações. Energia eólica na agricultura. Secador solar de grãos. Outras fontes de energia na agricultura Em usinas hidrelétricas, a queda d'água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de: a) Não provocarem impacto ambiental. b) Independerem de condições climáticas. c) A energia gerada poder ser armazenada. d) Utilizarem fontes de energia renováveis. e) Dependerem das reservas de combustíveis fósseis. Interatividade Em usinas hidrelétricas, a queda d'água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de: a) Não provocarem impacto ambiental. b) Independerem de condições climáticas. c) A energia gerada poder ser armazenada. d) Utilizarem fontes de energia renováveis. e) Dependerem das reservas de combustíveis fósseis. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!