As mudanças climáticas e a questão energética

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Revista Multiciência | Campinas | Edição no. 8 | Mudanças Climáticas | Maio 2007  ­ 29 ­ 
 
ARTIGO 
 
As Mudanças Climáticas e a Questão Energética 
Arnaldo Walter 
DE/FEM/Unicamp 
Universidade Estadual de Campinas 
Cidade Universitária Zeferino Vaz - Barão Geraldo 
Campinas - SP 
awalter@fem.unicamp.br 
 
Resumo 
As etapas da cadeia de suprimento energético – i.e., a produção, a conversão, o transporte e o 
consumo dos vários insumos – contribuem como parcela significativa das emissões de gases 
de efeito estufa – 60% a 65%. Mesmo com os esforços voltados ao uso eficiente de energia e 
ao desenvolvimento das chamadas fontes renováveis de energia – ainda modestos, mas 
contínuos –, a tendência é que tal importância se mantenha. Reduções significativas das 
emissões de gases de efeito estufa associadas ao uso da energia, sem sacrifício da qualidade 
de vida da população mundial, irão requerer um grande esforço para a diversificação da 
matriz energética e a mudança de padrões de consumo. O desafio é fantástico, mas essa é – 
tudo indica – a única alternativa. 
 
Palavras Chaves: Qualidade de vida; Agência Internacional de Energia; Índice de 
Desenvolvimento Humano (IDH); Eficiência energética; Cenário “Techplus”. 
 
Introdução 
Estima-se que 60-65% das emissões de gases de efeito estufa – GEE – estejam 
associadas à produção, conversão e consumo de energia. Os cenários tendenciais de curto e 
médio prazo indicam que tal parcela deve continuar significativa, principalmente porque 
importante fração da população mundial ainda não tem acesso aos chamados serviços 
energéticos – ou tem acesso a serviços energéticos de má qualidade. Em função do 
crescimento da população mundial e do desejado aumento da atividade econômica, com a 
correspondente distribuição de renda, as emissões de GEE associadas ao consumo de energia 
podem aumentar em 2050 2,5 vezes em relação ao verificado em 2003. 
 
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Portanto, para que as emissões de GEE sejam reduzidas e a concentração de GEE seja 
estabilizada em patamares razoáveis, é preciso que em 40-50 anos o sistema energético 
mundial passe por um profundo processo de transformação, com diversificação da matriz 
energética e mudança de hábitos de consumo. Baseado em um estudo feito pela Agência 
Internacional de Energia, tendo como horizonte o ano 2050, alternativas de redução das 
emissões de GEE são analisadas neste artigo. 
Energia e as Emissões de GEE 
As emissões de gases de efeito estufa – GEE – em 2004 foram estimadas em 49 
GtCO2-eq (bilhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente1) (1). No mesmo ano, 
segundo a Agência Internacional de Energia – AIE2 (2), as emissões de dióxido de carbono 
associadas ao uso de fontes fósseis de energia (i.e., petróleo, carvão mineral, gás natural) 
representaram 26,6 GtCO2, ou seja, pouco menos de 55% das emissões totais de GEE. Ainda 
em 2004, consideradas as emissões de todos os GEEs, estima-se que as emissões associadas 
ao uso da energia3 tenham superado 30 GtCO2-eq (1). Portanto, no presente o uso de energia 
representa pelo menos 60% das emissões totais de GEE. 
Enquanto no período 1970-2004 as emissões totais de GEE cresceram 70% (de 28,7 
para 49 GtCO2-eq), no mesmo período as emissões associadas ao suprimento de energia 
cresceram 145% – individualmente, o maior crescimento –, enquanto as emissões associadas 
aos transportes cresceram 120% - o segundo maior crescimento (1). Uma perspectiva da 
importância relativa do uso da energia do ponto de vista das emissões de GEE é dada pelo 
IPCC (1), que avalia que nos cenários não associados à mitigação de GEE as emissões de 
GEE poderiam crescer 25% a 90% entre 2000 e 2030, sendo que o crescimento das emissões 
associadas ao uso da energia poderia variar entre 40% e 110%. 
Portanto, do ponto de vista das emissões de GEE, é clara a importância do uso da 
energia, bem como é evidente que a mitigação das emissões associadas requer ações 
concretas, mas sem impor sacrifícios à qualidade de vida da população mundial, 
principalmente dos segmentos populacionais que ainda não têm acesso à energia. 
 
1 Consideradas as emissões globais de CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs e SF6 e os respectivos potenciais de 
aquecimento global enquanto fatores de ponderação. 
2 Emissões calculadas pela AIE a partir de seus balanços energéticos e da metodologia divulgada pelo IPCC em 
1996. IPCC é a sigla em inglês para Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. 
3 Fundamentalmente emissões de CO2 e CH4. Não estão computadas nessa categoria, por exemplo, as emissões 
associadas ao consumo de biomassa em associação ao desmatamento. 
 
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O crescimento das emissões de dióxido de carbono associadas ao uso de energia pode 
ser analisado a partir de um procedimento de decomposição, conforme indicado pela equação 
(1). O crescimento das emissões pode ser explicado pelo crescimento populacional, pelo 
crescimento da renda per capita, pela evolução da intensidade energética (por exemplo, 
expressa em GJ/$ do PIB) e pela evolução da intensidade das emissões por unidade de energia 
(por exemplo, CO2/GJ). A intensidade energética será tanto menor quanto maior a eficiência 
de uso da energia e quanto menor a importância de setores energo-intensivos na atividade 
econômica. Por sua vez, a intensidade das emissões será tanto menor quanto menor a 
importância, nas matrizes energéticas, de insumos energéticos de alta intensidade de carbono4 
(ver Tabela 1) e maior o uso de fontes renováveis de energia. 
 
%(CO2/ano) = %(Pop/ano) x %(PIB/hab) x %(GJ/PIB) x %(CO2/GJ) (1) 
 Entre 1973 e 2003 a taxa média de crescimento das emissões de dióxido de carbono 
foi estimada em 1,44% ao ano. O crescimento populacional (1,58% a.a.) e o crescimento da 
renda per capita (1,51% a.a.) induziram o crescimento das emissões, enquanto essa tendência 
foi parcialmente anulada pela redução da intensidade energética (-0,47% a.a.)5 e pela redução 
da intensidade de carbono (-1,17% a.a.)6. Como o crescimento da atividade econômica é 
desejável e o crescimento populacional, ao menos a médio prazo, é inevitável, reduções 
significativas das emissões de GEE associadas ao uso de energia irão requerer enorme esforço 
para que resultados muito mais significativos aos já obtidos sejam alcançados (i) no aumento 
da eficiência do uso de energia e (ii) na disseminação do uso de fontes renováveis. 
 
 
4 Na equação 1 a intensidade de carbono é expressa, por exemplo, em tCO2 emitidas por GJ de energia 
consumida. Segundo (3), para cada combustível deve ser assumido um fator de oxidação do carbono (por 
exemplo, 0,99 para petróleo e derivados, e 0,995 para gás natural), o que permite a estimativa das emissões de 
CO2 a partir do conhecimento dos fatores de emissão de carbono. Por sua vez, os fatores de emissão de carbono 
são função da composição do combustível (teores típicos de carbono na composição) e de seu poder calorífico 
(energia liberada no processo de combustão completa, quando reagentes e produtos estão no mesmo estado 
termodinâmico). 
5 Quanto à intensidade energética, resultados significativos foram obtidos nos países desenvolvidos a partir das 
duas crises de preços do petróleo, em 1973 e entre 1979 e 1984, com aumento da eficiência no uso da energia e 
reorganização da atividade econômica. Em 2004 o consumo específico mundial foi de 13,4 GJ/1.000 US$ 
(2000), sendo àmesma época, por exemplo, apenas 4,6 GJ/1.000 US$ no Japão, 8,4 na UE-25 e 9,2 nos EUA, 
mas tão alto quanto 13,4 na América Latina, 36 na África e 39,4 GJ/1.000 US$ na China. No Brasil, em 2004, o 
indicador foi igual a 13 GJ/1.000 US$ (2). 
6 Segundo a Agência Internacional de Energia (4), entre 1973 e 2003 houve significativo crescimento da 
participação do gás natural (16,2% para 21,2%) e da energia nuclear (0,9 para 6,5%) na matriz energética 
mundial e concomitante redução da participação do petróleo (45% para 34,4%). A participação do carvão 
mineral manteve-se praticamente inalterada (24,8% em 1973 e 24,4% em 2003). 
 
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Tabela 1. Fatores de emissão de carbono para algumas fontes fósseis e alguns combustíveis. 
Fontes fósseis Combustíveis Fatores (tC/TJ) 
Carvão mineral (linhito) 27,6 
Carvão mineral (antracito) 26,8 
Petróleo cru 20,0 
Gás natural (seco) 15,3 
Biomassa¹ 29,9 
 Gasolina 18,9 
 Óleo diesel 20,2 
 GLP 17,2 
Fonte: (3) 
Nota: ¹ caso a biomassa seja renovável, as emissões líquidas poderão ser nulas. 
 
Energia e Qualidade de Vida 
O suprimento mundial de energia em 2003 foi estimado em aproximadamente 440 EJ 
(4). Cerca de metade do consumo mundial de energia deve ser atribuído a apenas 1 bilhão de 
pessoas, que vivem nos países da OCDE7. Por outro lado, um bilhão de pessoas mais pobre 
consome tão somente cerca de 4% da energia consumida no mundo. Por exemplo, estima-se 
que 2,4 bilhões de pessoas apenas consomem biomassa tradicional8, utilizada na cocção e 
aquecimento. Por outro lado, estima-se que 1,6 bilhão de pessoas não tem acesso à 
eletricidade e que cerca de 2 bilhões de pessoas tenham acesso a serviços elétricos de péssima 
qualidade. Assim, em função do crescimento populacional e da desejada melhoria da 
qualidade de vida em países em desenvolvimento9, a demanda de energia primária poderia 
dobrar até 2050, com evidentes impactos sobre as emissões de GEE. 
Energia é um importante indutor do desenvolvimento econômico e social. Embora o 
simples consumo de energia (por exemplo, eletricidade, derivados de petróleo) não implique 
em melhora das condições de vida das populações, há clara correlação entre o consumo de 
 
7 Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico; fundamentalmente, os países-membro da OCDE 
são os países desenvolvidos. 
8 Lenha e resíduos vegetais e animais, em sistemas de muito baixa eficiência. No caso da lenha, a produção está 
muitas vezes associada ao desmatamento. Por outro lado, o uso residencial de biomassa sólida em ambientes 
fechados (por exemplo, no caso da cocção) acarreta sérios problemas à saúde de mulheres e crianças, como 
problemas respiratórios e até cegueira (5). 
9 Por exemplo, estima-se que até 2030 dois terços a três quartos do crescimento do consumo de energia ocorrerá 
em países em desenvolvimento (1). 
 
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energia e os indicadores de qualidade de vida como, por exemplo, o Índice de 
Desenvolvimento Humano – IDH. Tendo por base informações apresentadas no Relatório de 
Desenvolvimento Humano de 2004 (6), apresenta-se na Figura 1 a associação entre o IDH (de 
2002) de 177 países e o respectivo consumo de eletricidade per capita (em 2001). 
Na figura, os cinco países de alto IDH (> 0,9) que também apresentam consumo de 
eletricidade per capita muito alto e que de alguma forma fogem do padrão observado na figura 
são, da direita para esquerda: Noruega, Islândia, Canadá, Suécia e Finlândia. Em comum, 
além das condições climáticas (por exemplo, invernos rigorosos), esses países têm indústrias 
energo-intensivas e, particularmente, eletro-intensivas, em função da significativa capacidade 
de geração hidroelétrica. 
 
No caso dos países com IDH entre 0,8 e 0,9, os quatro países com alto consumo per 
capita de eletricidade na figura são, da direita para a esquerda: Catar, Kuwait, Emirados 
Árabes Unidos e Barein. Além de grandes produtores de petróleo, esses países têm baixa 
população, parque industrial energo-intensivo (por exemplo, refinarias e petroquímicas) e 
clima desértico. 
 
Fonte: (6) 
Figura 1. IDH (2002) em função do consumo de eletricidade per capita (2001) para 177 
países. 
 
 
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Já a Figura 2 apresenta a relação entre o IDH e o consumo específico de eletricidade 
em base monetária, expresso em kWh consumidos por 1.000 US$ de PIB produzidos (em 
US$ de 2000) - ambos indicadores correspondem a valores de 2002. A clara correlação 
observada na Figura 1 não é verificada na Figura 2. É evidente que países com alto IDH (> 
0,8) têm, em geral, consumo específico relativamente baixo, o que indica maior eficiência no 
uso da energia – no caso em questão, energia elétrica – e estrutura econômica menos 
dependente de segmentos industriais energo-intensivos. O consumo específico dos países de 
alto IDH é inferior ao de vários países com médio IDH (0,6 > IDH > 0,8), e inclusive inferior 
ao de alguns países com baixo IDH (< 0,6). 
Na figura, o consumo específico muito alto de alguns países chama a atenção. Na 
Figura 2 são identificados os seguintes países: 1. Tadjiquistão, 2. Quirguistão, 3. Uzbequistão, 
4. Ucrânia, 5. Moldávia e 6. Zâmbia. Os cinco primeiros países faziam parte da antiga União 
Soviética e tinham – ou ainda têm – parque industrial energo-intensivo, com baixa eficiência 
de uso da energia. O consumo específico de Zâmbia em 2002 foi maior do que o de qualquer 
país com alto IDH, embora seu indicador de qualidade de vida seja muito baixo. 
 
Fonte: (6) 
Figura 2. IDH (2002) em função do consumo específico de eletricidade, expresso em kWh por 
1.000 US$ de PIB (de 2002, expresso em US$ de 2000). 
 
 
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Dos dados apresentados pode-se concluir que energia é fundamental para a melhoria 
da qualidade de vida, mas do ponto de vista econômico, altos consumos específicos não estão 
associados a alto IDH. Os países do norte da Europa, por exemplo, todos eles com alto IDH e 
alto consumo de eletricidade per capita têm, também, baixo consumo específico em base 
monetária. Portanto, é evidente que em vários países seria possível aumentar a atividade 
econômica, e muito possivelmente melhorar a qualidade de vida de suas populações, 
mantendo-se o nível de consumo total de energia. 
 
Alternativas para Redução das Emissões de GEE 
A pedido dos governantes das principais potências econômicas mundiais (o chamado 
G8), um estudo foi feito pela Agência Internacional de Energia (4) com o objetivo de 
identificar, para diferentes cenários, quais as ações prioritárias para a redução das emissões de 
GEE associadas ao consumo de energia. A premissa básica do estudo é que as necessidades 
futuras das pessoas, no que diz respeito aos serviços energéticos básicos10, devem ser 
atendidas. As condições adicionais são que os custos das ações de mitigação devem ser 
razoáveis para toda a sociedade, além de que outros impactos ambientais devem ser 
igualmente minimizados. 
As tecnologias foram escolhidas em função dos custos de mitigação associados, ou 
seja, as tecnologias de menor custo foram sempre consideradas prioritárias. Segundo a AIE 
(4), nenhuma das tecnologias consideradasno estudo resultaria em custos adicionais – quando 
forem totalmente comerciais – superiores a 25 US$/tCO2 evitado, mesmo nos países em 
desenvolvimento. Tal custo resultaria em elevação dos custos de geração de eletricidade a 
partir de carvão mineral equivalente a 20 US$/MWh (60 a 100% dos custos atuais) e em 
elevação do custo da gasolina em cerca de 0,07 US$/litro. 
O estudo da AIE define um cenário de referência para os anos 2030 e 2050 (Baseline), 
segundo o qual o consumo mundial de energia poderia superar 900 EJ em 2050, ou seja, mais 
do que duas vezes o consumo em 2003. Em função do aumento da participação de carvão 
mineral na matriz energética e do crescimento da demanda no setor de transportes, o estudo 
indica que as emissões de CO2 poderiam aumentar quase 2,5 vezes em relação a 2003. O 
aumento ocorreria, sobretudo, em função da geração de eletricidade a partir do carvão mineral 
e do crescimento da demanda no setor transportes. Esse cenário de referência já pressupõe 
 
10 Serviços energéticos correspondem aos benefícios que o uso da energia pode prover aos consumidores. No 
setor residencial exemplos são a iluminação, a cocção e a refrigeração de alimentos, a calefação, etc. No setor 
industrial, exemplos são a transformação e a conformação de insumos, a movimentação de materiais, etc. 
 
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certo esforço para a redução do consumo de energia, uma vez que as taxas anuais de 
crescimento seriam menores em relação às verificadas no período 1971-2003. Mais da metade 
(54%) do suprimento de energia em 2050 estaria associado aos países ora emergentes e em 
desenvolvimento, contra os 38% verificados em 2003. 
Na Tabela 2 são apresentados os consumos de energia previstos para 2050, segundo 
diferentes setores. Na tabela são apresentados os consumos estimados no cenário de referência 
para 2050, bem como para o chamado cenário “TechPlus” do estudo da AIE (4). Esse cenário 
corresponde ao em que seriam verificadas as maiores reduções no consumo de energia e, 
conseqüentemente, reduções das emissões de GEE. No cenário de referência são previstas 
significativas taxas de crescimento para o consumo de energia na geração de eletricidade e no 
setor de transportes, setores que contribuíram em 2003 com 40,5% e 20,9%, respectivamente, 
das emissões de CO2 associadas ao uso de energia (ver Tabela 3). O maior crescimento no 
setor de transformação deve-se à hipótese de que haverá, no futuro, produção em larga escala 
de combustíveis (sobretudo líquidos) a partir de carvão mineral e biomassa. 
Na Tabela 3 são apresentadas as emissões de CO2 associadas ao uso de energia, por 
setor da sociedade, para 2003 e para 2050, segundo dois cenários (Referência e “TechPlus”). 
No cenário de referência, em 2050 as emissões associadas à geração de eletricidade e ao setor 
de transportes continuariam sendo as mais significativas, representando, respectivamente, 
45,6% e 20,4% das emissões totais relacionadas ao uso de energia. 
Em função da importância de ambos os setores, é neles que deveriam ser definidas as 
prioridade para a redução das emissões de CO2. Comparando os cenários Referência e 
“TechPlus” (ver Tabela 3), observa-se significativa redução das emissões sobretudo na 
geração de eletricidade, que poderiam em 2050 ser inclusive inferiores às emissões em 2003. 
Também da comparação entre os cenários para 2050 verifica-se substancial redução das 
emissões no setor de Transformações. 
 
 
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Tabela 2. Consumo de energia (EJ) e taxas de crescimento do consumo no período 2003-2050 
– 2003, cenário de Referência para 2050 e cenário “TechPlus”. 
Setores 2003 2050 
Referência 
Taxas¹ 2050 
“TechPlus” 
Variação² 
Geração de eletricidade³ 91,3 216,8 1,86 164,5 -24,1 
Transformação4 42,0 115,6 2,18 124,6 7,8 
Indústrias 97,4 173,2 1,23 139,8 -19,3 
Transportes 79,3 187,2 1,84 144,9 -22,6 
Edifícios5 114,4 215,3 1,35 143,5 -33,3 
Total 424,4 908,1 1,63 717,3 -21,0 
Fonte: (4) 
Notas: ¹ Taxas médias anuais de crescimento em relação a 2003. 
 ² Variação percentual em relação ao cenário de referência para 2050. 
 ³ Geração de eletricidade e calor para fins de calefação. 
 4 Inclui refinarias de petróleo e unidades de produção de combustíveis líquidos a partir 
de biomassa e de carvão mineral. 
 5 Consumo de energia que ocorre no interior de edifícios, fundamentalmente nos 
setores residencial, comercial e público. 
 
Tabela 3. Emissões de CO2 (GtCO2) associadas ao consumo de energia, em 2003 e 2050. 
Setores 2003 2050 Taxas¹ 2050 Variação² 
Geração de eletricidade 9,9 26,3 2,09 5,1 -80,5 
Transformação 1,7 7,6 3,22 2,1 -72,7 
Indústrias 4,5 6,5 0,79 3,5 -46,2 
Transportes 5,1 11,7 1,78 5,9 -49,3 
Edifícios 3,3 5,5 1,11 3,6 -35,1 
Total 24,5 57,6 1,83 20,2 -65,0 
Fonte: (4) 
Notas: ¹ Taxas médias anuais de crescimento em relação a 2003. 
 ² Variação percentual em relação ao cenário de referência para 2050. 
 
 
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No cenário “TechPlus”, embora o consumo de energia seja quase 70% maior do que o 
verificado em 2003 (ver Tabela 2), as emissões de CO2 associadas ao uso de energia seriam 
praticamente 18% menores (ver Tabela 3). As tecnologias e as alterações na matriz energética 
que permitiriam tal redução nas emissões de GEE, quando da comparação dos cenários 
Referência e “TechPlus”, são apresentadas na Tabela 4. Na seqüência do texto as principais 
contribuições são analisadas. 
 
Tabela 4. Reduções das emissões (GtCO2) – cenário “TechPlus” versus cenário Referência. 
Tecnologias/Ações Reduções das emissões 
Alteração no mix de combustíveis na geração de eletricidade 1,97 
Aumento da eficiência na geração de eletricidade 0,26 
Energia nuclear na geração de eletricidade 2,68 
Hidroeletricidade na geração elétrica 0,46 
Biomassa na geração de eletricidade 0,58 
Outras renováveis na geração de eletricidade 2,68 
Captura e armazenamento de carbono na geração elétrica 4,37 
Captura e armazenamento de carbono na indústria 1,46 
Captura e armazenamento de carbono na transformação 1,73 
Alteração no mix de combustíveis na indústria e edifícios 2,75 
Aumento do uso de biocombustíveis em transportes 2,31 
Uso de hidrogênio e células a combustível em transportes 1,52 
Aumento da eficiência no uso final de energia 14,66 
Reduções totais 37,42 
Fonte: (4) 
 
Em 2050 a redução de 37,42 GtCO2 (10,2 GtC) nas emissões só seria possível com 
alterações significativas na matriz energética e com a introdução de novas tecnologias de 
conversão e uso de energia. Individualmente, a maior contribuição viria do aumento da 
eficiência no uso final da energia11 - 39,2% -, e que ocorreria em todos os setores da 
economia. A contribuição do aumento da eficiência de geração elétrica seria relativamente 
 
11 Corresponde ao consumo de energia no consumidor final, ou seja, nos setores residencial, industrial, 
transportes, etc. A fração do sistema energético que é a de uso final é justamente aquela na qual ocorre a 
transformação dos insumos energéticos em serviços energéticos. 
 
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pequena – 0,7% –, uma vez queas centrais de potência modernas já apresentam altos níveis 
de eficiência de geração de eletricidade. 
No total, como mostrado na Figura 3, 39,9% das reduções de emissões de GEE, 
quando da comparação dos dois cenários para 2050, viriam de ações relacionadas ao aumento 
da eficiência de conversão e uso da energia. Tal contribuição é explicada pelo fato de que há 
significativas perdas na cadeia energética e, conseqüentemente, grande margem para 
melhorias. Com efeito, estima-se que a eficiência de conversão de energia primária em 
energia útil é de apenas 37%, ou seja, aproximadamente dois terços dos recursos energéticos 
utilizados são simplesmente perdidos (5). 
 
Figura 3. Contribuições das diferentes tecnologias para a redução das emissões de CO2 em 
2050 – percentuais avaliados em relação à redução total de 37,42 GtCO2. 
 
No sumário do relatório sobre opções de mitigação das emissões de GEE, divulgado 
pelo IPCC em Maio de 2007 (1), são destacadas ações de eficiência energética no suprimento 
de energia (por exemplo, aumento da eficiência no sistema de transmissão e de distribuição), 
nos transportes (por exemplo, aumento da eficiência dos veículos rodoviários e de aviões), em 
edificações (por exemplo, sistemas de iluminação mais eficientes, maior eficiência de 
eletrodomésticos, melhoria do isolamento térmico), nas indústrias (por exemplo, maior 
eficiência dos motores elétricos, recuperação de calor, geração combinada de calor e potência, 
reciclagem de materiais) e na agricultura. Em que pese tratar-se de um documento síntese, no 
qual detalhes não são apresentadas, essencialmente todas as ações citadas não representam 
 
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novidades tecnológicas. Portanto, é de se supor que não existam barreiras técnicas para que se 
busque maior eficiência no uso de energia desde já. 
Já o relatório da AIE (4) destaca que as indústrias de transformação (por exemplo, 
siderúrgicas e fábricas de cimento) nos países emergentes e em desenvolvimento têm, em 
geral, baixa eficiência, o que em parte se deve aos ainda baixos preços dos insumos 
energéticos. Também são destacadas as ações que resultam menor consumo de energia por 
substituição ou reaproveitamento de materiais (por exemplo, reciclagem), bem como o 
aumento da vida útil dos produtos. 
Ainda no relatório da AIE (4), no caso do setor de transportes, pouco mais de 60% da 
redução de emissões de GEE no cenário “TechPlus” viria do aumento da eficiência dos 
veículos e dos sistemas de transporte. No conjunto de tecnologias mencionadas são destacadas 
melhorias nos motores, nos sistemas de transmissão e de tração, redução do peso dos 
veículos, melhorias aerodinâmicas e redução do atrito de rolamento. Chama a atenção que a 
AIE parte do princípio de que o transporte individual, baseado em veículos automotivos, 
continuará a ser dominante por dezenas de anos, embora destaque no texto a necessidade de 
melhoria dos sistemas de transporte coletivos não baseados em veículos rodoviários. 
A segunda maior contribuição para a redução das emissões de GEE – 20,2% das 
reduções totais (ver Figura 4) – viria da captura e do armazenamento de dióxido de carbono. 
De acordo com o estudo da AIE (4) a maior parcela das reduções viria da adoção dessa 
tecnologia na geração de eletricidade, atividade na qual se supõe que o uso de carvão mineral 
continuará a ser importante por décadas12. 
Essa opção tecnológica é genericamente descrita como captura e armazenamento de 
carbono13, embora o que se proponha seja a captura e o armazenamento de dióxido de 
carbono. As alternativas seriam a separação do dióxido de carbono antes da combustão (por 
exemplo, separando-se o dióxido de carbono produzido na gaseificação de carvão mineral ou 
de biomassa), ou a separação após a combustão, com remoção do dióxido de carbono da 
mistura de gases de combustão. Economicamente, a alternativa só pode ser viabilizada em 
unidades estacionárias, em instalações de capacidade significativa. Por tal razão, o potencial 
apresentado na Tabela 4 diz respeito à adoção da tecnologia em termoelétricas, indústrias e 
 
12 Em 2004 quase 40% da geração de energia elétrica ocorreu em termelétricas a carvão mineral – ou seja, a 
maior contribuição entre todas as fontes de energia (2). As reservas mundiais de carvão mineral são maiores do 
que as de petróleo e de gás natural e melhor distribuídas geograficamente. 
13 Da expressão Carbon (ou Carbon Dioxide) Capture and Storage – CCS –, em inglês. Para informações 
adicionais consultar, por exemplo, IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage (7). 
 
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unidades de transformação, ou seja, nesse caso, em unidade de produção de combustíveis 
líquidos a partir de insumos energéticos fósseis. 
Tanto na geração de energia elétrica quanto na produção de combustíveis líquidos por 
via sintética, a tecnologia de referência é a gaseificação de combustíveis fósseis ou líquidos de 
alta viscosidade. Para a geração de energia elétrica, a tecnologia IGCC (Integrated 
Gasification to Combined Cycles) já é comercial, embora não economicamente viável14. O 
gás proveniente da gaseificação de carvão mineral, por exemplo, é utilizado como 
combustível em turbinas a gás. A partir daí, tem-se um ciclo combinado convencional em que 
parte da geração de potência ocorre na turbina a gás e parte no ciclo a vapor, que opera a 
partir da recuperação da energia dos gases de exaustão da turbina a gás. Mesmo os sistemas 
IGCC atuais podem ter eficiência de geração elétrica tão alta quanto as centrais convencionais 
mais eficientes (rendimentos da ordem de 40-45%), com a vantagem de que as emissões de 
GEE poderiam ser minimizadas. O objetivo é separar o CO2 produzido na gaseificação, que 
não tem finalidade útil na geração de potência, e destiná-lo ao armazenamento. Assim, as 
emissões de GEE do ciclo de combustível estariam próximas de zero (8) e eventualmente 
poderiam ser até negativas, no caso de gaseificação de biomassa. 
Outra vertente é a produção de combustíveis líquidos a partir do gás de síntese, gerado 
na gaseificação de carvão mineral (ou biomassa). Para tanto, o gás de síntese precisa ter uma 
relação adequada entre as concentrações de monóxido de carbono e de hidrogênio, e o dióxido 
de carbono não tem utilidade. Pode, portanto, ser separado e estocado. Obtido o gás de 
síntese, a produção de combustíveis líquidos pode ocorrer em um processo conhecido como 
Fischer-Tropsch (FT), que é uma reação química catalisada através da qual monóxido de 
carbono e hidrogênio são convertidos em hidrocarbonetos líquidos. Pelo processo FT é 
possível produzir lubrificantes e combustíveis sintéticos. O óleo diesel produzido, por 
exemplo, é de alta qualidade. O processo FT é comercial, sendo utilizado na produção de 
hidrocarbonetos de alto valor a partir de gás natural. A produção de combustíveis líquidos a 
partir de carvão mineral foi desenvolvida pela Alemanha, durante a Segunda Guerra Mundial, 
e aperfeiçoada pela África do Sul nos anos de embargo econômico. 
Embora comercial, a economicidade da produção de líquidos FT só será alcançada a 
médio-longo prazo, desde que vários desenvolvimentos ocorram simultaneamente. A 
economicidade da produção de combustíveis líquidos a partir da biomassa, a partir de sua 
 
14 No mundo existem cerca de 20 unidades de potência baseadas na gaseificação de carvão mineral ou de 
resíduosde petróleo de alta viscosidade. Todas as unidades operam comercialmente, embora os custos da 
eletricidade gerada sejam mais altos do que os das instalações convencionais. 
 
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gaseificação, requer a continuidade dos preços do petróleo em patamares elevados, a 
atribuição de benefícios econômicos associados à redução das emissões de GEE e o 
desenvolvimento das tecnologias ditas “avançadas” em todos os aspectos possíveis (por 
exemplo, aumento da eficiência, redução do investimento inicial, redução dos custos da 
biomassa, etc.). 
As alternativas de armazenamento do dióxido de carbono mais aceitas correspondem à 
opção geológica, com injeção do mesmo em minas desativadas, poços de petróleo (inclusive 
para aumentar a produção de petróleo) ou lençóis salinos. Outra alternativa é a injeção em 
oceanos, a grandes profundidades. Em ambos os casos seria preciso comprimir o CO2 e 
transportá-lo para os locais de armazenamento. Não se conhecem os efeitos a longo prazo, ou 
seja, não se sabe por quanto tempo seria possível armazenar o CO2 e se haveria, por exemplo, 
fragilização das rochas. Uma terceira alternativa, em estágio de desenvolvimento menos 
avançado, é o armazenamento químico, através, por exemplo, da produção de carbonatos de 
magnésio. 
Em função do consumo de energia na captura, transporte e armazenamento de CO2, no 
presente, no caso da geração de eletricidade a partir de carvão mineral, o rendimento térmico 
das centrais cairia substancialmente (por exemplo, de 40% para 30%). Individualmente, todos 
os equipamentos do sistema já foram demonstrados, mas ainda é preciso a demonstração de 
uma unidade completa, em escala industrial. O custo das tecnologias CCS no presente é alto 
(pelo menos 45-65 US$/tCO2), mas poderia ser inferior a 25 US$/tCO2 em 2030. 
 A terceira melhor alternativa de redução das emissões de GEE é a alteração do mix de 
combustíveis, ou seja, a substituição dos combustíveis mais intensivos em carbono por outros 
com menor intensidade. Por exemplo, a substituição de carvão mineral por gás natural, sem 
levar-se em conta os possíveis ganhos de eficiência, possibilitaria a redução das emissões de 
CO2 em aproximadamente 40-50%. Nos casos em que é possível maior eficiência de 
conversão, os ganhos seriam bem mais significativos. Na Figura 4, como ilustração, 
apresenta-se o padrão das emissões de CO2 em função da capacidade de centrais 
termoelétricas a carvão mineral e a gás natural. Em função da menor intensidade de carbono 
do gás natural e da maior eficiência de geração elétrica a partir desse combustível as emissões 
de CO2 seriam duas a três vezes menores por unidade de energia elétrica gerada. 
 
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Fonte: (9) 
Figura 4. Emissões de CO2 por MWh gerado – termoelétricas a carvão mineral e a gás natural. 
 
O estudo da AIE indica que a contribuição das fontes renováveis de energia na geração 
de energia elétrica seria modesta para a redução das emissões de GEE – 8,4% –, inclusive 
considerada a contribuição de grandes hidroelétricas. Ocorre que, mesmo em um horizonte de 
40-50 anos, acredita-se que os custos não devam cair de forma significativa – o que faria com 
que o potencial econômico da alternativa fosse relativamente pequeno em relação a outras 
alternativas –, além de que o potencial de fontes renováveis para geração de eletricidade 
(eólica, solar e geotérmica) é relativamente pequeno e concentrado em algumas regiões do 
mundo. 
O mesmo resultado é observado no que diz respeito ao uso da biomassa, para a 
produção de combustíveis líquidos e de eletricidade. A produção de eletricidade em larga 
escala tem viabilidade econômica quando da utilização de resíduos de processos agrícolas ou 
de processos industriais (por exemplo, com o uso de bagaço de cana e licor negro), mas 
dificilmente é viável quando a biomassa é especificamente plantada para tal finalidade. 
Poucos países, como o Brasil, teriam condições de produzir biomassa a baixo custo (por 
exemplo, 1-1,5 US$/GJ), em função da disponibilidade de terra, das condições climáticas 
favoráveis e do domínio de tecnologias. 
 
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A mesma análise cabe para os combustíveis líquidos produzidos a partir da biomassa. 
A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar é economicamente viável nas condições em 
que a produção ocorre no Brasil, mas o mesmo não é verdade para a produção de etanol a 
partir de milho, nos EUA, e muito menos para a produção a partir de cereais na Europa. A 
expectativa a médio a longo prazo é que as tecnologias de produção de etanol (baseadas na 
hidrólise) e de diesel (baseadas na gaseificação) a partir de celulose alcancem o estágio 
comercial. De qualquer forma, a disponibilidade de terras e a pressão sobre a produção e os 
preços de alimentos devem limitar a contribuição dos biocombustíveis. No caso do etanol, 
avalia-se que a médio prazo os seus custos de produção a partir da cana-de-açúcar, da maneira 
como ocorre a produção no Brasil, continuarão a ser os mais baixos em todo o mundo, como é 
mostrado na Figura 5. 
 
Fonte: (10) 
Figura 5. Custos estimados de produção de etanol a partir de diferentes matérias-primas e 
tecnologias – cenário 2015-2020. 
 
Um último comentário deve ser feito a respeito da contribuição potencial da energia 
nuclear que, exclusivamente do ponto de vista das emissões de GEE, é uma alternativa 
“limpa”. No estudo da AIE (4), a parcela da geração nuclear no cenário “Referência”, em 
2050, seria 6,7%, mas superaria 22% no cenário “TechPlus”. 
 
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No relatório é feito o esclarecimento de que no presente a tecnologia nuclear de 
geração elétrica está em um estágio que é chamado “Geração III”, que foi desenvolvida nos 
anos 1990, e que inclui o conceito de segurança intrínseca. A tecnologia associada à “Geração 
IV” ainda está em desenvolvimento e é essa a tecnologia considerada pela AIE. No presente, 
as restrições à energia nuclear incluem (i) alto custo, (ii) resistência da sociedade, face à 
percepção de riscos devido a potenciais acidentes nucleares e à disposição de resíduos 
radioativos e (iii) potencial proliferação de armas nucleares. Acredita-se que a tecnologia de 
“Geração IV” possa reduzir ou até mesmo eliminar esses riscos. 
 
Considerações Finais 
O relatório da AIE, cujos resultados parciais foram apresentados ao longo deste texto, 
evidencia que a redução das emissões de GEE associadas ao uso de energia será um desafio 
fantástico. Apenas com um amplo conjunto de ações, que incluem a diversificação de fontes 
de energia, o desenvolvimento tecnológico e, sobretudo, um enorme esforço para o aumento 
da eficiência no uso da energia, seria possível estabilizar, ou mesmo reduzir, as emissões de 
GEE em relação ao verificado no início deste século. 
Embora com várias ressalvas, o estudo da AIE indica que a energia nuclear pode 
contribuir de forma significativa para a redução das emissões de GEE. Tal conclusão pode 
gerar certo desalento, em função das restrições que são feitas por muitos à energia nuclear. 
Por outro lado, a contribuição das fontes renováveis de energia tende a ser limitada em 
relação ao que acreditam alguns setores da sociedade, conclusão quetambém deve ser mal 
recebida por muitos. Nesse caso, a restrição fundamental é o alto custo, mesmo no futuro, e o 
baixo potencial em vários países. Entretanto, a contribuição potencial das fontes renováveis 
de energia é significativa, além do que o atual estágio tecnológico associado permite a 
proposição de ações concretas imediatamente. 
Do ponto de vista do desenvolvimento tecnológico, a alternativa mais distante é a 
geração elétrica nuclear, considerada a necessidade de consolidação de uma nova geração de 
reatores nucleares e de sistemas de controle e de segurança. Por outro lado, embora haja certo 
otimismo a respeito das tecnologias de captura e de armazenamento de carbono, nenhuma das 
alternativas aventadas está próxima de um estágio comercial. O desconhecimento das 
implicações a longo prazo é outra restrição importante. 
 
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Em que pese o descrédito relativo ao futuro da geração elétrica nuclear e da captura e 
armazenamento de carbono, cabe refletir que sem essas duas alternativas será muito mais caro 
atingir a meta de estabilização das emissões de GEE. 
Ainda do ponto de vista tecnológico, mais próxima de ser realidade parece estar a 
opção de aumento da eficiência do uso final da energia. Nenhuma das tecnologias que são 
especificamente mencionadas nos vários estudos prospectivos é grande novidade, o que indica 
certa proximidade dessas do estágio comercial necessário. Entretanto, resultados positivos no 
aumento da eficiência do uso de energia dependem muito mais de mudanças comportamentais 
do que de desenvolvimentos tecnológicos específicos, e esse deve ser o real desafio. 
No caso do Brasil, que já tem mais de 40% de participação de fontes renováveis em 
sua matriz energética, sua efetiva contribuição para a redução das emissões de GEE está na 
redução – e no futuro, na total eliminação – do desmatamento. Por outro lado, o país tem 
grande potencial para, ao menos, manter a participação das fontes renováveis em sua matriz 
energética e tem condições, também, de produzir biocombustíveis (por exemplo, etanol, 
biomassa sólida – por exemplo, a partir de resíduos – e no futuro, eventualmente, biodiesel) 
para exportação. O Brasil não deve assumir papel de supridor internacional de biomassa, em 
larga escala, mas pode ter papel fundamental na consolidação dos mercados e do comércio 
internacional. A questão fundamental é, evidentemente, que a produção de biomassa precisa 
ser sustentável a longo prazo, consideradas as dimensões econômica, ambiental (em sentido 
amplo) e social. Esse é, claramente, o desafio a ser enfrentado e vencido. 
Por último, e ainda no caso do Brasil, é fundamental que a cultura do uso eficiente de 
energia seja disseminada no país. Esse é um processo lento, que só é concretizado quando há 
conscientização de toda a sociedade. Mesmo nos países que mais avançaram nesse sentido os 
resultados ainda são modestos e, sem dúvida, ainda há muito a ser feito no Brasil. Portanto, 
quanto antes começarmos, melhor. 
 
 
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Referências 
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Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change. Summary for Policymakers. 
Bangkok, 2007. 
(2) IEA – International Energy Agency. IEA Energy Statistics. Disponível em 
http://www.iea.org/Textbase/stats/index.asp. Acesso em Julho de 2007. 
(3) IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change. Revised 1996 IPCC Guidelines 
for National Greenhouse Gas Inventories: Workbook. Vol. 2 (Workbook) e 3 
(Reference Manual), IPCC-OCDE. 1996. 
(4) IEA – International Energy Agency. Energy Technology and Perspectives 2006 – 
Scenarios & Strategies to 2050. Paris; 2006. Available at http://www.iea.org. 
(5) WEA – World Energy Assessment. Energy and the Challenge of Sustainability. 
United Nations Development Programme. New York, 2000. 
(6) PNUD – Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento. Relatório do 
Desenvolvimento Humano 2004 – Liberdade Cultural num Mundo Diversificado. 
Lisboa, 2004. 
(7) IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change. Special Report on Carbon 
Dioxide Capture and Storage. 2006. 
(8) Williams, RH. Cost-Competitive, Low GHG Emitting Synthetic Fuels via Coordinated 
Energy Production from Coal and Biomass with CO2 Capture and Storage (CCS). 
UOP, Chicago, USA, 2005. 
(9) IEA – International Energy Agency. Projected Costs of Generating Electricity - 2005 
Update. Paris, 2005. 
(10) Fulton, L. Recent biofuels assessments and two new scenarios. Paper presented at the 
IEA Seminar Assessing the Biofuels Option. Paris, 2004. 
 
Data de Recebimento: 08/01/2007  
Data de Aprovação: 05/03/2007