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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
ÂNGELA MARIA NEIS
SÃO PAULO
2008
ESTUDO DA SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL
NA OBTENÇÃO DE FIBRAS E MANTAS
DE SISAL E CURAUÁ
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ÂNGELA MARIA NEIS
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Engenharia de
Produção da Universidade Paulista –
UNIP.
Orientadora: Profª. Drª. Sílvia Helena
Bonilla
Co-Orientadora: Profª. Drª. Cecília M. V.
B. de Almeida
Área de Concentração: Produção e Meio
Ambiente
Linha de Pesquisa: Produção Mais Limpa
e Ecologia Industrial
SÃO PAULO
2008
ESTUDO DA SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL
NA OBTENÇÃO DE FIBRAS E MANTAS
DE SISAL E CURAUÁ
Neis, Ângela Maria
Estudo da sustentabilidade ambiental na obtenção de fibras e
mantas de sisal e curauá./ Ângela Maria Neis. – São Paulo, 2008.
223 f.:il.
Dissertação (mestrado) - Apresentada ao Instituto de
Ciências exatas e tecnológicas da Universidade Paulista, São
Paulo, 2008.
Área de Concentração: Produção e meio ambiente
“Orientação: Profª Drª Sílvia Helena Bonilla”
“Co-orientação: Profª Drª Cecília M. V. B. de Almeida”
1. Sisal. 2. Curauá. 3. Emergia. 4. Sustentabilidade. 5.
Indicadores ambientais em emergia I. Título.
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DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho, como uma parte da
minha gratidão aos meus pais, Hélio e
Bernadete, pelo apoio incondicional à minha
vida e ao Carlos, meu esposo, pelo amor,
carinho e companheirismo.
AGRADECIMENTOS
À minha orientadora, Profª. Dra. Sílvia Helena Bonilla e à co-orientadora, Profª.
Dra. Cecília M.V.B. de Almeida, pela competente orientação, atenção e incentivo
dispensados.
Agradeço os comentários, sugestões e dicas importantes do Prof. Dr. Biagio F.
Giannetti em todas as etapas do desenvolvimento deste trabalho.
Aos meus colegas de mestrado pela amizade e companheirismo, tornando esta
dissertação um trabalho prazeroso e, sobretudo pela oportunidade de tê-los
conhecido e convivido com eles em momentos tão diversos.
Aos meus professores do Curso de Mestrado em Engenharia de Produção, pelos
conhecimentos passados e dedicação na sua tarefa de formar mestres.
À Pematec, em especial à Alberico Pasquetto Jr. e Amarildo Sena pela essencial
contribuição na obtenção de parte dos dados utilizados neste trabalho, sem os
quais a sua qualidade seria inequivocamente menor.
À Cristovam Sena pela ajuda prestada com a obtenção de dados.
À APAEB, em nome de Luca Allegro, pelas informações cedidas para este
trabalho.
À Odilon Reny pela importante contribuição com dados para o trabalho.
Ao Prof. Dr. Marcos Milan, membro da Banca Examinadora, pela contribuição
para o aprimoramento deste trabalho com preciosas sugestões.
Às minhas amigas, pelo incentivo e pela amizade, seja em momentos de risos,
de chateações e frustrações.
RESUMO
O objetivo deste trabalho é utilizar a contabilidade ambiental em emergia para
fazer uma avaliação da sustentabilidade ambiental de fibras vegetais. O estudo
enfoca o sistema de obtenção de fibras de sisal e de curauá e de mantas
agulhadas, que vem demonstrando nos últimos anos uma forte tendência de
utilização destes materiais como matéria-prima na produção de diversos
produtos em substituição aos materiais não renováveis. No caso do sisal, o
processo de obtenção de fibras é caracterizado como agricultura familiar,
tomando-se como base a produção em pequenas propriedades (até 10 hectares),
localizadas em Valente/BA. Para o curauá, o processo de obtenção de fibras é
caracterizado como agricultura industrial com a produção em grande propriedade
(240 hectares), localizada em Santarém/PA. Este trabalho avalia os sistemas de
produção por meio de indicadores de desempenho em emergia sendo que os
indicadores empregados foram a transformidade (Tr), a porcentagem de
recursos renováveis (%R), o índice de rendimento em emergia (EYR), o índice de
investimento de emergia (EIR), o indicador de sustentabilidade (ESI), o indicador
de carga ambiental (ELR), o indicador de intercâmbio de emergia (EER). Além
destes indicadores foi calculada também a área suporte indireta que é a área
requerida para providenciar recursos naturais suficientes com o objetivo de
reduzir o valor do indicador de carga ambiental. Os indicadores em emergia
foram comparados para analisar qual sistema é mais sustentável. As conclusões
foram: (a) o sistema do curauá emprega 20 vezes mais emergia por hectare que
o sistema do sisal; (b) o consumo total de recursos renováveis no sistema do
sisal é 2,5 vezes menor que no do curauá; (c) o sistema do sisal é mais eficiente
em conversão de energia em comparação com o curauá, sendo que a
transformidade da fibra de curauá é 3,9 vezes maior que a do sisal; (d) o
sistema do sisal apresenta melhor rendimento em emergia que o curauá, apesar
de ambos serem baixos; (e) o indicador de carga ambiental mostra que a carga
ambiental do sistema do sisal é cerca de 9 vezes menor em comparação com o
curauá; (f) o indicador de sustentabilidade ambiental para o sistema do sisal é 9
vezes maior que para o curauá, logo o sistema do sisal é sustentável por maior
tempo; (g) em relação à área suporte, por cada hectare de plantação de sisal ela
equivale a quase 2 vezes mais e para o sistema do curauá, por cada hectare de
plantação, pouco mais que 37 vezes mais (1,58 ha e 37,5 ha para o sisal e
curauá respectivamente); (h) o indicador EER mostra que o Brasil perde ao
vender sisal tipo exportação para a China (principal comprador), ou seja, ela
recebe 3,2 vezes mais emergia do que paga pelo produto mostrando que a
compensação do trabalho da natureza e dos demais recursos empregados no
sistema não está acontecendo e no mercado interno, o comprador da fibra bruta,
também recebe mais emergia do que paga pelo produto.
Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema do sisal apresenta
condições mais favoráveis sob o aspecto da sustentabilidade ambiental. No
entanto, vale ressaltar que os dois sistemas trazem benefícios sociais e
econômicos às regiões onde estão inseridos.
Palavras Chave: sisal, curauá, emergia, sustentabilidade, indicadores ambientais.
ABSTRACT
The aim of the present work is to use the emergy environmental accounting in
order to evaluate the environmental sustainability of vegetal fibers.
The study focuses on the production system which comprises from sisal and
curaua fibers until the non-woven mat. The use of vegetal fibers as an
alternative raw material for manufacture shows a strong tendency within last
years.
For sisal, where the fibers production process is characterized by familiar
agricultural practices, the study covers the evaluation of little properties (until 10
ha) located in Valente/Bahia State. On the other hand, curaua, fibers are
produced from industrial agriculture, characterized by production in large
properties (240 ha) in Santarém/PA State.
Production systems are evaluated and compared by emergy performance indices,
namely, transformity (Tr), perceptual of renewable resources (%R), yield emergy
ratio (EIR), emergy investment ratio (EIR), emergy sustainability index (ESI),
environmental loading ratio (ELR) and emergy exchange ratio (EER). Also, the
indirect support area was calculated which represents the area required to
provide enough natural resources for reducing the environmental loading ratio of
the system to the surrounding’s level.
The main conclusions can be listed as follows: (a) curaua system uses 20 times
more emergy per ha than the sisal system; (b) the total consumption of
renewable resources for the sisal system is 2.5 times lower than that of curaua
system; (c) the sisal system is more efficient regarding energy conversion when
compared with curaua, the latter showing a transformity values 3.9 times higher
than sisal; (d) values for the emergy yield ratio are low for both systems, even
so sisal system presents a better performance than curaua; (e) the
environmental loading ratio for sisal is 9 times lower than for curaua; (f) the
emergy sustainable index for sisal is 9 times higher than for curaua, indicating
that sisal system is sustainable for a longer period of time; (g) the equivalent
support area is almost twice the real area of sisal plantation and more than 37
times that of curaua plantation; (h) the emergy exchange ratio shows that Brazil
loses when it sells sisal to China. In this case, China receives 3.2 times more
emergy that it pays for the product. The same effect is observed when sisal is
sold in the internal market since the emergy exchange is unfavorable for the
seller.
The obtained results enable to conclude that the sisal system present more
advantageous conditions in terms of environmental sustainability. However, it is
important to point out that both the systems result in social and economic profits
for the regions where they are inserted.
Key words: sisal, curaua, emergy, sustainability, environmental indicators.
SUMÁRIO
RESUMO ................................................................................................. 5
ABSTRACT .............................................................................................. 6
1. INTRODUÇÃO ................................................................................... 13
2. OBJETIVO ......................................................................................... 17
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................ 18
3.1 As Fibras Vegetais ...................................................................... 18
3.1.1 Sisal........................................................................................ 18
3.1.2 Curauá ................................................................................... 25
3.1.3 A Utilização das Fibras Vegetais na Indústria ................................ 31
3.2 A Sustentabilidade Ambiental dos Sistemas ................................ 36
3.2.1 Diagrama ternário de emergia.................................................... 43
3.2.2 Área Suporte baseada na emergia .............................................. 45
4. MATERIAL E MÉTODO........................................................................ 47
4.1 Coleta de Dados.......................................................................... 47
4.2 Definição dos Sistemas de Produção de Fibras e Mantas ............. 48
4.3 Contabilidade Ambiental em Emergia.......................................... 50
4.2.1 Etapas para realização do diagnóstico ambiental........................... 51
4.2.2 Transformidade solar e emergia por unidade ................................ 55
4.2.3 Indicadores em emergia............................................................ 57
4.4 Diagrama Ternário de Emergia.................................................... 60
4.5 Cálculo da Área Suporte............................................................... 63
5. RESULTADOS .................................................................................... 65
5.1 Sistemas de Produção................................................................. 65
5.1.1 Sisal........................................................................................ 65
5.1.2 Curauá ................................................................................... 67
5.2 Diagramas de Energia para os Sistemas do Sisal e Curauá .......... 70
5.3 Transformidade ........................................................................... 72
5.4 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Sisal....................... 74
5.4.1 Avaliação dos processos ............................................................ 75
5.4.2 Avaliação do produto ................................................................ 81
5.4.3 Indicadores em emergia............................................................ 84
5.4.4 Integração entre a avaliação econômica e ambiental ...................... 86
5.5 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Curauá ................... 92
5.5.1 Avaliação dos processos ............................................................ 93
5.5.2 Avaliação do produto ................................................................ 98
5.5.3 Indicadores em emergia.......................................................... 102
5.6 Diagrama Ternário de Emergia para o Sisal e o Curauá .............. 104
5.7 Cálculo da Área Suporte para o Sisal e o Curauá ........................ 110
6. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ....................................................... 115
7. CONCLUSÃO.................................................................................... 126
8. PROPOSTA PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................ 131
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................... 132
ANEXO A.............................................................................................. 140
ANEXO B1 ............................................................................................ 167
ANEXO B2 ............................................................................................ 168
ANEXO C.............................................................................................. 169
ANEXO D1............................................................................................ 204
ANEXO D2............................................................................................ 205
ANEXO E .............................................................................................. 206
ANEXO F .............................................................................................. 211
ANEXO G.............................................................................................. 213
ANEXO H.............................................................................................. 215
ANEXO I............................................................................................... 217
ANEXO J .............................................................................................. 219
ANEXO K.............................................................................................. 221
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Principais países produtores de sisal (Fonte: CONAB – Apresentação
elaborada por Júlio dos Santos) ....................................................................... 19
Figura 2: Planta de sisal em Valente/BA ........................................................... 20
Figura 3: Processo de obtenção de fibra de sisal............................................... 24
Figura 4: Plantação de curauá branco e roxo (Foto: PEMATEC) ......................... 26
Figura 5: Processo de obtenção de fibra de curauá ........................................... 29
Figura 6: Classificação das fibras vegetais (adaptado de Young, 1995) ............. 32
Figura 7: (a) Utilidades domésticas fabricadas com utilização de fibras
vegetais (peças fabricadas pela empresa COZA);(b) luminária fabricada com
papel de curauá (Amazon Paper)...................................................................... 33
Figura 8: (a) Piso do porta-malas do BMW Série 7 (empresa Quadrant Plastic
Composites); (b) Painel da porta do Ford Mondeo (empresa Quadrant Plastic
Composites); (c) Tampa do porta-malas (Pematec); (d) Estofamentos de
bancos (www.automovel.com.br) ..................................................................... 35
Figura 9: Fases referentes ao processo do sistema do sisal............................... 48
Figura 10: Fases referentes ao processo do sistema do curauá ......................... 50
Figura 11: Diagrama de fluxos de energia para um sistema de produção de
tomates em estufa (adaptado de Lagerberg e Brown, 1999)............................. 53
Figura 12: Exemplo de aplicação do diagrama (Fonte: Giannetti et al., 2007) ... 61
Figura 13: Exemplo de representação das linhas de recursos e linhas de
sustentabilidade (Fonte: Giannetti et al., 2007)................................................ 62
Figura 14: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de
mantas de sisal................................................................................................ 65
Figura 15: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de
mantas de curauá ............................................................................................ 68
Figura 16: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema
agroindustrial da fibra de sisal.......................................................................... 70
Figura 17: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema
agroindustrial do curauá .................................................................................. 71
Figura 18: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em
emergia) e da emergia total para cada etapa do sistema do sisal...................... 78
Figura 19: Representação gráfica da utilização da mão de obra (em % de
emergia, em ordem decrescente de contribuição) para cada etapa
isoladamente ................................................................................................... 79
Figura 20: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada
etapa em relação a emergia total do transporte e em % de emergia ................ 80
Figura 21: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em
emergia) para o sistema de produção de manta de sisal................................... 83
Figura 22: Diagrama mostrando a troca de emergia solar de uma transação
econômica na venda de fibra de sisal (adaptado de Odum, 1996)..................... 87
Figura 23: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em
emergia) e da emergia total para cada etapa do sistema do curauá.................. 96
Figura 24: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada
etapa em relação a emergia total do transporte e em % de emergia ................ 98
Figura 25: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em
emergia) para o processo do curauá ...............................................................101
Figura 26: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/ha
ano). Os pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os
resultados da metodologia tradicional e os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e
12 (curauá) representam os resultados atribuindo-se a parcela de renovável
para a mão de obra ........................................................................................106
Figura 27: Representação das linhas de recursos para a manta agulhada de
fibra de sisal e fibra de curauá com a metodologia tradicional e atribuindo a
parcela de renovável à mão de obra................................................................107
Figura 28: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/kg
fibra). Os pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os
resultados da metodologia tradicional. Os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e
12 (curauá) referem-se aos resultados atribuindo a parcela de renovável
para a mão de obra. .......................................................................................109
Figura 29: Principais características dos sistemas de produção de fibra de
sisal e curauá..................................................................................................115
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1: Área plantada, produtividade e produção de fibra de sisal de 2003 a 2005
no Brasil ........................................................................................................... 21
Tabela 2: Exportações brasileiras de sisal e manufaturados e os principais países de
destino no ano de 2006....................................................................................... 21
Tabela 3: Área total plantada, área com mudas plantadas, rendimento e quantidade
de mudas plantadas na fazenda da Pematec, de 2003 a 2007................................... 31
Tabela 4: Principais símbolos empregados na construção dos diagramas de fluxos de
energia e seu significado ..................................................................................... 52
Tabela 5: Exemplo de uma tabela de contabilidade ambiental em emergia.................. 54
Tabela 6: Valores das transformidades (ou emergia por unidade) utilizados. ............... 56
Tabela 7: PIB per capita referente ao ano de 2001 para o Brasil, estados da Bahia e
Pará e aos municípios de Valente e Santarém......................................................... 73
Tabela 8: Cálculo da transformidade da mão de obra para o Brasil ............................ 73
Tabela 9: Dados referentes a análise dos processos para obtenção de mantas de
sisal (cálculos no anexo A)................................................................................... 75
Tabela 10: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A) ...................... 81
Tabela 11: Indicadores em emergia calculados para a produção de mantas de fibra
de sisal ............................................................................................................. 85
Tabela 12: Principais importadores de sisal ‘em bruto’ do Brasil, participação no
mercado, quantidade importada e preço médio no ano de 2005 ................................ 87
Tabela 13: Preço recebido (ano base 1995), EER, EMR e preço justo para a fibra de
sisal ‘em bruto’ e tipo ‘exportação’........................................................................ 88
Tabela 14: Preço recebido (ano base 2005), EMR, EER, e preço justo para a fibra de
sisal ‘em bruto’ e tipo ‘exportação’........................................................................ 90
Tabela 16: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
do processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no Anexo C) ....................... 99
Tabela 17: Indicadores em emergia calculados para a produção de manta de fibra de
curauá.............................................................................................................102
Tabela 18: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados - atribuindo a
parcela renovável ao recurso da mão de obra (A) e dados conforme a contabilidade
tradicional (B)...................................................................................................105
Tabela 19: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados ......................108
Tabela 20 – Dados utilizados no cálculo da área suporte renovável para os sistemas
do sisal e do curauá...........................................................................................110
Tabela 21 – Resumo dos dados utilizados nos cálculos e resultados obtidos para as
áreas suporte ...................................................................................................112
Tabela 22 – Resultados obtidos para as áreas SA
(ELR)
e SA
(r)
para um veículo
(exemplo hipotético)..........................................................................................114
Tabela 23: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de
manta de fibra de sisal e de curauá......................................................................116
Tabela 24: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados ...........119
Tabela 25: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados
empregando 1 kg de fibra limpa e seca como base de cálculo ..................................121
Tabela 26: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de
mantas de fibra de sisal e curauá, utilizando como base de cálculo a produção de 1kg
de fibra............................................................................................................123
Tabela H.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a
parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................215
Tabela I.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a
parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................217
Tabela J.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a
parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................219
Tabela K.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a
parcela de 70% de renovável para a mão de obra ..................................................221
LISTA DE SIGLAS
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
APAEB – Associação de Desenvolvimento Sustentável e Solidário da Região
Sisaleira
EMATER/PA – Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Pará
EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento
PROMO – Centro Internacional de Negócios Agropecuários
ANP – Agência Nacional do Petróleo
ARCON – Agência de Regulação e Controle de Serviços Públicos do Estado do
Pará
ADENE – Agência de Desenvolvimento do Nordeste
CRESESB – Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio de Salvo
Brito
SEAGRI – Secretaria de Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária
13
1. INTRODUÇÃO
O Brasil é um país de dimensões continentais, com um território que
compreende 8,5 milhões de quilômetros quadrados e a área sua agricultável é
uma das maiores do mundo: 64,5 % do território, sendo 26,6 % ocupado por
matas e florestas e apenas 8,9 % são inaproveitáveis (Oliveira, 2002). O país
desponta como um grande produtor de matérias-primas naturais renováveis,
como a cana de açúcar utilizada na produção do etanol, que substitui o petróleo
na geração de energia e as fibras vegetais, tais como o sisal, o curauá, a juta, a
malva, o rami, o coco, dentre outras, que podem substituir as matérias-primas
não renováveis nos processos produtivos.
O cultivo e o beneficiamento dessas matérias-primas, na maioria das vezes,
está relacionado ao desenvolvimento social e econômico de determinadas regiões
do país. Por exemplo, na região sisaleira na Bahia (semiárido), o sisal, junto com
a criação de caprinos, é a única fonte de renda das famílias que lá residem e o
curauá, planta que cresce facilmente na região amazônica, é cultivado na maioria
das vezes em áreas que já haviam sido desmatadas.
Como resultado da crescente demanda por materiais ‘amigáveis ao meio
ambiente’, as fibras vegetais vêm sendo utilizadas em grande escala na indústria
em geral (cosmética, automobilística, construção civil, entre outras). A produção
das fibras vegetais ocupa posição de destaque na estrutura da economia
mundial, ao mesmo tempo em que a sua industrialização constitui um dos
principais setores de atividades industriais e de ocupação do homem. Para a
utilização adequada destas fibras é necessário garantir uma fonte contínua de
fornecimento, assim como promover a agricultura sustentável e a manutenção
de um ecossistema saudável.
Alcançar a situação denominada de desenvolvimento sustentável é um dos
grandes desafios atuais da humanidade e para que uma sociedade seja
ecologicamente sustentável, alguns fatores devem ser observados. Giannetti et
al. (2007) citam que, segundo Herman Daly, ideólogo da Teoria da
Sustentabilidade, há dois princípios básicos a serem atendidos:
14
Os recursos naturais não devem ser consumidos a uma velocidade que
impeça sua recuperação.
A produção de bens não deve gerar resíduos que não possam ser
absorvidos pelo ambiente de forma rápida e eficaz.
Assim, o futuro desenvolvimento da economia está intimamente conectado
com as contribuições alcançadas pelo desenvolvimento sustentável incluindo a
utilização mais eficiente dos recursos, a conservação da energia, a redução dos
impactos negativos destes processos nos seres humanos e no ecossistema
suportando a conservação dos recursos e a reciclagem. Para Souza (2004), a
agricultura sustentável rompe com a noção de desenvolvimento agrícola
associado principalmente ao aumento da produtividade. Seu objetivo maior é a
manutenção da produtividade agrícola com o mínimo possível de impactos
ambientais e com retornos econômico-financeiros adequados à meta de redução
da pobreza, atendendo assim às necessidades sociais das populações rurais.
Lefroy e Rydberg (2003) comentam que tem sido um grande desafio conciliar
o aumento na utilização de fibras vegetais pela indústria levando em conta o uso
racional dos recursos renováveis. Daí a importância do estudo da
sustentabilidade dos sistemas agrícolas. Rowell et al. (1995) definem a
agricultura sustentável como um balanço entre conservação e utilização de terras
agricultáveis para servir as necessidades social e econômica. Agricultura
sustentável não representa exploração, mas sim é direcionada para o
atendimento de todas as necessidades da geração atual sem comprometer a
habilidade das gerações futuras de atender suas necessidades. Isto abrange uma
produção contínua de fibras, considerando o multiuso da terra e a conservação
do ecossistema.
Os sistemas agrícolas operam na interface entre natureza e economia e
combinam a utilização de recursos naturais e econômicos, tais como trabalho
(humano e animal), capital, máquinas, combustíveis, solo, sementes, água,
nutrientes, adubo e defensivos agrícolas, para produzir alimentos e matéria-
prima. A produção de fibra de sisal e de curauá se enquadra neste tipo de
sistema e, por depender da combinação da utilização dos recursos do meio
15
ambiente e econômico, é necessário contabilizar ambos os recursos em uma
moeda comum para avaliar o uso de recursos na agricultura.
A crescente conscientização de que não é possível o crescimento econômico e
populacional infinito em um planeta de recursos naturais finitos tornou evidente
a necessidade de construção de um novo modelo de desenvolvimento, o qual
deve ser orientado pelas idéias sintetizadas no conceito do desenvolvimento
sustentável. Segundo citação de Ness (2007), a definição fornecida pelo
‘Relatório de Brundtland’ considera que para tornar o desenvolvimento
sustentável é necessário garantir que este responda às necessidades do presente
sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazerem as suas
próprias necessidades.
A indústria, face às pressões pela minimização do impacto ambiental de seus
processos e produtos, vem pesquisando matérias-primas alternativas para
aplicação nos processos e produtos, buscando o equilíbrio entre a excelência em
qualidade e preservação ambiental.
Descobrir alternativas tecnológicas para utilizar fibras vegetais tem sido o
objetivo de muitos pesquisadores nos últimos anos. Estudos mais recentes
apontam para empresas que estão começando a investir em nichos
heterogêneos, ou seja, em produtos com maiores possibilidades de mercado e
que estejam necessariamente voltados para proteção ambiental.
Dentro desse quadro de oportunidades, pode-se citar a indústria
automobilística que desponta como exemplo de um bom consumidor de fibras
vegetais já contando com amplo know-how na aplicação de materiais renováveis
na produção de vários componentes.
Sabendo-se que as indústrias estão cada vez mais buscando as fibras
vegetais como fonte de matéria-prima para a manufatura de seus produtos e que
a produção destas fontes alternativas de materiais são oriundas de sistemas
agrícolas que dependem de recursos naturais renováveis e não renováveis,
torna-se importante dimensionar a sustentabilidade ambiental destes sistemas, o
estresse ambiental resultante bem como a eficiência dos mesmos.
16
Este estudo enfoca o sistema de obtenção de fibras de sisal e de curauá e de
mantas agulhadas, que vem demonstrando nos últimos anos uma forte tendência
de utilização como matéria-prima na produção de diversos produtos em
substituição aos materiais não renováveis. São analisados dois processos
utilizando a contabilidade ambiental em emergia, com cálculo de indicadores
ambientais e de áreas suporte e utilizando a representação gráfica de alguns
resultados com o objetivo de facilitar a visualização. No caso do sisal, o processo
de obtenção de fibras é caracterizado como agricultura familiar, tomando-se
como base a produção em pequenas propriedades (até 10 hectares), localizadas
em Valente/BA. Para o curauá, o processo de obtenção de fibras é caracterizado
como agricultura industrial com a produção em grande propriedade (240
hectares), localizada em Santarém/PA.
17
2. OBJETIVO
O presente trabalho de pesquisa tem como objetivo avaliar a sustentabilidade
ambiental dos sistemas de produção de mantas a partir das fibras de sisal e de
curauá, considerando as etapas de cultivo, beneficiamento das folhas e a
fabricação das mantas agulhadas, com a utilização da contabilidade ambiental
em emergia.
Objetivos específicos:
⋅ Apontar as etapas críticas dos processos que envolvem os maiores fluxos
em emergia;
⋅ Comparar ambos os sistemas em relação à produtividade, aos indicadores
ambientais e áreas suporte e sustentabilidade em geral;
⋅ Quantificar os recursos utilizados e o desempenho ambiental das diversas
etapas que envolvem o transporte nos dois sistemas;
⋅ Gerar informações científicas para destacar alternativas de modelos mais
sustentáveis de produção das fibras vegetais visando auxiliar políticas
públicas;
⋅ Verificar se a metodologia proposta coloca em evidência as diferenças
entre os manejos do cultivo do sisal e do curauá.
18
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A revisão bibliográfica contém três partes. Na primeira, descrevem-se os
sistemas de fibras naturais em estudo, incluindo um breve histórico, informações
gerais sobre as culturas e sobre os processos produtivos. Ainda nesta parte é
evidenciada a importância das fibras vegetais a partir do seu uso como matéria-
prima em diversas aplicações industriais e enfocando questões ambientais como
o descarte e a reciclabilidade.
Na segunda parte discute-se a sustentabilidade ambiental e cita-se a
ferramenta de contabilidade ambiental em emergia utilizada para o estudo da
sustentabilidade ambiental de sistemas.
Na terceira parte apresenta-se o diagrama ternário em emergia que se trata
de uma ferramenta gráfica que auxilia na representação dos resultados da
contabilidade ambiental em emergia e a definição e o emprego da área suporte.
3.1 As Fibras Vegetais
Preocupações ambientais e econômicas estão estimulando a investigação no
desenvolvimento de novos materiais para a indústria em geral. Particularmente
atraentes são os novos materiais que originam-se diretamente de recursos
naturais renováveis, tais como as fibras vegetais que estão abundantemente
disponíveis nas regiões tropicais. Estas fibras têm sido utilizadas durante
centenas de anos para muitas aplicações, como por exemplo, para fabricação de
cordas, camas, sacos, utensílios domésticos, artesanato. Em vista da importância
destes novos materiais, serão descritos a seguir dois sistemas agroindustriais
para a produção de fibras vegetais: o sisal e o curauá.
3.1.1 Sisal
O sisal (Agave sisalana, Perrine) é uma fibra dura originária do México, porém
sua explosão econômica teve lugar em outros países. Possuindo o monopólio das
fibras duras, o México protegia-o severamente, proibindo a saída de mudas de
Agave do país. Apesar disso, algumas mudas de sisal foram transferidas para a
Flórida, nos Estados Unidos. A partir daí, de 1893 a 1896, a Companhia Deustch-
Ost-Afrikanische Gesellchaft conseguiu dar início às plantações na África Oriental
19
Alemã. Em 1913, já era permitida exportação da ordem de 20,8 mil toneladas
(Silva, 2004).
A figura 1 ilustra os principais países produtores de sisal que, no ano de
2006, produziram 241,1 mil toneladas de fibra (CONAB). O Brasil destaca-se
como sendo o maior produtor, participando com 51% da produção mundial,
seguido pela China com 15%, Tanzânia com 12%, Quênia com 11%, Venezuela e
Madagáscar com 4% e os demais produtores com 3% de participação (CONAB).
Figura 1: Principais países produtores de sisal (Fonte: CONAB – Apresentação
elaborada por Júlio dos Santos)
O sisal foi trazido do México para o Brasil por volta de 1903 e somente a
partir do final da década de 1930 passou a ser visto como uma alternativa
econômica. A planta (figura 2), foi introduzida nos estados da Paraíba, Bahia e
Rio Grande do Norte, em virtude das condições climáticas propícias, pois o sisal é
uma planta que requer clima quente, grande luminosidade e é adaptada a
regiões semi-áridas por ser altamente resistente a estiagens prolongadas (Alves
e Santiago, 2005).
20
Figura 2: Planta de sisal em Valente/BA
Logo após a Segunda Guerra Mundial, o sisal teve rápida expansão na
Paraíba, em virtude da alta demanda dos mercados interno e externo, tornado
este Estado o principal produtor da fibra. Em 1946, o Brasil tornava-se
exportador dessa fibra e em 1951 assumia a segunda posição no tocante à
produção mundial. Já a Paraíba, apesar do destaque de maior produtor de sisal
do Nordeste, perdeu, na década de 60, essa hegemonia para a Bahia, por conta
dos preços baixos, do desinteresse do produtor e de áreas pouco produtivas
(Silva e Beltrão, 1999).
Entre 1965 e 1974 o Brasil produzia mais de 200 mil toneladas/ano de sisal.
Nas décadas de 1980 e 1990 houve um declínio na produção, reduzindo-se a
patamares inferiores a 150 mil toneladas/ano, devido ao aparecimento das fibras
sintéticas, como o polipropileno, que é produzido a preços mais baixos que o
sisal e com qualidade superior para a maioria dos fins a que se destina a fibra de
sisal (Silva e Beltrão, 1999). No final da década de 1990, a produção passou a
apresentar sinais de recuperação, chegando a 194 mil toneladas no ano de 2000,
segundo dados do IBGE. O Estado da Bahia é, atualmente, o principal produtor
brasileiro de sisal, tendo em 2005 explorado mais de 250 mil hectares e colhido
93,67% de toda a produção brasileira, conforme mostra a tabela 1. O sisal é o
décimo produto da pauta de exportação da Bahia (Alves e Santiago, 2005).
21
Tabela 1: Área plantada, produtividade e produção de fibra de sisal de 2003 a 2005 no
Brasil
2003 2004 2005
Área
(ha)
Produtividade
(kg/ha)
Produção
(t)
Área
(ha)
Produtividade
(kg/ha)
Produção
(t)
Área
(ha)
Produtividade
(kg/ha)
Produção
(t)
BRASIL
221.638 843 186.840
233.224 853 198.949
240.019 862 206.896
Bahia 207.294 852 176.614
217.214 861 187.020
224.818 865 194.467
Fonte: IBGE - Produção Agrícola Municipal (2006)
Segundo Alves e Santiago (2005), 75 municípios baianos são produtores de
sisal. Tais municípios, juntos, ocupam uma área de 80,6 mil hectares, abrigam
uma população em torno de 1,5 milhão de habitantes e estão distribuídos nas
microrregiões Nordeste, Piemonte da Diamantina e Paraguaçu. Destes
municípios, 36 são os mais representativos em termos de produção. Na tabela 2
são apresentados os principais importadores de sisal do Brasil por tipo de
produto no ano de 2006.
Tabela 2: Exportações brasileiras de sisal e manufaturados e os principais países de
destino no ano de 2006
Tipo de Produto País Quantidade (t) Participação (%)
Sisal beneficiado
China 30.903 29,0
Portugal 6.993 6,6
México 4.270 4,0
Cabos, cordas e cordéis
Estados Unidos 33.200 31,2
França 1.634 1,5
Alemanha 1.293 1,2
Fios cru, alvejado/branqueado
Estados Unidos 10.623 10,0
Holanda 1.505 1,4
Portugal 943 0,9
Tapetes
Alemanha 760 0,7
Holanda 693 0,6
Argentina 618 0,6
Fonte: CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento
A denominação ‘região sisaleira’ provém do fato de ser a extração da fibra de
sisal a principal atividade econômica e o setor que mais ocupa mão de obra.
Segundo Oliveira (2002), o tamanho da área de terra pode variar de acordo com
as condições naturais locais. Na área de atuação da APAEB, 67% dos
22
estabelecimentos agrícolas possuem até 10 ha e 18,9% possuem áreas entre 10
e 100 ha (Oliveira, 2002).
O sisal é um vegetal de clima tropical e por isso existem poucos plantios
comerciais fora desse ambiente. Pertence ao gênero Agave, que engloba um
grupo bem definido de plantas de consistência herbácea e escapo floral saliente,
que pode atingir 12 metros de altura ou mais. A denominação Agave dada ao
gênero é derivada de agavos que, em grego, significa admirável, magnífico (Silva
e Beltrão, 1999).
A agave sisalana (sisal) adaptou-se muito bem às regiões semi-áridas do
nordeste do Brasil, onde é quase que exclusivamente cultivada. O sisal se
propaga assexuadamente por meio de filhotes e bulbilhos. Os filhotes ou
rebentões, como normalmente são chamados, são mudas que nascem ao lado
das plantas mãe e se ligam a elas por rizomas. Os bulbilhos são pequenas
plantas que se desenvolvem nos pendões florais, após a queda das flores. Tanto
um como outro são absolutamente iguais à planta-mãe. No entanto, o emprego
de bulbilhos como material de plantio representa grandes vantagens para o
processo de comercialização, pois geralmente eles são plantados do mesmo
tamanho, desenvolvem-se mais rapidamente e atingem a idade de corte mais
cedo que as plantas originadas dos rebentões (Oashi, 1999).
No Brasil, o método adotado é o plantio através de filhotes, transportados
diretamente da planta-mãe para o local definitivo. Os filhotes geralmente são
plantas que possuem um desenvolvimento fraco, dado o sombreamento das
plantas adultas e a invasão do mato no terreno. Possuem ainda tamanhos
variados, o que resulta na produção de fibras não uniformes, comprometendo
sensivelmente a qualidade do produto no mercado internacional (Oashi, 1999).
A maior parte das plantações de sisal no nordeste está concentrada em
regiões semi-áridas, de altitude até 600 m e precipitação pluviométrica média
anual entre 600 e 1.250 mm. O clima ideal para o desenvolvimento da cultura é
o quente, em que a média anual de temperatura esteja entre 20 e 28ºC, com
grande intensidade de luz e chuvas regulares. A umidade excessiva é prejudicial
à cultura, assim como prolongadas estiagens (Silva e Beltrão, 1999).
23
O sisal se adapta bem a solos menos férteis e passa a ter enorme
importância socioeconômica em alguns municípios do Estado da Bahia,
principalmente naqueles onde a opção por outras culturas comerciais é bastante
limitada (Oashi, 1999).
No Nordeste brasileiro a cultura de sisal é tecnicamente simples, pois as
diversas fases da exploração da cultura desenvolvem-se com o mínimo de
tecnologia. Conforme já mencionado, 67% dos estabelecimentos agrícolas de
sisal possuem área igual ou inferior a 10 hectares.
A composição do complexo de produção e desfibramento, bem como suas
funções, são especificadas a seguir (Alves e Santiago, 2005):
Cortador – colhe as folhas nos campos, cortando-as com foice apropriada;
Cambiteiro – transporta, com auxílio de burros, as folhas do campo para o
pé da máquina desfibradora;
Puxador – alimenta as máquinas desfibradoras com as folhas de sisal;
Banqueiro – recolhe as fibras após o desfibramento, pesando-as ainda
verdes;
Bagaceiro – abastece os puxadores com folha e retira da máquina os
resíduos provenientes do desfibramento;
Apenas 2% do sisal existente na Bahia estão com idade até 3 anos, 12% está
com idade de 3-8 anos e 86% com idade acima de 8 anos (Silva, 2004). Com
relação à reposição das plantações, praticamente não existe o replantio do sisal.
Maneja-se a cultura deixando-se as plantas sucessoras da planta mãe e assim
mantém-se a lavoura por mais de 50 anos, ou seja, na quarta colheita de uma
planta produtiva deixa-se um filhote que vai suceder esta planta a partir da 7ª
ou 8ª colheita (Odilon, 2007).
A época mais adequada para o plantio é antes do início da estação chuvosa,
aproximadamente de dezembro a fevereiro. O espaçamento mais utilizado é de
2 m x 1 m, com uma população de 5 mil plantas/ha. O ciclo de vida da planta é
de 8 a 10 anos e a planta produz, por ciclo, 180 a 250 folhas (Silva e Beltrão,
1999).
24
A figura 3 ilustra o processo de obtenção da fibra de sisal.
Figura 3: Processo de obtenção de fibra de sisal
A primeira etapa do processo, a colheita do sisal, consiste no corte das
folhas. O primeiro corte pode ser feito aproximadamente aos 36 meses após o
plantio podendo ser colhidas entre 50 a 70 folhas. Cortes subseqüentes podem
ser feitos uma vez ao ano (30 folhas). O corte é feito manualmente com uma
pequena foice ou faca, rente ao tronco. As operações de corte, enfeixamento,
transporte e desfibramento devem ser sincronizadas de modo que as folhas
cortadas sejam beneficiadas no mesmo dia, para evitar o murchamento que
dificulta o desfibramento, e impedir a fermentação e depreciação da fibra (Silva e
Beltrão, 1999).
O transporte das folhas cortadas para o local de desfibramento é feito por
asininos, utilizando-se cangalhas com cambitos (gancho tipo V, de madeira) em
seu dorso onde são colocadas as folhas. O animal pode transportar
aproximadamente 200 folhas por viagem, com massa em torno de 100 a 130 kg.
Um animal e um operário (o cambiteiro) são suficientes para abastecer uma
máquina (Silva, 2004).
As folhas são então desfibradas. O desfibramento trata-se de um processo
pelo qual se elimina a polpa das fibras, mediante uma raspagem mecânica. Esta
é a operação mais complexa e de maior custo, realizada numa máquina
conhecida como ‘Paraibana’ ou ‘motor de agave’. É composta por um rotor de
ferro com cantoneiras, que em movimento, promovem o esmagamento e a
raspagem da folha. O rotor é acionado por um motor diesel, estacionário,
Yanmar ou Tobatta, cuja potência varia de 5 a 9 kW, sendo operado a uma
velocidade de 1.800 a 2.300 rpm. Por sua simplicidade, a máquina apresenta
baixa capacidade operacional, em torno de 150 a 200 kg de fibra seca em um
25
turno de 10 horas/dia. Esta operação, dependendo da região produtora, envolve
duas a quatro pessoas (Silva e Beltrão, 1999).
As fibras são secas por exposição ao sol, durante 8 a 10 horas, até atingir
umidade média de 13,5%, perdendo 46% em massa. A seguir as fibras são
amarradas em pequenos feixes e conduzidas até as batedeiras para a limpeza.
As batedeiras são máquinas dotadas de um tambor rotativo de aproximadamente
0,60 m e de seis lâminas planas de 5 cm de largura, protegidas por uma capa
metálica, que gira no sentido inverso ao das desfibradoras. Nessa operação,
geralmente se perde cerca de 4,5% da massa original da fibra pela eliminação
dos resíduos, em forma de pó e de fibras curtas (bucha). Na batedeira operam
duas pessoas, onde cada operador consegue ‘bater’ 15 toneladas de fibra por
semana (Alves e Santiago, 2005). Após o batimento, as fibras são selecionadas
de acordo com os padrões de classificação estabelecidos pelo Ministério da
Agricultura, Abastecimento e Reforma Agrária e então enfardadas.
3.1.2 Curauá
O curauá, Ananás erectifolius, não tem sua origem claramente determinada.
Muitos afirmam que tenha sido transportado das Guianas e das Antilhas para o
Brasil. Outros afirmam ser o curauá originário da própria região do vale do
Amazonas. A planta é conhecida desde a era pré-colombiana, cultivada por
pequenos produtores e utilizada na fabricação de cordas, sacos, redes e
artesanato (Berger et al., 2001). Produz uma fibra ultra-resistente e longa,
podendo ser utilizada nas indústrias têxtil, cosmética, farmacêutica, automotiva,
calçadista, celulósica, construção civil e informática (Satyanarayana et al.,
2007).
O curauá é uma monocotiledônea pertencente à família das Bromeliáceas, do
gênero Ananás erectifolius. É uma planta rizomatosa, sem raiz pivotante e com
sistema radicular fasciculado e superficial. A frutificação do curauá ocorre
normalmente na idade de um ano, exceto quando a planta é desfolhada, o que
atrasa sua frutificação. Porém, ao frutificar, a planta entra em senescência e
morre. Entre as bainhas das folhas ou diretamente dos rizomas, brotam
rebentos (Leão et al., 2001).
26
A planta do curauá pertence à família do abacaxi. Atualmente o curauá é
cultivado principalmente na comunidade de Lago Grande de Curuaí, município de
Santarém, estado do Pará, onde se concentra a maior produção dessa fibra
ocupando 350 hectares (Satyanarayana et al., 2007). Há também uma fazenda
para produção de fibra de curauá em Santarém que pertence a empresa Pematec
Triangel, com sua produção destinada à fabricação de mantas para utilização na
indústria automobilística.
Atualmente são cultivadas duas espécies de curauá: uma com folhas verdes,
chamada de curauá branco e outra com folhas roxo-avermelhadas, denominada
curauá roxo (figura 4).
Figura 4: Plantação de curauá branco e roxo (Foto: PEMATEC)
As folhas de curauá medem de 1 a 1,5 m de comprimento, 4 a 5 cm de
largura e têm cerca de 5 mm de espessura, rendendo 6% de fibra em base seca.
A resistência a tração é 5 a 9 vezes maior que as fibras de sisal e juta
(Satyanarayana et al., 2007).
A planta de curauá é relativamente pouco exigente, não necessitando de
solos férteis para o seu cultivo. Pode ser plantada em solos arenosos, em
plantios solteiros ou em consórcio com culturas anuais ou perenes e no
aproveitamento de áreas degradadas (Lameira et al., 2003).
27
A melhor época para o plantio não adubado é o período de dezembro até
março. Para o adubado o melhor período é entre outubro e fevereiro. A adubação
torna o cultivo mais caro e não é praticada pela maioria dos agricultores, mesmo
tendo-se conhecimento de que a adubação aumenta o rendimento de fibra seca
por hectare. Resultados obtidos em plantações experimentais apontaram que
para o curauá roxo, com a aplicação de elevadas doses de adubação mineral
(NPKCa), o aumento no rendimento de fibra seca por hectare foi de 306% e para
o curauá branco foi de 239% (Berger et al., 2001).
A produção de fibra de curauá em 1998 era de aproximadamente 7,7
toneladas por ano. Como o curauá é produzido por pequenos agricultores
(agricultura familiar) e os métodos de cultivo e beneficiamento das folhas são
rudimentares, o rendimento de fibra seca por hectare é baixo e representou em
média 370 kg de fibra seca por hectare no ano de 2000 (Berger, 2001). Mesmo
sendo uma planta que cresce facilmente na Amazônia o curauá ainda é pouco
conhecido e estudado, por isso as dificuldades para se encontrar informações
sobre ele. Não se conhece a exata área plantada com curauá no estado do Pará e
estima-se que hoje, no Oeste desse estado, devem existir em torno de 200
hectares em produção (Sena, 2007).
Devido a falta de mudas a expansão do cultivo do curauá vem se
processando lentamente. Houve mudanças no sistema de produção com relação
ao espaçamento, aumentando o número de mudas plantadas por hectare, que
passaram de 4.400 no início dos trabalhos da EMATER com a cultura para as
atuais 25.000 mudas por hectare. Em comparação com o ano de 2002, devem
existir menos hectares plantados, mas um número bem maior de plantas em
produção (Sena, 2007).
O curauá branco tem folhas mais curtas e estreitas que o curauá roxo. O
caule do curauá branco, por sua vez, é mais curto que o do roxo. Segundo
Berger (2001), o curauá branco tem fibras mais claras e fortes. O curauá roxo
cresce mais rápido que o branco e também desenvolve mais massa em folhas e
por isso tem maior rendimento em fibra que o curauá branco.
28
O curauá se adapta melhor em regiões de clima tropical úmido, com uma
precipitação média anual acima de 2.000 mm e uma curta época de estiagem. O
solo deve ser profundo e bem drenado, com pH baixo, entre 4-5. Latossolo
amarelo com uma proporção de argila entre 25% e areia grossa de até 60% são
características bem apropriadas para o curauá. Devido às altas necessidades
nutricionais do curauá, o cultivo em solos fortemente degradados depois do uso
agrícola não é recomendado. A superfície do solo deve ser plana para minimizar
o risco de erosão pelas chuvas. Um plantio em áreas de baixa fertilidade pode
ser feito, mas deve ser observado que, neste caso, a produtividade será muito
baixa (Berger, 2001).
Para propagação da cultura, a multiplicação vegetativa é a mais utilizada,
podendo ser de duas formas (Leão et al., 2001):
1) Com rebentos que nascem na base das plantas que podem ser retirados a
cada três meses e plantados diretamente em outro lugar. Após um ano, o
rebento pode ser replantado como uma planta ‘madura’.
2) Por meio dos filhotes que nascem após a frutificação na base da fruta e ao
redor da coroa.
O cultivo do curauá na agricultura familiar é tecnicamente bastante simples, e
as diversas fases da exploração da cultura desenvolvem-se com o mínimo de
tecnologia. A limpeza do terreno é feita pela ‘broca’ que é a derrubada da
vegetação rasteira e pequenos arbustos presentes no local e a limpeza com fogo.
Na agricultura familiar, cerca de 200 famílias estão envolvidas com o processo de
obtenção de fibras de curauá na região de Santarém (Pematec, 2006). O sistema
de colheita muito utilizado pela agricultura familiar é o ‘seletivo’, ou seja, a
retirada folha a folha, quando estão adultas. O ciclo da planta completa-se aos
36 meses. As máquinas utilizadas para o desfibramento são semelhantes à do
sisal, porém com anteparo para evitar os acidentes com as mãos e braços
(Pematec, 2006).
As fibras produzidas neste sistema são processadas pelos próprios
agricultores, na produção de artesanato, fabricação de cordas, redes para dormir
e redes de pesca ou são vendidas à indústria para a fabricação de mantas.
29
A figura 5 ilustra o processo de obtenção da fibra de curauá, aos moldes da
agricultura familiar.
Figura 5: Processo de obtenção de fibra de curauá
Os tratos culturais essenciais limitam-se ao arranquio manual de ervas
daninhas que no primeiro ano da cultura pode ser repetido até quatro vezes. As
ervas daninhas são deixadas sobre o solo e servem como cobertura morta e para
proteger a terra contra perdas que seriam causadas pela erosão provocada pela
chuva (Berger, 2001).
A colheita pode ser feita em uma única vez, cerca de 24 meses após o plantio
ou em duas colheitas, a primeira quando a planta tem cerca de 18 meses e a
segunda com 24 ou 30 meses. Um sinal de que o curauá está maduro para ser
colhido é quando a ponta das folhas da borda da planta estão secas (Berger,
2001). Na colheita a folha é arrancada da planta não sendo necessário utilizar
ferramenta de corte e por isso somente as folhas mais velhas e maduras são
colhidas. Caso a colheita seja única, a planta é cortada na base e todas as folhas
são colhidas. As partes da planta, tais como as folhas, o tronco, a coroa, os
frutos, que não serão aproveitadas no desfibramento são deixadas na lavoura.
Os brotos, tanto da coroa quanto da borda das plantas, devem ser recolhidos e
plantados em outro local até atingirem o tamanho ideal para replantio na
lavoura. Para o transporte até a máquina de desfibramento as folhas são
arrumadas em feixes de 25 a 40 kg (Berger, 2001).
O desfibramento é realizado com equipamentos do tipo ‘Periquita’, que é
acionado através de um motor diesel de 3 a 5 kW. Estas máquinas são
compostas por um cilindro giratório onde são fixadas nove ‘navalhas’ com o
mesmo espaçamento entre si. O equipamento é coberto com uma capa de metal
para proteção do usuário contra acidentes. Na parte da frente da capa de metal,
há uma abertura por onde a folha é colocada para desfibrar. Este desfibramento
30
consiste na raspagem das folhas para retirada da polpa. A folha é colocada até a
metade, retirada e então a outra metade é colocada na máquina. Após o
desfibramento, a fibra é entregue a uma terceira pessoa e a próxima folha é
entregue pelo ‘entregador de folhas’ para ser desfibrada (Berger, 2001).
Diariamente é possível processar de 30 a 35 kg de fibra seca em uma
máquina, apesar de que existem casos isolados onde é possível alcançar 60 kg
de fibra seca em um dia de trabalho. Este baixo rendimento diário de produção
de fibra seca é a principal desvantagem do equipamento utilizado e esta forma
simples de obter a fibra tem um custo muito alto e não dá conta de atender a
demanda de fibra pela indústria (Berger, 2001).
Após o desfibramento a fibra verde é enfeixada em pequenos volumes de
cerca de 2 kg e é lavada em água corrente ou em tanques para retirada dos
restos de folhas (parênquima). Depois, os feixes de fibra são sacudidos e
estendidos em varais ao ar livre para secar. Após a secagem, a fibra é amarrada
em fardos de 20 a 40 kg (Berger, 2001).
As fibras, após secas, são encaminhadas para o processo de agulhamento.
Resumidamente, o processo de fabricação das mantas é composto por (Pematec,
2006):
Desfibramento: consiste no corte das fibras vegetais em cerca de 100 mm,
que passam por um equipamento chamado ‘multiabridor’ e são
transportadas pneumaticamente até a prensa de fardos. Nesta etapa é
feita a seleção de modo que as fibras com casca e/ou talos são separadas
mecanicamente.
Cardagem: depois de cortadas, as fibras são dosadas (pesadas) em
balanças eletrônicas e conduzidas até a carda. Na carda, as fibras são
transformadas em 2 véus, que são posteriormente reunidos e dobrados
em um dobrador de véus.
Os véus passam por uma agulhadeira para a compactação mecânica.
O material (manta) é retirado em forma de rolos que são passados em
uma calandra para redução da espessura. Após, é feito o corte das mantas
em medidas especificadas pelos compradores.
As mantas são prensadas, enfardadas e enviadas para os clientes.
31
A tabela 3 apresenta a evolução na produção de fibra de curauá, desde o ano
de 2003 quando ocorreu a primeira colheita na fazenda da Pematec, localizada
em Santarém/PA.
Tabela 3: Área total plantada, área com mudas plantadas, rendimento e quantidade de
mudas plantadas na fazenda da Pematec, de 2003 a 2007
Ano
Hectares
plantados com
mudas
Área plantada com
mudas
(ha acumulados)
Produção em kg
de fibra
seca/ha
Quantidade de
mudas plantadas
2003 50 ---- ---- 1.000.000
2004 80 130 1.800 1.600.000
2005 110 240 1.800 1.800.000
2006 30 270 5.400 1.800.000
2007 (previsão) 20 290 5.400 1.200.000
Fonte: Pematec (2007)
3.1.3 A Utilização das Fibras Vegetais na Indústria
Considerações ambientais e econômicas estão estimulando pesquisadores
no desenvolvimento de novos materiais para a indústria.
Os recursos naturais representam um aspecto dominante na atividade
econômica de qualquer país e por esta razão contribuem substancialmente para
o Produto Interno Bruto (PIB). No caso de países em desenvolvimento e
subdesenvolvidos isto também ajuda no aspecto social junto com
desenvolvimento econômico. Por isso, não é surpreendente observar um
aumento na tendência mundial rumo a novos processos e produtos, não somente
pela prevenção da poluição ambiental (que seria causada dispondo estes
materiais no meio ambiente sem tratamento adequado ou na utilização destes
materiais nos processos), mas também pela geração de empregos,
particularmente nas áreas rurais, contribuindo para melhoria das condições de
vida das pessoas (Satyanarayana et al., 2007).
Ainda segundo Satyanarayana et al. (2007), o Brasil tem grandes
possibilidades de exploração comercial de seus recursos naturais e isto deve ser
feito de acordo com a preocupação de produção sustentável destes recursos,
empregando tecnologias que conduzem a altas taxas de empregos e ao
desenvolvimento da economia nacional.
32
A mais antiga prática de utilização das fibras vegetais constituiu a manufatura
de vestuários. No entanto, existem outras aplicações das fibras, como por
exemplo, as fibras de folhas para cordoalhas, calçados, mantas para reforço de
matrizes poliméricas, as fibras de frutos para carpetes, filtros e estofamentos.
Estas aplicações dependem das características das fibras vegetais após os
processos de beneficiamento a que são submetidas (Faria e Costa, 1998).
A figura 6 mostra as principais categorias das fibras lignocelulósicas
(vegetais). Na Europa, comercialmente, a fibra vegetal mais importante é o
linho e no Brasil o sisal tem a maior importância comercial e, sobretudo social.
Fibras Vegetais
(celulósicas)
Fibras Vegetais
(celulósicas)
Fibras
dos talos
Fibras
dos talos
Fibras
das folhas
Fibras
das folhas
Fibras de frutos
e sementes
Fibras de frutos
e sementes
Fibras de
gramíneas
Fibras de
gramíneas
Fibras
da madeira
Fibras
da madeira
Linho
Cânhamo
Juta
Malva
Rami
Kenaf
Sisal
Curauá
Henequen
Coco
Algodão
Capok (paina)
(*)
Palha
(**)
Bagaço de cana
Bambu
Junco
Pinus
Eucalipto
(*)
Fibras da cápsula (interior do fruto da paineira)
(**)
Palha de trigo, arroz, aveia, cevada, etc
Fibras Vegetais
(celulósicas)
Fibras Vegetais
(celulósicas)
Fibras
dos talos
Fibras
dos talos
Fibras
das folhas
Fibras
das folhas
Fibras de frutos
e sementes
Fibras de frutos
e sementes
Fibras de
gramíneas
Fibras de
gramíneas
Fibras
da madeira
Fibras
da madeira
Linho
Cânhamo
Juta
Malva
Rami
Kenaf
Sisal
Curauá
Henequen
Coco
Algodão
Capok (paina)
(*)
Palha
(**)
Bagaço de cana
Bambu
Junco
Pinus
Eucalipto
(*)
Fibras da cápsula (interior do fruto da paineira)
(**)
Palha de trigo, arroz, aveia, cevada, etc
Figura 6: Classificação das fibras vegetais (adaptado de Young, 1995)
O desenvolvimento de compósitos poliméricos envolvendo o emprego de
fibras vegetais como reforço ou carga em matrizes poliméricas vem crescendo
cada vez mais, em resposta ao apelo pela conservação ambiental, mais
freqüente na indústria de polímeros (Leão et al., 2001). As fibras naturais são
adicionadas aos plásticos visando melhorar suas propriedades térmicas,
mecânicas e, em certas aplicações, reduzir os custos da composição. Além disso,
as fibras vegetais oferecem inúmeras vantagens quando comparadas, por
exemplo, à fibra de vidro, destacando-se: recursos provenientes de fonte
renovável de energia, baixo custo, baixa densidade, ausência de toxicidade e
ciclo quase fechado de CO
2
(Leão et al., 2001).
33
A figura 7 ilustra dois exemplos de aplicação de fibras vegetais na indústria
brasileira. Na figura 7(a) apresenta-se a utilização de fibras vegetais para a
produção de artigos de utilidade doméstica e na figura 7(b) o emprego da fibra
de curauá na produção de papel artesanal, que serve, neste caso, de matéria-
prima para confecção de artigos de decoração.
Figura 7: (a) Utilidades domésticas fabricadas com utilização de fibras vegetais (peças
fabricadas pela empresa COZA); (b) luminária fabricada com papel de curauá (Amazon
Paper)
Para o caso dos compósitos, diversas opções estão disponíveis, com
diferentes processos, composições e agentes ligantes. Termoplásticos podem ser
utilizados para fazer compósitos para componentes não estruturais e as resinas
termofixas são usadas para componentes estruturais. Estes compósitos são
projetados com base nos requisitos de utilização do componente, sob os mais
importantes aspectos, tais como: requisitos técnicos, propriedades mecânicas,
custo, disponibilidade, renovabilidade, reciclabilidade, uso de energia e
preservação ambiental (Leão et al., 1998).
Na indústria automobilística, as fibras naturais e o pó de madeira são talvez
os produtos mais antigos adicionados aos compósitos plásticos. Seu uso data
desde o plástico original, o baquelite, no qual era usado para dar resistência ao
impacto, reduzir custos e controlar o encolhimento. O Trabant da Alemanha
Oriental (1950 – 1990) foi o primeiro veículo produzido com o emprego de fibras
naturais. Ele era equipado com um chassi feito de um compósito de algodão
numa matriz de poliéster (Zah et al., 2007).
Nos anos 90, guiada pelo aumento da pressão perante as questões
ambientais, a indústria automobilística fez significantes avanços no
desenvolvimento de compósitos com fibras vegetais, com a aplicação em peças
34
do interior do veículo. Um número de modelo de veículos, primeiro na Europa e
então na América do Norte, deram destaque à aplicação de termoplásticos
reforçados com fibra natural em painéis de portas, porta-pacotes, porta-malas e
parte traseira dos bancos. Os primeiros compósitos, substituindo as placas de
fibra de madeira, foram uma mistura de linho e sisal em uma matriz de resina
epóxi, primeiramente utilizado nos painéis de porta do veículo Mercedes Classe
E, no início dos anos 90 (Zah et al., 2007).
Até recentemente, fabricantes de automóveis usavam termoplásticos
reforçados com produtos minerais ou fibra de vidro. Atualmente, a indústria
automobilística na Europa está utilizando novamente os compósitos com fibras
vegetais em componentes para o interior dos veículos, como por exemplo,
painéis de portas, revestimentos do porta-malas, painéis de instrumentos, porta-
pacotes, revestimentos de teto, apoios de cabeça e encosto de bancos. E, a
primeira aplicação de fibra natural em componente externo chegou recentemente
no mercado e trata-se da tampa traseira do ônibus Mercedes-Benz Travego, que
é fabricada com compósito de fibra de linho (Zah et al., 2007).
Assim como na Europa, o Brasil também se destaca no uso de fibras vegetais
na indústria automobilística. Há algumas décadas estes materiais vêm sendo
utilizados nos veículos aqui produzidos, como por exemplo, a fibra de coco
utilizada nos estofamentos dos bancos dos veículos Fusca, Kombi e Voyage. Este
material entrou em desuso devido à oferta do poliuretano que é um material
mais barato. Em 1994, a fibra de coco voltou a ser utilizada nos estofamentos
dos bancos dos caminhões Mercedes e que, por sua vez, ainda vem sendo
utilizada em alguns modelos.
A fibra de sisal é utilizada em forma de mantas ou como carga em
compósitos, na produção de peças para acabamento interno de veículos. A fibra
de curauá, caracterizada como a melhor fibra vegetal para aplicações em
compósitos com polipropileno (Leão et al., 2001), por enquanto é utilizada
apenas na linha Fox porque não há produção para atender maior demanda. A
Honda adotou o uso da fibra de juta no porta-pacotes do Fit. O produto era
bastante usado pela indústria automobilística há mais de 20 anos, mas foi
trocado por resinas plásticas, mais baratas e de produção em larga escala.
35
Agora, a juta começa a reconquistar espaço, assim como a malva e o algodão. A
General Motors usa pó de madeira misturado com polipropileno nos painéis das
portas do Corsa.
As figuras a seguir ilustram alguns exemplos de utilização de compósitos com
fibras vegetais em veículos. As figuras 8(a) e 8(b) representam veículos
produzidos no exterior e as figuras 8(c) e 8(d) ilustram componentes e veículos
fabricados no Brasil.
Figura 8: (a) Piso do porta-malas do BMW Série 7 (empresa Quadrant Plastic
Composites); (b) Painel da porta do Ford Mondeo (empresa Quadrant Plastic
Composites); (c) Tampa do porta-malas (Pematec); (d) Estofamentos de bancos
(www.automovel.com.br)
O interesse das empresas em utilizar materiais naturais na produção de
componentes procurando torná-los ambientalmente mais amigáveis está se
tornando uma prática comum, principalmente devido as exigências legais. Na
Europa, por exemplo, existe a Diretiva 2000/53/EC, através da qual os países
membros da Comunidade Européia devem reusar e recuperar os materiais dos
veículos ao final da vida útil em pelo menos 95% em massa até 2015 (Zah et al.,
2007). Daí a importância de considerar também aos aspectos ambientais
associados ao descarte destes componentes após a vida útil. Segundo Zah et al.
(2007), a utilização das fibras vegetais vem aumentando rapidamente no setor
automotivo, com índices de crescimento anual acima de 20%. Os artigos citados
a seguir abordam o aspecto do descarte dos compósitos fabricados com fibras
vegetais.
36
Li et al. (2000) fazem uma revisão dos desenvolvimentos recentes de
aplicação da fibra de sisal em compósitos e concluem que a fibra de sisal é um
reforço eficaz para matrizes poliméricas, borracha, gesso e cimento, propiciando
uma gama de aplicações técnicas, além dos usos tradicionais deste material para
fabricação de cordas, tapetes e mantas. Os autores comentam que os
compósitos reforçados com fibra de sisal têm potencial para serem usados como
materiais estruturais devido ao resultado das suas boas propriedades mecânicas,
ambientais e econômicas, e enfatizam a necessidade de realizar mais estudos
com relação ao descarte destes materiais. Conforme relato dos autores, métodos
de reciclagem (incluindo a queima para geração de energia) destes materiais
compósitos são aspectos importantes a serem considerados, porém ainda há
poucos dados publicados não sendo possível abordar esta questão no artigo.
Jayaraman (2003) escreve em seu artigo que as fibras vegetais possuem
bom potencial para servirem como reforço quando combinadas corretamente
com os polímeros. Estas fibras são relativamente baratas, originam-se de
recursos renováveis e possuem valores favoráveis de resistência e módulo
específico. A renovabilidade das fibras vegetais e a reciclabilidade dos polímeros
termoplásticos fornecem uma qualidade atrativa e ambientalmente amigável aos
materiais termoplásticos compostos reforçados com fibras vegetais. No artigo, o
autor explora a possibilidade de reciclagem dos compósitos de polipropileno
reforçados com fibras vegetais. Para a reciclagem, o material é colocado em um
picador, que corta o material em pequenos pedaços que podem ser alimentados
diretamente na injetora. As fibras adquirem um aspecto ‘queimado’ após a
passagem pelo tambor da injeção e a tendência é de se orientarem na direção
do fluxo de injeção. Observa-se uma melhora na força de tração do material
reciclado em comparação ao material original, porém é necessário estudar o
comportamento das forças de impacto e flexão do material reciclado antes que
qualquer conclusão segura com relação a reciclabilidade possa ser alcançada.
3.2 A Sustentabilidade Ambiental dos Sistemas
No trabalho de Siche e Ortega (2005), os autores fazem uma revisão dos
vários conceitos de sustentabilidade apresentados por diversos autores. Por
exemplo, para Sachs a sustentabilidade constitui-se num conceito dinâmico que
37
leva em conta as necessidades crescentes das populações, num contexto
internacional em constante expansão. A sustentabilidade tem como base cinco
dimensões principais que são a sustentabilidade social, a econômica, a ecológica,
a geográfica e a cultural. A sustentabilidade social está vinculada ao padrão
estável de crescimento, melhor distribuição de renda com redução das diferenças
sociais. Já a sustentabilidade econômica engloba a geração de trabalho de forma
digna, a possibilidade de distribuição de renda, a promoção do desenvolvimento
das potencialidades locais e a diversificação de setores e atividades econômicas.
A dimensão sustentabilidade ecológica está vinculada ao uso efetivo dos recursos
existentes nos diversos ecossistemas com mínima deterioração ambiental. A
sustentabilidade geográfica está ligada à distribuição populacional no planeta,
sendo necessário, para atingí-la, uma configuração rural e urbana mais
equilibrada. A sustentabilidade cultural visa a realização de mudanças em
harmonia com a continuidade cultural vigente. Em um mundo sustentável, a
demanda da natureza pela sociedade está no contrapeso da natureza se
encontrar com essa demanda. Quando as demandas dos recursos ecológicos
excedem aos recursos que a natureza pode continuamente fornecer, se
apresenta o denominado ‘excesso ecológico’.
Siche e Ortega (2005) ainda comentam que a sustentabilidade ambiental está
ligada à preservação ou ao aprimoramento da base de recursos produtivos,
principalmente para as gerações futuras. Localmente, o principal desafio é
melhorar a qualidade de vida, de maneira sustentável, intensificando o uso de
recursos nas áreas rurais. Globalmente, o desafio principal é reduzir a
insustentabilidade do estilo de vida, especialmente nas áreas urbanas dos países
ricos.
Neste trabalho, realizar-se-á uma avaliação da sustentabilidade ambiental de
sistemas agrícola-industriais que operam na interface entre o meio ambiente e a
economia, a qual requer uma ferramenta capaz de considerar tais interações. A
contabilidade ambiental em emergia, desenvolvida por Odum (Odum, 1996)
contabiliza ao mesmo tempo as contribuições da natureza e da economia em
uma métrica comum.
38
Em face da importância das fibras vegetais para aplicação na indústria em
geral e dos vários exemplos citados, é necessário garantir o fornecimento de
matéria-prima. Como a produção das fibras vegetais ocorre num sistema agrícola
que necessita de recursos naturais, dentre outros, para seu desenvolvimento, é
necessário garantir que a produção destas fibras ocorra com a melhor eficiência
possível, minimizando ao máximo o estresse ambiental do sistema, visando,
sobretudo a sustentabilidade do mesmo.
A contabilidade ambiental em emergia é uma ferramenta recente,
desenvolvida ao longo dos últimos 30 anos, que tem se mostrado de grande
utilidade para avaliar as implicações ambientais dos sistemas humanos nos
sistemas que fornecem a sustentação da vida ao planeta (Giannetti et al., 2007).
É uma ferramenta que analisa os sistemas de forma holística e integrada ao meio
ambiente, permitindo o cálculo de indicadores de sustentabilidade (inerentes à
metodologia) que são utilizados no diagnóstico de um sistema e auxiliam a
tomada de decisão.
Esta ferramenta é empregada largamente para avaliação e comparações de
sistemas agrícolas, pois estes sistemas operam na interface entre o meio
ambiente e a economia, utilizando recursos naturais e da economia para produzir
alimentos e matérias-primas vegetais. Na literatura não existem trabalhos sobre
fibras naturais onde a contabilidade em emergia é empregada, embora já tenha
sido utilizada para avaliar a sustentabilidade em sistemas agrícolas.
Cita-se Bastianoni et al. (2001) que comparam seis sistemas agrícolas
empregando a contabilidade ambiental em emergia para obter os indicadores de
sustentabilidade e avaliar a eficiência dos sistemas agrícolas. A fertilidade do solo
e as condições ambientais são fatores primários e essenciais para a eficiência e a
sustentabilidade ambiental dos processos. Os autores estudaram a produção de
várias culturas da região de Chianti (Itália), entre elas uvas viníferas de alta
qualidade e, por meio dos indicadores ambientais, compararam os resultados
com as médias nacionais. Conclui-se no artigo que a região de Chianti tem carga
ambiental menor se comparada com as médias nacionais e ainda emprega maior
porcentagem de recursos renováveis no seu sistema produtivo, tendo o melhor
indicador para sustentabilidade em longo prazo.
39
Ainda exemplificando a aplicação da ferramenta para avaliação de sistemas
agrícolas, Cavallet et al. (2006) estudaram um sistema agrícola integrado,
composto pela produção de grãos, porcos e peixes, em pequenas propriedades
na região Sul do Brasil. Utilizando a contabilidade ambiental e os indicadores em
emergia, os subsistemas foram comparados com o sistema integrado. Para
aperfeiçoar a avaliação, foram empregadas novas abordagens em emergia que
usam fatores parciais de renovabilidade para as entradas de materiais e serviços
do processo. Os resultados indicaram que o sistema integrado de produção é
mais eficiente na conversão da emergia, mais sustentável e menos agressivo ao
meio ambiente em comparação com subsistemas de produção separados. Além
disso, os indicadores mostram que os sistemas de produção integrada são aptos
a reduzir, por meio da reciclagem dos materiais, o uso de recursos externos. A
metodologia empregada provou ser útil no planejamento da fazenda e na
simulação de ações futuras para aperfeiçoar as técnicas de produção e tornar o
meio ambiente mais saudável. Os autores comentam ainda que é preciso fazer
esforços para aperfeiçoar a reciclagem e a integração dos subsistemas e também
minimizar a intensificação na produção de porcos. Para melhorar os indicadores
em emergia e a sustentabilidade dos sistemas avaliados, é preciso tornar-se
menos dependente dos recursos não renováveis. Além disso, sistemas de
produção integrados devem alcançar o balanço correto entre a produção de
porcos e de milho para fechar o ciclo de integração dos materiais dentro do
sistema.
Entretanto, estudos onde a ferramenta de contabilidade ambiental em
emergia é utilizada para avaliação de sistemas que integram a produção agrícola
com processo industrial (como no presente estudo) são ainda pouco comuns.
Cita-se Bastianoni e Marchettini (2000) que utilizaram a contabilidade
ambiental em emergia para analisar quatro sistemas de conversão de biomassa
em etanol: dois sistemas referem-se a produção de cana de açúcar nos Estados
Unidos em diferentes situações ambientais, um sistema considera a produção de
etanol no Brasil e um quarto sistema corresponde à produção de etanol a partir
de uvas na Itália. Os aspectos referentes ao balanço de carbono, a eficiência do
processo e a área necessária para o cultivo foram avaliados para estabelecer a
viabilidade e a sustentabilidade ecológica dos processos de produção do
40
combustível. Para a comparação dos sistemas foram calculados indicadores em
emergia. Como resultados deste estudo têm-se que o bioetanol de cana de
açúcar produzido no Brasil e na Flórida tem uma alta relação de energia da
saída/entrada (4,35 e 3,38 respectivamente). A análise em emergia indicou uma
grande contribuição (>60% do total) para a erosão do solo no caso da Flórida
que significa que o solo provavelmente se tornará um fator limitante,
especialmente por ser um recurso não renovável. Como principal conclusão, os
autores citam que a produção sustentável de biocombustíveis ainda está muito
distante. A biomassa não pode ser a principal fonte de energia em países que
têm um elevado consumo de energia. Os autores comentam ainda que melhores
resultados podem ser obtidos através do desenvolvimento de sistemas
integrados nos quais todas as saídas do processo agrícola são utilizadas.
Cuadra e Rydberg (2006) avaliaram as contribuições ambientais no sistema
de produção, processamento e exportação de café na Nicarágua. Para a
avaliação foram calculados indicadores ambientais para cada etapa de produção.
Os autores observaram que as atividades de processamento e industrialização do
café são mais intensivas, requerendo grande suporte ambiental. Isto se deve à
grande quantidade de recursos oriundos da economia e aos poucos recursos
renováveis de dentro do sistema. O processamento de café tem uma baixa
sustentabilidade a longo prazo, pois grande parte de suas entradas deriva de
recursos não renováveis. O trabalho mostrou que praticamente todos os
compradores se beneficiam ao comprar café verde da Nicarágua. Esse país
exporta mais emergia no café verde vendido do que importa no dinheiro recebido
pelo café, danificando seus recursos naturais locais. Um preço justo a ser pago
pelo café verde deveria ser três vezes o preço atual pago (dependendo do país
comprador). O artigo mostra que a análise em emergia é uma ferramenta
poderosa na avaliação dos requerimentos ambientais diretos e indiretos para um
bem ou serviço e é por isso capaz de avaliar o comércio (compra e venda) de um
modo mais abrangente que o usualmente empregado, pelas medidas econômicas
tradicionais. A adição de valor agregado aos produtos (por exemplo, o café
solúvel) é uma alternativa para efetuar trocas comerciais mais equilibradas, o
que foi indicado mediante a análise em emergia. Desigualdades no comércio
internacional também podem ser detectadas com esta ferramenta de avaliação.
41
A utilização da ferramenta da contabilidade ambiental em emergia para
avaliação de processos industriais onde a interface com a natureza não é direta,
ainda é pouco usual e encontram-se poucos exemplos em literatura.
Cita-se o artigo de Yang et al. (2003) que empregam a contabilidade
ambiental em emergia para avaliar sistemas industriais incluindo os resíduos que
são desconsiderados na contabilidade tradicional em emergia. Nesse artigo, os
autores consideram o impacto dos resíduos na contabilidade em emergia e
apresentam um novo indicador para a sustentabilidade ambiental dos processos.
A justificativa para a apresentação deste novo indicador é que na contabilidade
ambiental em emergia o indicador de sustentabilidade requer informações sobre
os fluxos de recursos em emergia renovável e não renovável. Porém, em
sistemas industriais os recursos que entram são na maioria das vezes não
renováveis, como por exemplo, o carvão e o óleo. Como o tratamento e o reuso
de resíduos são a chave para a avaliação da sustentabilidade do sistema, a
avaliação da sustentabilidade de um sistema industrial deve considerar os
resíduos do processo tendo em vista que a destinação de resíduos requer alto
investimento. Este novo indicador de sustentabilidade (IESI – Índice de
Sustentabilidade Industrial) considera o investimento em emergia e o impacto
ambiental industrial onde é incluído o valor em emergia referente ao
investimento para o tratamento dos resíduos. Quanto maior for o IESI, menor
será o impacto ambiental causado pelos resíduos industriais e,
conseqüentemente, o sistema será mais sustentável. O estudo de caso foi
aplicado a uma indústria de carvão. O resultado mostrou que o indicador de
sustentabilidade (IESI) é quase 3 vezes maior quando se emprega a recuperação
dos resíduos para utilização em novos produtos do que quando é realizado
somente o tratamento dos mesmos. Assim, para o uso dos recursos ser eficiente,
os resíduos do processo devem ser recuperados. O artigo apresenta um método
melhorado de contabilidade ambiental em emergia em sistemas industriais onde
os resíduos são contabilizados.
Seguindo ainda com exemplos do emprego da contabilidade ambiental em
emergia para sistemas industriais, cita-se o trabalho de Faro et al. (2006) que
avaliaram o uso de recursos e a carga ambiental associada ao processo de
produção de parafusos e ao processo de zincagem de parafusos (tratamento
42
superficial). Os indicadores ambientais para o processo e para o produto foram
calculados e os aspectos de renovabilidade da mão de obra e da energia elétrica
empregada no processo, bem como o reuso da água da estação de tratamento
foram discutidos e avaliados. O aço dos parafusos (recurso considerado não
renovável) representa 93% sej/sej da emergia total do produto final e as
contribuições de eletricidade, mão de obra e produtos químicos giram em torno
de 4% sej/sej, 2% sej/sej e 1% sej/sej, respectivamente. O artigo reporta a
necessidade de se pensar em novos indicadores para a avaliação de processos
puramente industriais, onde não há o emprego de recursos renováveis,
impossibilitando o cálculo dos indicadores ELR (carga ambiental) e ESI
(sustentabilidade). Devido a isso, foi usada a fração renovável de alguns
recursos, empregando o critério de atribuir à mão de obra uma fração renovável
equivalente a fração renovável do país no qual esta mão de obra está inserida.
Como principais conclusões deste artigo têm-se que a contabilidade ambiental
em emergia indicou que os parafusos zincados são competitivos no mercado e
que o processo de zincagem deve ser revisto, tanto nos aspectos econômicos
quanto ambientais. O uso de frações renováveis (67% para a energia elétrica e
70% para a mão de obra) limita a comparação do processo com valores
internacionais, mas oferece um novo aspecto para a tomada de decisão, pois
permite avaliar a melhor área geográfica para implantar um processo que não
pode ser modificado ou que não tem alternativa tecnológica para torná-lo mais
amigável ao meio ambiente.
Giannetti et al. (2007) empregaram a contabilidade ambiental em emergia
para avaliar a melhoria da performance ambiental de uma empresa fabricante de
semi-jóias após a implantação do projeto de minimização de resíduos e
intervenções do ‘programa de produção mais limpa’ no processo produtivo. No
artigo são descritas as ações para redução de resíduos e poluição,
implementadas para obter benefícios econômicos e ambientais. Para a avaliação
dos resultados, foram empregados indicadores de performance locais que
evidenciaram as economias financeiras e de material por quilo de peça
produzida. Foi alcançada uma redução de 86% em volume da solução
desengraxante e 36% no consumo de energia elétrica. Dentre os indicadores
empregados no artigo, destaca-se a emergia total (indicador de performance
global) para avaliar a performance ambiental do sistema no âmbito da biosfera.
43
A emergia total das economias obtidas por meio da implantação das ações de
produção mais limpa foi usada como medida quantitativa do suporte ambiental
aos fluxos de energia e de materiais envolvidos no processo de produção das
semijóias, calculada para avaliar o trabalho da natureza ‘economizado’ com a
redução no uso de materiais e energia pela empresa. Os indicadores mostraram
que pequenas mudanças nos processos internos da empresa reduzem os
impactos e beneficiam o meio ambiente. Como principais resultados do trabalho
tem-se que o dinheiro economizado no segundo ano foi da ordem de US$
115.000,00 sendo que 6% são associados ao programa de minimização de
resíduos e 94% devido às intervenções do programa de ‘produção mais limpa’ no
processo de produção. A economia de emergia (trabalho da natureza e humano)
foi de 2.317 E+11 sej/ano, sendo 7,5% devido à minimização de resíduos e
92,5% associado às intervenções do programa de ‘produção mais limpa’. Com
relação ao emdolar (que é a emergia total do sistema dividida pelo PIB) o valor
calculado foi de Em$ 62.801 (com base na economia do Brasil no ano de 1996).
Este resultado mostra que a empresa tem uma desvantagem em emergia
quando compra seus recursos. Isto é, os preços são mais altos que o valor do
conteúdo da emergia dos seus produtos.
Nos trabalhos de Yang et al. (2003), Faro et al. (2006) e Giannetti et al.
(2007) foram empregadas algumas variações dos indicadores ambientais em
emergia para melhor se adaptarem à natureza industrial. Yang et al. (2003)
reforça esta idéia quando cita que a contabilidade ambiental em emergia é usada
freqüentemente para avaliar sistemas ecológicos e raramente em sistemas
industriais. A contabilidade ambiental em emergia tradicional também
desconsidera a geração dos resíduos tendo em vista que em um sistema
ecológico natural não há resíduos e não há poluição, porque todo o resíduo é
assimilado e envolvido pelo meio ambiente. Em sistemas industriais os resíduos
são liberados para o meio ambiente e por isso deveriam fazer parte das
avaliações tendo em vista que recursos da natureza são consumidos para diluir,
abater ou mitigar as emissões no ambiente.
3.2.1 Diagrama ternário de emergia
O diagrama ternário é apresentado como uma ferramenta gráfica para auxiliar
a contabilidade ambiental em emergia e tomada de decisões ambientais
44
baseadas na análise emergética. Esta ferramenta gráfica, desenvolvida por
Giannetti et al. (2006), produz um diagrama triangular eqüilátero com três
componentes, representados pelos fluxos de recursos R (renováveis), N (não
renováveis) e F (economia), cuja soma será sempre 100%. Cada vértice do
triângulo está associado a um fluxo (R, N e F) e os lados do triângulo
representam combinações binárias. Combinações de três fluxos são
representadas por pontos no interior do triângulo e o valor percentual de cada
fluxo é dado pela perpendicular que une o ponto e a lateral oposta ao vértice de
interesse. O uso das propriedades dos triângulos eqüiláteros fornece informações
adicionais sobre a dependência do sistema em um determinado tipo de fluxo (R,
N ou F), sobre a (eco)eficiência do sistema quanto ao uso de reservas e sobre a
eficiência do suporte do ambiente, necessário à operação do sistema. A
ferramenta gráfica permite comparar empresas, produtos, processos e serviços,
avaliar melhorias e acompanhar o desempenho do sistema ao longo do tempo.
Por ser uma ferramenta recente, há poucos trabalhos na literatura que se
valem da representação gráfica dos resultados utilizando o diagrama ternário de
emergia. Cita-se o artigo de Almeida et al. (2007) onde apresentam-se cinco
exemplos de aplicação do diagrama ternário de emergia que foram extraídos da
literatura e selecionados com o objetivo de ilustrar a aplicação da ferramenta.
Para cada exemplo, a partir do triângulo, foram apresentadas as linhas de fluxos
dos recursos, as linhas de sensibilidade, o ponto de simergia e as linhas de
sustentabilidade.
No trabalho de Guarnetti et al. (2007), dados de sistemas agrícolas
retirados da literatura foram organizados com o objetivo de evidenciar a
influência do tipo de cultura e dos critérios de análise sobre a localização dos
pontos no diagrama ternário de emergia. Os autores atentaram para a
importância da influência do critério do analista na contabilidade ambiental e de
conhecer o sistema e a procedência dos recursos ambientais para que não haja
variações significativas no valor do índice de sustentabilidade.
Agostinho et al. (2008) empregaram o diagrama ternário para apresentar os
resultados da avaliação emergética de três pequenas fazendas familiares no
Brasil. Com a representação dos pontos no diagrama, através do tamanho dos
45
mesmos, foi possível apontar qual dos sistemas que emprega mais emergia (o
maior ponto implica em maior consumo de emergia). Também foram
apresentadas as porcentagens de consumo de recursos (R, N e F) e o índice de
sustentabilidade para os sistemas. O diagrama permitiu fazer comparações entre
os sistemas e reforçou a proposta de Giannetti et al. (2006) no emprego da
ferramenta para auxiliar a tomada de decisões ambientais baseadas na análise
emergética.
Um exemplo de aplicação do diagrama ternário para um sistema industrial
pode ser visualizado no trabalho de Faro et al. (2007). Foi utilizado o diagrama
ternário em emergia para representar e facilitar a interpretação dos resultados
da contabilidade ambiental em emergia realizada em um processo de zincagem
de parafusos. A partir da representação dos pontos no diagrama ternário foi
possível observar as variações do índice de sustentabilidade a partir da inclusão
de frações renováveis para a mão de obra e energia elétrica em comparação com
o índice de sustentabilidade do processo onde a fração renovável não foi
aplicada.
3.2.2 Área Suporte baseada na emergia
Brown e Ulgiati (2001) desenvolveram um método para determinar a
capacidade de carga para investimentos econômicos baseado na metodologia da
contabilidade ambiental em emergia.
Os autores afirmam que a capacidade de carga pode ser determinada tendo
como base as necessidades em emergia para uma dada população ou a
intensidade de emergia de um desenvolvimento econômico. A capacidade de
carga de um ambiente é determinada pela habilidade do meio ambiente em
fornecer a emergia requerida. Um ambiente rico pode suportar grandes
populações ou desenvolvimentos econômicos mais intensos. Em termos de
emergia, a capacidade de carga em longo prazo de uma área é limitada pelo
fluxo de emergia renovável que é característica daquela área. A capacidade de
carga pode ser determinada com base nos recursos em emergia renováveis e
através do índice de carga ambiental (ELR), que é razão entre a emergia não
renovável pela emergia renovável. A metodologia de cálculo está descrita no
artigo de Brown e Ulgiati (2001) e um resumo será apresentado no capítulo 4.
46
O método foi ilustrado por Brown e Ulgiati (2001) através do cálculo da área
de suporte ambiental para dois resorts turísticos com características bem
diferentes: um pequeno resort para mergulho, localizado em Papua Nova Guiné
(PNG) e um grande complexo hoteleiro na Baía de Badaras (México). A área
suporte indireta dos resorts, que é a área necessária para fornecer a emergia
renovável suficiente para reduzir o indicador de carga ambiental (ELR) a valores
comparáveis com os da região, é de 34 km² e 35 km² para o PNG resort e hotel
mexicano respectivamente. Como uma relação da área de suporte ambiental em
relação à área do empreendimento, o resort PNG requer cerca de 835 vezes a
área de terra do resort para o suporte ambiental enquanto que o hotel mexicano
requer cerca de 1.800 vezes mais área. A área de suporte renovável é a área
que seria necessária se toda a emergia requerida para a sustentação dos resorts
viesse de recurso renovável: 39 km² para o PNG resort e 150 km² para o hotel
mexicano. Esta área representa uma área máxima teórica da região que poderia
ser necessária para fornecer as necessidades totais em emergia do resort
turístico a partir de entradas de emergia renovável. A relação da área suporte
renovável pela área do resort é cerca de 958 vezes a área de terra do PNG resort
e cerca de 7.882 vezes a área de terra do hotel mexicano.
Ulgiati e Brown (2002) utilizaram o método do cálculo da capacidade de carga
usando o indicador de carga ambiental para determinar a área suporte
necessária para os serviços ambientais (diluição da poluição). São os serviços
livres fornecidos pelo meio ambiente para absorver e dispor os resíduos de um
processo produtivo e são de fundamental importância para se ter um padrão de
produção sustentável.
Desta forma, o cálculo das áreas suporte indireta (SA
(ELR)
) e renovável (SA
(r)
)
do sistema, tendo como base os resultados da contabilidade ambiental em
emergia, fornece dados complementares para a avaliação da sustentabilidade de
um sistema.
47
4. MATERIAL E MÉTODO
A metodologia tradicional de contabilidade ambiental em emergia será
empregada para avaliar a sustentabilidade ambiental dos sistemas de produção
de mantas de fibra de sisal e de curauá. São sistemas que tem interface com o
meio ambiente e que avançam até a produção das mantas. Os sistemas
avaliados são compostos por processos agrícola-industriais nos quais a matéria-
prima é originada da agricultura (folhas de sisal e de curauá) e o beneficiamento
das folhas e a produção das mantas se dão por meio de um processo industrial.
Nesse capítulo serão descritos os sistemas em estudo, a metodologia e os
indicadores empregados.
4.1 Coleta de Dados
Para a realização do presente trabalho são necessários dados quantitativos
relacionados ao consumo de recursos naturais e de insumos associados às etapas
dos processos produtivos em análise. É necessário conhecer o consumo anual
dos materiais, energia, equipamentos, mão de obra, serviços e a produção do
sistema.
Para o sistema do sisal, os dados foram obtidos na literatura (Alves e
Santiago, 2005; Oashi, 1999; Silva, 2004; Silva e Beltrão, 1999), através de
comunicação particular com funcionários da EMBRAPA e a partir de informações
da APAEB de Valente. Também foram realizadas visitas, em 2001, em unidades
de produção de sisal em Valente/BA (no campo e na Batedeira Comunitária).
Adotou-se como base para os cálculos, a produção de 852 kg de fibra seca/ha
que, segundo dados do IBGE apresentados na tabela 1. Foi a quantidade de fibra
seca produzida em um hectare no ano de 2003, no estado da Bahia.
O sistema do curauá foi desenvolvido com base em dados fornecidos por uma
empresa produtora de fibra de curauá, que é uma fabricante de peças no
mercado automotivo. Esta empresa possui unidades em Santarém/PA, onde foi
desenvolvido o Projeto Curauá e em São Bernardo do Campo/SP, onde são
fabricadas as peças para a indústria. Adotou-se como base para os cálculos a
produção de 5.400 kg de fibra seca/ha que, segundo dados da empresa, foi a
48
quantidade de fibra produzida em um hectare no ano de 2006. Como a fazenda
de produção de curauá se localiza em Santarém/PA, os demais dados utilizados
neste trabalho têm como referência este município. Além das informações
obtidas com esta empresa, também foram pesquisados dados em literatura e foi
realizada uma visita, no ano de 2001, em campos de produção familiar de
curauá, no município de Óbidos/PA (região do Lago Grande de Curuaí).
4.2 Definição dos Sistemas de Produção de Fibras e Mantas
SISAL
As entradas para o sistema do sisal foram dimensionadas baseando-se em
uma pequena propriedade, que representa uma propriedade típica, a partir de
dados que são médias. Assumiu-se como base para os cálculos a quantidade de
fibra de sisal produzida em um hectare, no estado da Bahia e as demais entradas
foram dimensionadas (com base em dados da literatura e visitas ao local) para
obter dados coerentes com os da Bahia. Os resultados do dimensionamento são
mostrados em RESULTADOS (capítulo 5).
O sistema de produção de fibra de sisal e mantas pode ser subdividido em
três fases, conforme ilustrado na figura 9.
Figura 9: Fases referentes ao processo do sistema do sisal
A primeira fase ocorre no campo, que compreende a colheita das folhas, o
desfibramento e a secagem. As folhas de sisal são transportadas por jumentos
até o local do desfibramento. A segunda fase, onde a fibra de sisal é limpa e
selecionada, acontece em unidades fabris denominadas de ‘Batedeiras’,
49
geralmente localizada nas cidades. A terceira fase refere-se à produção das
mantas.
O transporte da fibra e da manta foi considerado no sistema e calculado a
partir de estimativas de consumo de combustível, tipo de veículo utilizado e
distâncias entre a origem e o destino. Contabilizou-se o trecho de ida e de
retorno do veículo bem como a mão de obra envolvida no transporte.
Para quantificar as entradas da segunda fase do processo, foram utilizados os
dados fornecidos pela Batedeira Comunitária da APAEB e também informações
disponíveis na literatura (vide Anexo A).
Não foi possível obter dados do processo de agulhamento de mantas de sisal
em São Paulo, onde se encontra o fornecedor de mantas agulhadas de sisal. Por
isso, para esta etapa, usaram-se os dados do processo de agulhamento das
mantas de curauá, pois os processos são semelhantes, diferenciando-se na
tecnologia do processo e na utilização de equipamentos mais modernos para o
agulhamento do curauá. Segundo informações obtidas do fabricante de mantas
de curauá, não há perdas no processo de agulhamento.
CURAUÁ
As entradas para o sistema do curauá foram dimensionadas baseando-se na
produção em grande escala para fins industriais (agricultura industrial). Os
cálculos foram baseados na quantidade de fibra de curauá produzida em um
hectare na Fazenda Curauá e as demais entradas foram dimensionadas com base
nos dados fornecidos pela empresa produtora de curauá, localizada na cidade de
Santarém/PA. Os resultados do dimensionamento são mostrados em RESULTADOS
(capítulo 5).
O sistema de produção de fibra de curauá e mantas, assim como para o sisal,
pode ser subdividido em três fases (figura 10).
50
Figura 10: Fases referentes ao processo do sistema do curauá
A primeira fase do processo, representado pelo cultivo e pela colheita das
folhas ocorre no campo. No sistema do curauá, as entradas associadas ao
desenvolvimento do material de plantio (‘mudas’) foram consideradas no
sistema. Na segunda fase, a folha do curauá é desfibrada, a fibra é lavada e
secada em estufas. Este processo acontece em uma unidade fabril, diferente do
processo do sisal, que ocorre no campo. Na terceira fase do processo é produzida
a manta de curauá.
O transporte das folhas e da manta foi considerado no sistema e calculado a
partir de estimativas de consumo de combustível, tipo de veículo utilizado e
distâncias entre a origem e o destino. Contabilizou-se o trecho de ida e de
retorno do veículo bem como a mão de obra envolvida no transporte. No
processo do curauá o desfibramento e a produção das mantas ocorre no mesmo
local e por isso que na figura 10, na 2ª fase, o transporte não aparece.
4.3 Contabilidade Ambiental em Emergia
A contabilidade ambiental em emergia (escrita com M), conforme afirma
Odum (1996), tem se mostrado de grande utilidade para avaliar as implicações
ambientais dos sistemas humanos nos sistemas que fornecem a sustentação da
vida no planeta. A contabilidade em emergia é uma ferramenta fundamentada na
termodinâmica de sistemas abertos e na teoria de sistemas. O objetivo desta
ferramenta é contabilizar, em uma ‘moeda’ comum, a produção de um produto
ou a geração de um serviço. Contabilizam-se, além dos recursos pagos, os
recursos não pagos pela economia que são fornecidos pelo meio ambiente. Estes
51
últimos são conhecidos como recursos livres, fornecidos pela ecosfera, e não são
considerados nos balanços tradicionais. O sistema econômico é considerado
como um sistema termodinâmico aberto contido num ecossistema, a biosfera,
com o qual troca energia e matéria (Giannetti et al, 2007).
A contabilidade ambiental em emergia é capaz de contabilizar as
contribuições tanto da natureza quanto da economia numa mesma base
(equivalente de energia solar, sej), permitindo avaliações significativas no
sistema. São quantificados os recursos renováveis, não-renováveis e vindos da
economia que são empregados no sistema. Conhecer estes fluxos é de
fundamental importância, pois é através deles que se entende o comportamento
do sistema e a sua relação com o meio ambiente. A partir desta contabilidade
surgem indicadores de sustentabilidade inerentes à ferramenta (Odum, 1996),
com o objetivo de quantificar alguns aspectos considerados fundamentais, tais
como a eficiência no uso dos recursos, a produtividade, a carga ambiental e a
sustentabilidade global. Estes indicadores, por sua vez, auxiliam na tomada de
decisão por processos e/ou produtos visando a sustentabilidade ambiental, pois,
conforme já mencionado, permitem avaliar a relação dos sistemas em estudo
com o meio ambiente.
A emergia é definida como sendo a energia disponível de um determinado
tipo, previamente requerida, direta ou indiretamente, para obter um bem ou um
serviço. A emergia não é energia, é uma contabilização de todo trabalho
empregado num determinado processo, incluindo o trabalho humano e o da
natureza. Por este motivo, a grafia da palavra com M é atribuída ao significado
de memória de energia (disponível) empregada.
4.2.1 Etapas para realização do diagnóstico ambiental
A primeira etapa compreende a descrição e a investigação dos sistemas de
produção em estudo e suas interfaces (características da região, área que os
sistemas ocupam, fontes de energia e recursos utilizados para o funcionamento
dos sistemas, produtividade, dentre outros). Nesta fase também são
quantificados os recursos envolvidos nos sistemas (balanço de massa e energia)
e os dados são normalizados.
52
A etapa seguinte consiste na representação dos sistemas na forma de
diagrama de fluxos de energia. Para a construção destes diagramas existe uma
metodologia já determinada, onde cada elemento é representado com um
símbolo específico. Os símbolos empregados e desenvolvidos por Odum (1996) e
seus significados estão representados na tabela 4.
Tabela 4: Principais símbolos empregados na construção dos diagramas de fluxos de
energia e seu significado
S
S
Í
Í
M
M
B
B
O
O
L
L
O
O
S
S
D
D
E
E
S
S
C
C
R
R
I
I
Ç
Ç
Ã
Ã
O
O
Fonte: indica os recursos externos que fornecem energia ao sistema. Na
nomeclatura específica, os fluxos de recursos renováveis são representados
pela letra R, os não-renováveis pela letra N e os provenientes da economia
pela letra F.
Produtor: é uma unidade que coleta e transforma energia de baixa
qualidade sob a interação de um fluxo de energia de alta qualidade.
Estoque/Depósito: este símbolo representa um depósito de energia
armazenada dentro do sistema.
Caixa: símbolo de uso múltiplo que pode ser usado para representar uma
unidade de consumo e produção dentro de um sistema maior.
Fluxo de Energia: as setas representam os fluxos de energia, cuja vazão
é proporcional ao volume do estoque ou à intensidade da fonte que o
produz.
Sumidouro de Energia: o sistema usa a energia potencial para produzir
trabalho. O custo desta transformação é a degradação da energia, que
abandona o sistema como energia de baixa qualidade.
O diagrama de fluxos de energia, exemplificado através da figura 11, é usado
tanto para organizar e integrar as partes que constituem o sistema em estudo,
quanto para conhecer as interações entre os fluxos e inventariar todos os
recursos (energéticos, materiais e serviços humanos) que são necessários no
processo.
53
Figura 11: Diagrama de fluxos de energia para um sistema de produção de tomates em
estufa (adaptado de Lagerberg e Brown, 1999)
Os fluxos de recursos renováveis são representados pela letra R, os não-
renováveis pela letra N, os provenientes da economia pela letra F e o fluxo
resultante do processo pela letra Y, na nomenclatura específica. Na álgebra em
emergia (que é uma álgebra de memorização e não de conservação) o valor de Y
é dado pela soma dos fluxos de entrada (Y = F + N + R).
Todos os fluxos que cruzam as fronteiras do sistema são fontes de recursos
externas ao sistema. No diagrama foram representadas três fontes de recursos
renováveis (energia do vento, da chuva e solar) fornecidos pela natureza. Foram
considerados três recursos oriundos da economia: o trabalho humano, a energia
elétrica e o combustível. A água está representada com o símbolo do estoque e,
neste estudo, os analistas consideram que a água de irrigação é um recurso não
renovável na contabilidade em emergia do sistema (Lagerberg e Brown, 1999).
A produção dos tomates é representada pelo símbolo do produtor.
Concluída a etapa de representação dos sistemas, inicia-se a construção das
tabelas que permitem a organização das entradas. Na tabela 5 exemplifica-se
um modelo de tabela de fluxos de energia. Os dados numéricos necessários para
a construção das tabelas provêm de medidas, cálculos ou da literatura, conforme
a disponibilidade dos mesmos.
54
Cada fluxo considerado recebe uma linha na tabela. Fluxos de energia,
materiais e serviços já calculados em termos de suas unidades convencionais são
convertidos em fluxos de emergia quando multiplicados pelos fatores de
intensidade em emergia (transformidade quando expressos em sej/J). Em
termos práticos, a transformidade serve para calcular a emergia de um recurso,
mediante a multiplicação da energia disponível do recurso por sua
transformidade.
Tabela 5: Exemplo de uma tabela de contabilidade ambiental em emergia
Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 Coluna 5 Coluna 6 Coluna 7
Item
Recurso/
tipo
Unidade
Fluxo de
energia/
(unidade/ano)
Emergia por
unidade/
(sej/unidade)
Emergia
solar/
(sej/ano)
% de
emergia
total
Nas colunas da tabela 5 os dados são representados da seguinte forma: na
Coluna 1 indica-se o número da linha onde são listados os itens avaliados. Na
Coluna 2 o nome do item é escrito e também a classificação dos recursos,
segundo a sua natureza, nas categorias renovável (R), não renovável (N) e fonte
oriunda da economia (F). Na Coluna 3 é expressa a unidade do recurso, por
exemplo, gramas, joules ou a unidade de moeda. Na Coluna 4, são
representadas as quantidades de cada item. Cabe salientar que a unidade destas
quantidades refere-se a um período de tempo, geralmente um ano, pois a
contabilidade em emergia é uma ferramenta que avalia um processo em um
determinado período de tempo. Na Coluna 5 são colocados os valores dos fatores
de intensidade em emergia (transformidade quando expressados em sej/J).
Estes dados estão, na maioria das vezes, disponíveis na literatura, calculados
previamente por outros pesquisadores. Os valores das transformidades utilizadas
neste trabalho são apresentados na tabela 6. Na Coluna 6 dispõem-se os valores
de emergia solar (sej/unidade de tempo). Para cada item o valor de emergia é
calculado multiplicando os dados das colunas 4 e 5. Na Coluna 7 são
apresentadas as porcentagens dos recursos avaliados com relação a emergia
total. Os valores percentuais em emergia identificam quais são os recursos mais
importantes para o sistema em estudo. A soma dos valores desta coluna deve
representar 100% sej/sej.
55
Neste trabalho, a partir das informações contidas no diagrama, foram
elaboradas duas tabelas: uma com o objetivo de avaliar cada etapa do processo
isoladamente, objetivando identificar qual etapa teria uma maior contribuição na
avaliação da sustentabilidade do sistema e outra tabela para avaliar a
contabilidade ambiental em emergia do produto resultante de cada etapa do
processo. Nesta última tabela as etapas foram agrupadas com o objetivo de
evidenciar os três produtos comercializáveis, com base na fibra. A primeira etapa
agrupada (A) refere-se à folha colhida; na segunda etapa (B) tem-se como
produto a fibra limpa e na terceira (C), a manta.
Os recursos referentes à infra-estrutura (materiais de construção) e os
recursos associados à operação (serviços humanos, eletricidade, maquinário),
são divididos pela vida útil das instalações.
Após a conclusão da etapa de elaboração e interpretação da tabela são
calculados os indicadores de sustentabilidade.
4.2.2 Transformidade solar e emergia por unidade
A contabilidade ambiental em emergia considera tanto os recursos naturais
como os econômicos e, em função disso, diferentes métricas estão envolvidas.
Nesse sentido, Odum (1996) criou o conceito de transformidade para avaliar
diferentes recursos e processos em uma métrica comum.
A transformidade é definida como a quantidade de energia solar empregada
direta e/ou indiretamente na obtenção de um joule de determinado produto, bem
ou serviço, sendo sua unidade expressa em sej/J. É o valor que mede a extensão
da convergência dos materiais e o fluxo em emergia no processo e provê
informação sobre a sua eficiência. Desta forma, se um produto provém de
diferentes processos, aquele que apresentar a menor transformidade será
produzido de forma mais eficiente. Quanto maior o valor da transformidade,
maior foi o trabalho para obter o produto e, portanto, maior a sua qualidade
(Odum, 1996). É calculdada segundo a equação 1.
E
Y
E
FNR
Tr =
++
= (1), onde:
56
Y - é a emergia
E - é a energia dos produtos.
A transformidade ou emergia por unidade fornece uma medida da
concentração de emergia e pode ser considerada como um indicador de
qualidade. Os valores da transformidade dependem do material e da enegia
utilizados nas diversas etapas de obtenção do produto ou serviço e, por este
motivo, variam de acordo com a matéria-prima selecionada, com o tipo de
energia empregado e com a eficiência do sistema produtivo. A tabela 6 relaciona
os valores das transformidades e emergia por unidade, empregadas neste
trabalho.
Tabela 6: Valores das transformidades (ou emergia por unidade) utilizados.
Item
Emergia/unidade
[sej/unid.]
Referência Observação
Sol, J 1 Por definição
Energia Cinética do Vento, J 1,50E+03 Odum, 1996
Energia Química da Chuva, J 1,82E+04 Odum, 1996 (p.309)
Energia Geopotencial da
Chuva, J
1,05E+04 Odum, 1996 (p.309)
Madeira, J 4,40E+04
Buranakarn, 1998 (p.140) apud
Odum, 1996
Diesel e Lubrificante, J 6,60E+04 Odum, 1996 (p.308)
Erosão do Solo, J 7,40E+04 Odum, 1996 (p.310)
Evaporação (secagem), g 1,45E+05 Buenfil, 2001 (p.64)
Evaporação de áreas
de terra incluindo a
transpiração das
plantas.
Água, g 2,25E+05 Buenfil, 2001 (p.224)
Groundwater, Sand &
gravel aquifer
Eletricidade, J 2,69E+05
Brandt-Williams, 2002 apud
Ortega et al., 2006 (p.209)
Pedra (brita), g 9,75E+05
Largerberg e Brown, 1999
(p.429) apud Odum, 1996
Foi utilizada a
transformidade de
pedras graníticas.
Mão de obra, J (SISAL) 3,40E+06 Calculado (deste trabalho) Item 4.3
Mão de obra, J (CURAUÁ) 4,50E+06 Calculado (deste trabalho) Item 4.3
Cal, g 6,70E+06
Buranakarn, 1998 (p.139) apud
Odum et al., 1995
Utilizada a
transformidade do
‘limestone’.
Outros (agregados), g 1,00E+09
Buranakarn, 1998 (p.139) apud
Odum et al., 1995
Areia, g 1,00E+09
Buranakarn, 1998 (p.139)
apud Odum, 1996
Tabela A-1
Blocos de concreto, kg 1,35 E+09
Buranakarn, 1998 (p.140) apud
Haukoos, 1995
Sem serviços
Concreto, g 1,44E+09 Buranakarn, 1998 (p.142)
Sem serviços, Tabela
3-2
57
Continuação da tabela 6
Item
Emergia/unidade
[sej/unid.]
Referência Observação
Aço, g 1,78E+09
Buranakarn, 1998 (p.140) apud
Odum, 1996
Tabela A-2, sem
serviços.
Arame Galvanizado, g 1,78E+09
Buranakarn, 1998 (p.140) apud
Odum, 1996
Cimento, g 1,97E+09 Buranakarn, 1998 (p.142)
Sem serviços, Tabela
3-1
Ferro, g 2,65E+09 Buranakarn, 1998 (p.142)
Sem serviços, Tabela
C-3
Tijolo, g 2,19E+09 Buranakarn, 1998 (p.142)
Sem serviços, Tabela
3-3
Plástico, g 3,15E+09 Buranakarn, 1998 (p.187) Tabela C-8
Motor, g 4,10E+09 Buranakarn, 1998 (p.142)
Tabela A-2, sem
serviços.
Borracha, g 4,30E+09
Ulgiati et al., 1994 apud Odum
e Odum, 1983
Plástico (PEAD), g 5,72E+09 Buranakarn, 1998 (p.143)
Sem serviços, Tabela
C-10
Caminhão, g 6,70E+09
Ulgiati et al., 1994 apud Brown
e Arding, 1991
Máquinas e
equipamentos
Alumínio, g 1,27E+10 Buranakarn, 1998 (p.143)
Sem serviços, Tabela
3-6
4.2.3 Indicadores em emergia
Da contabilidade ambiental em emergia surgem indicadores de
sustentabilidade inerentes à ferramenta, com o objetivo de quantificar os
aspectos já indicados como fundamentais nos objetivos propostos pelo sistema,
ou seja, eficiência no uso dos recursos, produtividade, carga ambiental e
sustentabilidade global. A seguir, são definidos apenas os indicadores
empregados neste estudo.
Indicador de investimento em emergia (EIR)
O indicador de investimento em emergia EIR (sigla proveniente de Emergy
Investment Ratio) é calculado a partir da razão entre o fluxo de emergia vindo
da economia (F) e os valores dos fluxos do ambiente, sejam eles renováveis ou
não renováveis, conforme a equação 2. Este indicador, que confronta as frações
pagas e as livres vindas do ambiente, permite reconhecer as alternativas mais
competitivas.
)( NR
F
EIR
+
=
(2)
58
Indicador de rendimento em emergia EYR
O indicador de rendimento em emergia EYR (Emergy Yield Ratio) é calculado
a partir da emergia do produto, dividida pela emergia dos recursos vindos da
economia (vide equação 3). Este indicador é útil para comparar um processo e
suas alternativas, já que valores maiores indicam um retorno superior por
unidade de emergia investida. O valor mínimo é a unidade que ocorre quando a
contribuição da natureza é nula (R+N = 0). A diferença do valor unitário mede a
contribuição do meio ambiente.
F
Y
EYR = (3)
Indicador de carga ambiental (ELR)
O indicador de carga ambiental ELR (Environmental Load Ratio) permite
distinguir as frações derivadas da economia e as não renováveis, da porção
renovável. Ele indica a pressão que o processo de produção exerce no meio
ambiente e é calculado utilizando a equação 4. É importante ter em mente que,
com uma perspectiva de longo prazo, a economia do planeta depende, para sua
sobrevivência, não só das fontes renováveis, mas também de um ambiente sadio
que permita dar suporte às funções necessárias para a vida. Nesta direção, o
emprego do ELR mostra-se de grande utilidade.
R
FN
ELR
)(
+
= (4)
Índice de sustentabilidade em emergia (ESI ou SI)
O índice de sustentabilidade ESI (Emergy Sustainability Index), definido por
Ulgiati e Brown (1998), é conceituado como a razão entre os indicadores de
rendimento em emergia (EYR) e de carga ambiental (ELR), chaves no processo
em direção ao desenvolvimento sustentável. O conceito de sustentabilidade está
atrelado à maximização do rendimento e a minimização da carga ambiental, ou
seja, o máximo de aproveitamento do investimento com um mínimo de estresse
dos recursos locais. É calculado dividindo-se a equação 2 pela 3, resultando na
equação 5.
59
ELR
EYR
ESI =
(5)
O índice de sustentabilidade pode ser interpretado da seguinte forma,
segundo Brown e Ulgiati (2002):
· SI < 1 é indicativo de produtos ou processos que não são sustentáveis;
· SI > 1 indica produtos ou processos que dão contribuições sustentáveis
à economia;
· 1< SI < 5 indica sustentabilidade a médio prazo;
· SI > 5 indica sustentabilidade a longo prazo.
Percentual de energia renovável (%R)
É a parcela de emergia total processada de um determinado sistema que
provém de fontes de recursos renováveis, calculado pela utilização da equação 6.
Processos que contém um alto valor percentual de renováveis podem ser
sustentáveis.
100% ×=
Y
R
R (6)
Os indicadores em emergia podem ser utilizados também para estudar as
relações entre a emergia, o dinheiro e a economia. A emergia flui em uma
direção enquanto o dinheiro flui em direção oposta. Por exemplo, num sistema
agrícola, onde são produzidos carne e hortaliças, os produtos fluem para as
cidades e em troca o agricultor obtém dinheiro, que regressa à fazenda. O
agricultor usa o dinheiro recebido para comprar combustível, maquinários e
fertilizante. O sistema econômico de uma região ou de um país se caracteriza
pelos fluxos de emergia, materiais e serviços que se pagam com dinheiro. Para
avaliar a relação entre a economia e a emergia, serão utilizados os indicadores
de relação entre emergia e dinheiro (EMR) e o indicador de troca de emergia
(EER).
Relação Emergia/Dinheiro (EMR)
A prosperidade total de uma nação é usualmente medida usando o PIB
(Produto Interno Bruto). Este índice econômico mede os fluxos monetários da
economia. Entretanto, este índice não dimensiona quanto custa a base de
recursos ou a prosperidade real que há em um país. A emergia total usada por
60
uma nação inclui os processos globais necessários para gerar os recursos
utilizados por uma nação, ou melhor, o potencial que é possível utilizar (Cuadra e
Rydberg, 2006).
A emergia total anual usada por um país mede sua prosperidade anual. Em
diferentes países, dinheiro compra quantidades diferentes de prosperidade real,
mesmo quando as moedas são comparadas em uma base de moeda
internacional. A quantidade de prosperidade real que o dinheiro circulante
compra é indicado pela razão entre a emergia e o dinheiro (EMR – Emergy
Money Ratio) (Odum, 1996).
Este indicador considera a emergia que fornece suporte à economia de um
país e permite comparações entre países. É calculado pela relação de toda a
emergia que suporta a economia de um país pelo PIB do mesmo país. Um fluxo
monetário pode ser convertido em fluxo de emergia, multiplicando-o pelo EMR.
Indicador de Intercâmbio de Emergia (EER)
É o indicador de troca de emergia (Emergy Exchange Ratio) em uma
transação comercial (compra ou venda). Quando um bem é vendido e dinheiro é
recebido em troca, ambos os fluxos são convertidos em unidades de emergia. O
índice de troca de emergia entre dois diferentes países é calculado com a relação
entre seus EMRs. No comércio entre duas nações, o país com o menor EMR
ganha em emergia sobre aquelas nações com EMR mais elevado. Quanto menor
o EMR de um país, o dinheiro compra mais emergia no exterior do que no
mercado interno (Cuadra e Rydberg, 2006). Por exemplo, para calcular o EER do
sisal utiliza-se a equação 7.
(7)
4.4 Diagrama Ternário de Emergia
A ferramenta gráfica denominada ‘diagrama ternário de emergia’ é composta
por um triângulo eqüilátero com três variáveis associadas a porcentagens. Cada
(
)
)
(
)
( )
EMR
dadeTransformi
pagoDinheiro
energiadeFluxo
dinheirodoEmergia
sisaldoEmergia
×=
(
61
um dos eixos do diagrama corresponde a uma das fontes de recursos renováveis
(R), não-renováveis (N) e pagos (F). A soma destes recursos será sempre 100%
(sej/sej) e considerando esta propriedade, os fluxos podem variar de 0 a 100%
(sej/sej).
Cada vértice do triângulo está associado a um fluxo (R, N e F) e os lados do
triângulo representam combinações binárias. Combinações de três fluxos são
representadas por pontos no interior do triângulo e o valor percentual de cada
fluxo é dado pela perpendicular que une o ponto e a lateral oposta ao vértice de
interesse. As propriedades do diagrama triangular são mostradas na figura 12.
Uma descrição detalhada desta ferramenta gráfica pode ser encontrada em
Giannetti et al. (2006), Giannetti et al. (2007) e Almeida et al. (2007). Algumas
propriedades serão explicadas, pois serão aplicadas neste trabalho.
O uso das propriedades fornece informações adicionais sobre a dependência
do sistema em um determinado tipo de fluxo (R, N ou F). A ferramenta gráfica
permite comparar os sistemas em estudo, avaliar melhorias e acompanhar a
performance do sistema ao longo do tempo. Tomando a figura 12 como
exemplo, a representação de dois sistemas hipotéticos 2 e 3 no diagrama
permite a imediata visualização dos resultados e facilita a comparação. Nota-se
que os processos 2 e 3 utilizam a mesma proporção de recursos renováveis,
mas que a sustentabilidade (ESI) do sistema 2 é superior à do sistema 3
(Giannetti et al., 2007).
Figura 12: Exemplo de aplicação do diagrama (Fonte: Giannetti et al., 2007)
62
Linhas de fontes de recursos: os pontos que representam um sistema são o
resultado da combinação dos fluxos R, N e F, que pode ser exemplificado na
figura 12 com os pontos 2 e 3. A proporção de cada fluxo de emergia é dada pela
distância entre o ponto e o lado do triângulo oposto ao vértice que representa
100% de cada fluxo. Na figura 13 os sistemas 1, 2, 3, 4, 6 e 8 são apresentados
juntamente com as linhas de recursos R = 0,2, R = 0,6, N = 0,05 e F = 0,2. É
fácil notar que os sistemas 1, 3 e 8 usam a mesma porcentagem de recursos
locais não renováveis, pois estão na mesma linha paralela ao lado RF (%N = 5%
sej/sej) do triângulo.
Figura 13: Exemplo de representação das linhas de recursos e linhas de sustentabilidade
(Fonte: Giannetti et al., 2007)
Linhas de sustentabilidade: a ferramenta permite a apresentação de linhas
em valor fixo de ESI, conforme apresentadas na figura 13. Essas linhas partem
do vértice N e cruzam o lado oposto do vértice, permitindo assim dividir o
diagrama em áreas específicas de sustentabilidade, sendo possível comparar
produtos e processos. O processo 3 (figura 13) apresenta uma contribuição para
a sustentabilidade em médio prazo, já que está localizado entre as linhas de
ESI=1 e ESI=5 (Brown e Ulgiati, 1997), enquanto o processo 8, localizado
abaixo da linha ESI=1, não poderá sustentar-se em operação por longo prazo.
Da mesma forma, observa-se que os processos 6 e 8 empregam a mesma
proporção de recursos renováveis (%R=20 sej/sej), mas que o processo 6
contribui mais para a sustentabilidade do setor, já que utiliza menor quantidade
de recursos da economia e encontra-se na região 1 < ESI < 5.
63
4.5 Cálculo da Área Suporte
A capacidade de carga de um ambiente é determinada pela habilidade do
ambiente em suprir a emergia requerida para um processo ou serviço. De acordo
com Brown e Ulgiati (2001), há duas maneiras de determinar a capacidade de
carga. Se partirmos do pressuposto de que todas as exigências ambientais são
provenientes de recursos renováveis, a ‘área indireta’ calculada ou área de
suporte renovável (SA (r)) irá servir como um prognóstico de sustentabilidade
em longo prazo (Ulgiati e Brown, 2001). Ela representa a área necessária para
fornecer a emergia total requerida para sustentar o desenvolvimento econômico,
desde que todas as entradas sejam renováveis. Por outro lado, uma segunda
abordagem permite prever a sustentabilidade em curto prazo e focaliza a
aptidão do desenvolvimento dentro de um sistema ambiental e a economia local
(Brown e Ulgiati, 2001). Trata-se de um indicador para medir a capacidade de
alteração dos padrões locais: cultural, econômico e ambiental.
Combinadas, as duas maneiras de cálculo fornecem limites inferiores e
superiores, respectivamente, à capacidade de carga de ambientes locais para
desenvolvimentos econômicos. No primeiro caso, a capacidade de carga em
emergia renovável assume que todos os recursos que sustentam um
empreendimento econômico precisam vir de uma base de recursos locais
renováveis. No segundo caso, o indicador de carga ambiental é usado para
determinar o quanto o ambiente local está nivelado com um empreendimento
econômico sob as condições correntes e sugere que um novo desenvolvimento
deve manter uma intensidade similar de modo a não alterar os padrões culturais,
econômicos e ambientais.
Cálculo da área suporte renovável
Os índices de capacidade de carga são expressos em função da área
necessária para suportar uma atividade econômica e esta área é denominada
‘área suporte’. A área suporte renovável é resultado da divisão da emergia total
de um processo pela densidade de empower renovável de uma região na qual o
processo está localizado, conforme a equação 8.
SA
(r)
= (F+N) / Empd
(r)
(8)
64
Onde,
SA
(r)
= área suporte renovável
Empd
(r)
= densidade de empower renovável
F = recursos da economia
N = recursos não renováveis
Cálculo da área suporte utilizando o ELR
Quase todos os processos produtivos da humanidade envolvem a interação
das emergias não renováveis com as emergias renováveis de um ambiente e,
como resultado, o meio ambiente é ‘carregado’. Para determinar a área suporte
necessária para que um desenvolvimento proposto continue competitivo sob as
condições atuais, primeiro o ELR da região é calculado (vide equação 3) e então
uma simples proporção equivalente é construída (equação 9).
ELR
(r)
= ELR
(d.)
(9)
Onde:
ELR
(r)
= indicador de carga ambiental da região,
ELR
(d.)
= indicador de carga ambiental do desenvolvimento = (F+N) / R*.
R* na equação 9 é a quantidade de emergia renovável necessária para
igualar o ELR do desenvolvimento àquele da região. A equação é resolvida
conforme segue:
R* = (F+N) / ELR
(r)
(10)
Uma vez que a quantidade R* é conhecida, a área suporte que corresponde à
área requerida para balancear o desenvolvimento proposto com o indicador de
carga ambiental da região (SA
(ELR
) é calculada conforme a equação 11.
SA
(ELR)
= R* / Empd
(r)
(11)
65
5. RESULTADOS
5.1 Sistemas de Produção
5.1.1 Sisal
A cultura do sisal existe no Brasil desde a década de 40, quando foi trazido do
México. Desde sua implantação no Brasil, o processo de extração da fibra é
exatamente o mesmo. Não houve nenhum avanço tecnológico nesta área e, em
função disso, a produtividade brasileira é muito baixa, em detrimento de outros
países produtores, que desenvolveram tecnologias mais avançadas e,
atualmente, possuem uma produtividade quatro vezes maior do que a
produtividade brasileira.
A figura 14 ilustra o processo de obtenção da fibra de sisal e da manta e as
principais entradas e saídas do sistema, considerando a produtividade por área.
Os demais dados inerentes ao processo podem ser encontrados nas tabelas de
fluxos de emergia (tabelas 10 e 11) e também no Anexo A.
Cultivo e colheita
das folhas
21.300 kg folhas/ha ano
(35.500 folhas/ha ano)
Desfibramento
Secagem
20.056 kg resíduos, onde:
55% = suco
33% = mucilagem úmida (após seca,
reduz seu peso em cerca de 8 vezes)
2% = bucha
1.244 kg fibra verde/ha ano
Batedeira
852 kg fibra seca/ha ano
(4% em massa da folha)
8 horas de exposição ao sol
392 kg de suco evaporado
Agulhamento
814 kg fibra limpa
3% pó = 26 kg
1,5% bucha = 12 kg
814 kg de manta de sisal
455 kWh/ha ano
3,16 kWh/ha ano
20 litros diesel/ha ano
Saídas
Entradas
Cultivo e colheita
das folhas
21.300 kg folhas/ha ano
(35.500 folhas/ha ano)
Desfibramento
Secagem
20.056 kg resíduos, onde:
55% = suco
33% = mucilagem úmida (após seca,
reduz seu peso em cerca de 8 vezes)
2% = bucha
1.244 kg fibra verde/ha ano
Batedeira
852 kg fibra seca/ha ano
(4% em massa da folha)
8 horas de exposição ao sol
392 kg de suco evaporado
Agulhamento
814 kg fibra limpa
3% pó = 26 kg
1,5% bucha = 12 kg
814 kg de manta de sisal
455 kWh/ha ano
3,16 kWh/ha ano
20 litros diesel/ha ano
Saídas
Entradas
Saídas
Entradas
Figura 14: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de mantas de sisal
66
O processo tem início com a colheita das folhas. O primeiro corte das folhas é
realizado aos 36 meses após o plantio, podendo ser colhidas entre 50 e 70 folhas
e nos cortes subseqüentes são retiradas cerca de 30 folhas. O ciclo da planta
dura em média de 8 a 10 anos e produz em média 180 a 250 folhas. Um
trabalhador consegue cortar e enfeixar 2.500 folhas por dia. Para produzir 852
kg de fibra seca por hectare, são necessárias três pessoas trabalhando durante
cinco dias. Ou seja, colhem-se 35.500 folhas de sisal por hectare, que equivalem
a 21.300 kg de folhas. O transporte das folhas de sisal até o local do
desfibramento é feito através de jumentos. Cada um transporta cerca de 200
folhas por viagem. Um animal e um cambiteiro (trabalhador que guia o jumento)
são suficientes para abastecer uma máquina no período de 10 horas (jornada de
trabalho nos campos de sisal).
As folhas são desfibradas através de raspagem mecânica em máquinas
conhecidas como ‘motor de agave’ ou ‘Paraibana’. Estas máquinas funcionam a
óleo diesel, consumindo 20 litros para processar as 35.500 folhas por hectare.
Nesta operação, para produzir 852 kg de fibra seca por hectare, é ocupada a
mão de obra de quatro pessoas, durante cinco dias de trabalho. Somente 4% em
massa da folha de sisal resulta em fibra seca e o restante é resíduo. Desta
forma, nesta etapa do processo são produzidos 1.244 kg de fibra verde e
gerados 20.056 kg de resíduos dos quais 55%, em massa, é suco, 33%, em
massa, é mucilagem úmida (que, após seca, reduz sua massa em cerca de oito
vezes) e 2%, em massa, é bucha. A mucilagem é utilizada como adubo nas
plantações de sisal e, também, como alimentação para os animais.
A fibra verde é estendida em varais para secar ao sol. Fica em exposição por 8
horas e perde 46% em massa, resultando em 852 kg de fibra seca. Nesta etapa
do processo ocupa-se a mão de obra de uma pessoa. A fibra seca é transportada
em caminhões, para galpões fechados, situados em geral na zona urbana dos
municípios, onde estão localizadas as máquinas denominadas de batedeiras. Nas
batedeiras ocorre a etapa de batimento das fibras (limpeza) para remoção do pó
que as envolve. Cada batedeira ocupa dois homens e a produtividade é de 15
toneladas/homem/semana. No presente trabalho foram utilizados os dados da
Batedeira Comunitária da APAEB, localizada em Valente/BA. As batedeiras
funcionam a energia elétrica e para ‘bater’ os 852 kg de fibra seca por hectare
67
são consumidos 3,16 kWh de energia elétrica. As perdas nesta etapa do processo
são de 4,5% da massa original da fibra, sendo que 3% em massa é pó e 1,5%
em massa é bucha (fibras curtas). O pó pode ser aproveitado como adubo
orgânico e até mesmo em misturas para ração animal e a bucha para fabricação
de celulose, em estofados e na confecção de mantas. Desta etapa do processo
resultam 814 kg de fibra seca e limpa.
A fibra limpa é transportada por caminhão até a fábrica que produz a manta
de sisal. Em São Paulo existe uma empresa que produzia mantas de fibra de
sisal, porém não foi possível conseguir dados para a realização deste trabalho.
Desta forma, assumiram-se os dados da produção das mantas de curauá da
empresa localizada em Santarém/PA, como sendo os mesmos para a produção
de mantas de sisal. É um processo industrial complexo que utiliza equipamentos
de última geração. Para produzir 814 kg de manta de sisal (referente a um
hectare) são consumidos 455 kWh de energia elétrica e é empregada a mão de
obra de 62 pessoas num período de 0,13 dias. A manta é transportada para São
Paulo até a empresa que produz peças para a indústria.
Não foram considerados os recursos envolvidos no preparo do solo e no
plantio do sisal, pois, conforme mencionado no item 2.1.1, maneja-se a cultura
deixando na lavoura as plantas sucessoras da planta mãe (filhotes). Desta
forma, a primeira etapa do processo é a colheita das folhas. Para suprir a
produção de fibra seca para um hectare são necessários 21.300 kg de folhas. O
transporte das folhas até o desfibramento é feito através de jumentos que
transportam cerca de 200 folhas por viagem. O jumento não foi considerado na
contabilidade, pois admitiu-se que ele está inserido no sistema em estudo, em
função de que para a sua manutenção não são envolvidos recursos externos ao
sistema. Os jumentos se alimentam da vegetação existente nas lavouras de
sisal.
5.1.2 Curauá
A figura 15 ilustra o processo de obtenção da fibra de curauá e da manta e as
principais entradas e saídas do sistema considerando a produtividade por área.
Demais dados inerentes ao processo podem ser encontrados nas tabelas de
fluxos de emergia (tabelas 16 e 17) e também no Anexo C.
68
Cultivo e colheita
das folhas
90.000 kg folhas/ha ano
(1.800.000 folhas/ha ano)
Desfibramento
e Lavagem
Secagem
83.628 kg resíduos, onde:
30% = celulose (fibrilas)
70% = líquido (“suco”)
6.372 kg fibra verde/ha ano
12 horas em estufa
972 kg de suco
evaporado
Agulhamento
5.400 kg fibra seca/ha ano
(6% em massa)
5.400 kg de manta de
curauá
3.150 kWh/ha ano
239 kWh/ha ano
180.000 litros água/ha ano
Saídas
Entradas
70 litros diesel/ha ano
23% de umidade
5% de umidade
Cultivo e colheita
das folhas
90.000 kg folhas/ha ano
(1.800.000 folhas/ha ano)
Desfibramento
e Lavagem
Secagem
83.628 kg resíduos, onde:
30% = celulose (fibrilas)
70% = líquido (“suco”)
6.372 kg fibra verde/ha ano
12 horas em estufa
972 kg de suco
evaporado
Agulhamento
5.400 kg fibra seca/ha ano
(6% em massa)
5.400 kg de manta de
curauá
3.150 kWh/ha ano
239 kWh/ha ano
180.000 litros água/ha ano
Saídas
Entradas
Saídas
Entradas
70 litros diesel/ha ano
23% de umidade
5% de umidade
Figura 15: Principais entradas e saídas para o sistema de produção de mantas de curauá
Em relação ao cultivo, a fazenda onde o curauá é cultivado possui 340
hectares, sendo que 240 são cultiváveis. Devido ao tipo de manejo adotado na
colheita da planta, o curauá torna-se uma cultura anual, devendo ser replantado
para garantir a produção do ano seguinte, diferente do sistema do sisal onde
praticamente não ocorre o replantio. Devido a isto, o material de plantio bem
como os recursos envolvidos no preparo do solo foram considerados na
contabilidade.
Para o preparo do solo é utilizado um trator que consome 70 litros de
diesel/ha. Durante o ciclo de vida da planta (12 meses), cada planta pode gerar
dois rebentos (ou ‘mudas’). São cultivadas 60.000 plantas por hectare e em
2006 foram plantados 30 hectares com mudas. A adubação é feita com
cobertura de mucilagem que são as sobras do desfibramento. Na fazenda é
empregada a mão de obra de 79 pessoas, sendo 17 para a colheita das folhas,
33 nas atividades de plantio e manutenção da fazenda e 29 pessoas destinadas à
colheita e seleção das mudas.
69
A primeira etapa do processo consiste na colheita das folhas de curauá
através do sistema de arranquio, onde é retirada toda a planta do solo. A planta
de curauá produz cerca de 30 folhas durante o ciclo de vida e uma folha pesa em
média 0,05 kg, resultando em 90.000 kg de folhas por hectare. Após a colheita,
as folhas são acondicionadas em sacos plásticos e transportadas por caminhão
até a unidade de desfibramento, percorrendo uma distância de 20 km (ida e
volta). Em cada viagem são transportados 165 sacos com 30 kg de folhas em
cada.
A etapa seguinte consiste no desfibramento das folhas através de raspagem
mecânica em equipamentos chamados de ‘Máquina Desfibradora de Curauá’ que
processam até 6 folhas simultaneamente. Na unidade de desfibramento há cinco
desfibradoras que funcionam com energia elétrica. Nesta atividade é empregada
a mão de obra de 16 pessoas e são consumidos 59 kWh para processar os
90.000 kg de folhas/ha. Do desfibramento resultam 6.372 kg de fibra verde/ha
e 83.628 kg de resíduo, pois somente 6% em massa da folha resultam em fibra
seca. Este resíduo (mucilagem) é aproveitado como adubo nas plantações de
curauá e pode ser utilizado também como alimento para animais. A fibra verde é
lavada manualmente em tanques com água para retirar as sobras de folhas.
Para lavar os 6.372 kg de fibra verde/ha emprega-se 180.000 litros de água.
Após a lavagem, a fibra é centrifugada para retirar o excesso de água e então é
levada para secagem em estufa. As fibras são secas com o calor do sol em
estufas onde ficam por 12 horas e perdem cerca de 18% em massa, resultando
em 5.400 kg de fibra seca por hectare. Para a lavagem das fibras e secagem é
utilizada a mão de obra de 6 pessoas.
O processo segue com a etapa de fabricação das mantas agulhadas, onde se
emprega a mão de obra de 62 pessoas. Os equipamentos instalados são de
última geração resultando em produtos de alta qualidade e, segundo declaração
da empresa, nesta etapa do processo não há perdas. São consumidos nesta
etapa 3.150 kWh de energia elétrica para produzir 5.400 kg de mantas por
hectare.
As mantas são carregadas em carretas na fábrica em Santarém/PA e seguem
até o porto. As carretas são embarcadas em balsas e transportadas via fluvial até
70
Belém/PA. São 952 km e a viagem dura 40 horas. De Belém, as carretas seguem
até São Paulo, percorrendo cerca de 3.000 km.
Na contabilidade foram considerados a balsa, o caminhão, o consumo de óleo
diesel e a mão de obra utilizada no transporte, considerando também o trajeto
de retorno.
5.2 Diagramas de Energia para os Sistemas do Sisal e Curauá
A figura 16 mostra o diagrama agregado de energia para o sistema de
produção de mantas agulhadas de sisal, considerando a colheita das folhas, o
desfibramento, a limpeza e a produção das mantas. Todos os fluxos que cruzam
a fronteira do sistema são fontes de recursos externas ao sistema. Os recursos
que entram no sistema estão organizados no diagrama da seguinte forma: à
esquerda estão os recursos renováveis fornecidos pela natureza e partindo da
esquerda para a direita, os pagos, que por sua vez estão ordenados de acordo
com o valor da transformidade correspondente, partindo do menor para o maior
valor. O fluxo de saída do sistema são as mantas de sisal.
Figura 16: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema agroindustrial
da fibra de sisal
71
No lado direito do diagrama estão representadas as entradas gratuitas
fornecidas pelo meio ambiente, como, por exemplo, o sol que é utilizado pelas
plantas (cultivo) e na secagem da fibra. Do cultivo do sisal tem-se as folhas
como produto resultante e os filhotes, que são utilizados para a propagação da
cultura. O uso do solo foi considerado como recurso local não-renovável, sendo
indicado pelo símbolo reservatório, que se encontra dentro dos limites da
fronteira do sistema. As demais entradas são representadas pelos recursos
vindos da economia: equipamentos, mão de obra, energia elétrica e óleo diesel.
Estes fluxos são alocados às etapas dos processos conforme ilustrado no
diagrama. Por exemplo, na etapa da limpeza da fibra e transporte, utiliza-se
energia elétrica, mão de obra, óleo diesel e equipamentos e tem-se a geração de
resíduos que retornam ao sistema (solo).
A figura 17 mostra o diagrama agregado de energia para o sistema de
produção de mantas agulhadas de curauá, considerando o ciclo completo da
produção, desde o cultivo da planta, o desfibramento, a limpeza até a produção
das mantas e seu transporte até São Paulo (onde são produzidos os
componentes). O fluxo de saída do sistema são as mantas de curauá na porta da
fábrica, para a fabricação de componentes automotivos.
Sol
Chuvas
Mão de
obra
Energia
Elétrica
Máquinas
e Equip.
Beneficiamento
da Fibra
Transporte
Óleo
Diesel
Ventos
Cultivo do Curauá
Folhas de
curauá
Material
para
plantio
Água
Solo
Resíduos
Produção
das Mantas
Transporte
Mantas
de curauá
Plástico
Figura 17: Diagrama agregado dos fluxos de energia referente ao sistema agroindustrial
do curauá
72
Assim como para o sistema do sisal, os recursos gratuitos fornecidos pelo
meio ambiente estão localizados à direita do diagrama e são basicamente os
recursos utilizados no desenvolvimento da plantação, no cultivo das mudas e na
secagem das fibras. Os recursos não renováveis utilizados no sistema são
representados pelo solo e pela água. As entradas pagas mais representativas
para o sistema estão representadas, ordenadas da esquerda para a direita, de
acordo com a grandeza da transformidade (da maior para menor).
Cabe salientar que no diagrama de energia estão representadas somente as
principais entradas, ou seja, os recursos mais representativos em emergia para
os sistemas em estudo.
5.3 Transformidade
Através da aplicação das transformidades a cada fluxo representado no
diagrama agregado de energia, geram-se os fluxos em emergia, que,
organizados, fornecem os respectivos balanços de emergia (ver tabelas 9, 11, 16
e 17). Existem tabelas de transformidade que recompilam os valores calculados
por diversos pesquisadores, porém, freqüentemente, durante a elaboração das
avaliações emergéticas, defronta-se com a ausência de dados de transformidade
específicos e, nesse caso, utilizam-se os valores de transformidade de recursos,
produtos ou serviços que mais se aproximam da situação sob análise ou o valor
da transformidade é calculado.
Neste trabalho foi determinado o valor da transformidade das folhas, da fibra
e das mantas de sisal e de curauá. Para definir a transformidade da folha, da
fibra e da manta de sisal, fez-se necessário transformar a unidade funcional
massa (g) em poder calorífico (J), já que a unidade da transformidade é sej/J.
Determinou-se a quantidade de matéria seca da folha e da fibra para então ser
multiplicada pelo poder calorífico da madeira. Foi escolhido o poder calorífico da
madeira devido ao fato do sisal ter porcentagem de celulose semelhante à da
madeira: 70,26% (Silva e Beltrão, 1999). O poder calorífico da madeira (matéria
seca) é de 3,6 kcal/g (Odum, 1996). Os cálculos estão detalhados no Anexo B.1.
73
Para definir a transformidade da folha, da fibra e da manta de curauá foi
empregada a mesma metodologia aplicada para o sisal. Neste caso utilizou-se
também o poder calorífico da madeira devido ao fato do curauá ter porcentagem
de celulose semelhante ao da madeira: 73,6 % em massa (ABPOL, 2007). Estes
cálculos estão detalhados no Anexo D.1.
Cálculo da transformidade para mão de obra
Intuitivamente, percebe-se que a emergia que sustenta o país não está
igualmente distribuída no Brasil. O valor per capita, calculado pela maioria dos
autores, supõe que a emergia per capita está igualmente distribuída. Segundo
Odum (1996), há uma relação entre emergia de um país e o PIB (Produto
Interno Bruto), sendo possível, a partir dos valores do PIB para o Brasil e as
cidades de Valente/BA e Santarém/PA, calcular esta relação já que o PIB e a
emergia são proporcionais. A tabela 7 traz os valores do PIB para o ano de
2001.
Tabela 7: PIB per capita referente ao ano de 2001 para o Brasil, estados da Bahia e Pará
e aos municípios de Valente e Santarém.
PIB per capita / (R$)
BRASIL 6.896
BAHIA 3.936
Valente 2.687
PARÁ 3.393
Santarém 1.970
Fonte: IBGE (2007)
A transformidade da mão de obra do Brasil para o ano de 2000 foi calculada
conforme demonstrado na tabela 8.
Tabela 8: Cálculo da transformidade da mão de obra para o Brasil
Nota
Item Quantidade Unidade
1 Emergia solar total no Brasil, 2000 7,21 E+24 sej/ano
2 População total no Brasil, 2000 1,71 E+08 pessoas
3 Emergia solar por pessoa por ano, 2000 4,22 E+16 sej/ano pessoa
4 Energia metabolismo diário (3.000 kcal/pessoa) 1,26 E+07 J/dia pessoa
5
Energia total consumida em 285 dias laboráveis (sábado
e domingo não estão incluídos – Ulgiati et al., 1994)
3,58 E+09 J/ano pessoa
6 Transformidade da mão de obra (item 3 / item 5) 1,18 E+07 sej/J
Fontes de dados:
Item 1 – calculado a partir dos dados do EMR do Brasil (Romanelli, 2007)
Item 2 – IBGE
74
Com os dados da tabela 7 foi possível calcular as relações entre o
PIB/habitante do Brasil e o PIB/habitante das cidades de Valente/BA (sistema do
sisal) e de Santarém/PA (sistema do curauá).
Para determinar a relação da emergia por habitante, foram realizados os
seguintes cálculos:
1) Relação entre PIB/hab (Brasil) com o PIB/hab de Valente/BA:
6.896 / 2.867 = 2,6
2) Relação entre PIB/hab (Brasil) com o PIB/hab de Santarém/PA:
6.896 / 1.970 = 3,5
A partir dos valores acima calculados, assume-se que a transformidade da
mão de obra para o sistema do sisal (Valente/BA) é 2,6 vezes menor que a
transformidade da mão de obra do Brasil, com o valor de 4,5 E+06 sej/J (item
6 da tabela 8 dividido por 2,6). E, para o sistema do curauá (Santarém/PA), a
transformidade da mão de obra é 3,5 vezes menor, com valor de 3,4 E+06
sej/J (item 6 da tabela 8 dividido por 3,5). Estes são os valores que serão
utilizados neste trabalho.
5.4 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Sisal
Concluídas as etapas de descrição do sistema, levantamento de dados e a
representação do sistema na forma de diagramas agregados de energia, passa-
se a construção das tabelas da contabilidade em emergia. A partir das
informações contidas no diagrama, foram elaboradas duas tabelas: uma (tabelas
9 e 15 para o sisal e curauá respectivamente) para avaliar os processos e outra
(tabelas 10 e 16, sisal e curauá respectivamente) com o objetivo de avaliar o
produto resultante de cada etapa do processo.
Na etapa de cultivo, colheita e transporte da folha, para evitar a dupla
contagem dos recursos renováveis, os itens 1, 2 e 3 (sol, energia cinética do
vento e energia potencial da chuva, respectivamente) não foram contabilizados
na soma da emergia total pois tratam-se de recursos provenientes de uma
mesma fonte global de energia. Na etapa referente a limpeza das fibras
(batedeira), que tem como produto final a fibra limpa, foram incluídos os
75
recursos associados à infra-estrutura e os valores foram calculados com base na
área (1.300 m²) do galpão da Batedeira Comunitária de Valente (BA), que teve
sua operação iniciada há 22 anos. Os dados relacionados à mão de obra utilizada
na construção foram baseados em informações do IBGE, onde consta que para
construir 1m² de parede (alvenaria) é necessário 0,5999 h de mão de obra de
pedreiro e 0,6599 h de mão de obra de servente. Os valores dos materiais de
construção e mão de obra foram depreciados pela vida útil de 25 anos (Tabela II
- CONAB) e alocados pela fração de horas/ha ano necessárias para processar os
852 kg de fibra. Justifica-se esta alocação pelo fato de que na Batedeira
Comunitária de Valente são processados mensalmente, em média, 250 toneladas
de sisal.
5.4.1 Avaliação dos processos
Na tabela 9 estão representados os dados referentes à contabilidade
ambiental em emergia das mantas produzidas a partir da fibra de sisal, onde
avalia-se cada etapa do processo separadamente. Neste caso, objetiva-se o valor
total da emergia e a porcentagem de cada tipo de fração para cada etapa de
forma independente das etapas anteriores e posteriores do processo.
Tabela 9: Dados referentes a análise dos processos para obtenção de mantas de sisal
(cálculos no anexo A)
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia /
(sej/sej)
(a) Cultivo e colheita das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 4,98E+13 1,00E+00 4,98E+13 -
2 Energia Cinética do Vento
J 4,83E+10 1,50E+03 7,25E+13 -
3
Energia Geopotencial da
Chuva
J 4,70E+08 1,05E+04 4,94E+12 -
4
Energia Química da
Chuva
J 3,95E+10 1,82E+04 7,19E+14
45,5
Não-Renováveis (N
1
)
5 Erosão do Solo J 1,81E+08 7,40E+04 1,34E+13 < 1
Pagos (F
1
)
6 Mão de obra J 1,88E+08 4,50E+06 8,46E+14 53,6
Processo (P
1
)
7 Cultivo e colheita g 2,13E+07 7,41E+07 1,58E+15 100
J 2,86E+10 5,52E+04
(b) Transporte das folhas
Pagos (F
2
)
8 Mão de obra J 6,28E+07 4,50E+06 2,83E+14 100
Processo (P
2
)
9 Transporte das folhas g 2,13E+07 1,33E+07 2,83E+14 100
J 2,86E+10 9,88E+03
(c) Desfibramento
Pagos (F
3
)
76
Continuação da tabela 9
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia /
(sej/sej)
10 Diesel J 2,62E+08 6,60E+04 1,73E+13 1,5
11 Lubrificante J 6,39E+06 6,60E+04 4,22E+11 < 1
12 Mão de Obra J 2,51E+08 4,50E+06 1,13E+15 98,3
13 Ferro g 1,74E+02 2,65E+09 4,61E+11 < 1
14 Motor g 2,45E+02 6,70E+09 1,64E+12 < 1
Processo (P
3
)
15 Desfibramento g 1,24E+06 9,24E+08 1,15E+15 100
J 1,28E+10 8,98E+04
(d) Secagem
Renováveis (R
4
)
16 Evaporação g 3,92E+05 1,45E+05 5,68E+10 < 1
Pagos (F
4
)
17 Mão de obra J 6,28E+07 4,50E+06 2,83E+14 97,0
18 Arame galvanizado g 4,93E+03 1,78E+09 8,78E+12 3,0
Processo (P
4
)
19 Secagem g 8,52E+05 3,42E+08 2,91E+14 100
J 1,28E+10 2,28E+04
(e) Transporte
Pagos (F
5
)
20 Diesel J 7,80E+07 6,60E+04 5,15E+12 89,3
21 Mão de obra J 7,24E+04 4,50E+06 3,26E+11 5,7
22 Caminhão g 4,37E+01 6,70E+09 2,93E+11 5,1
Processo (P
5
)
23 Transporte da fibra seca g 8,52E+05 6,11E+07 5,77E+12 100
J 1,28E+10 4,07E+03
(f) Limpeza das fibras (Batedeira)
Pagos (F
6
)
24 Madeira J 2,29E+06 4,40E+03 1,01E+10 < 1
25 Água g 1,18E+03 2,25E+05 2,66E+08 < 1
26 Eletricidade J 1,14E+07 2,69E+05 3,07E+12 34,4
(f) Limpeza das fibras (Batedeira)
Mão de obra (operação) J 7,03E+05 4,50E+06 3,16E+12 35,0
Mão de obra
(implantação)
J 1,23E+03 4,50E+06 5,54E+09 < 1
27
Mão de obra (total) J 7,04E+05 4,50E+06 3,17E+12 35,0
28 Cal g 2,35E+02 6,70E+06 1,57E+09 < 1
29 Areia g 9,99E+02 1,00E+09 9,99E+11 11,2
30 Concreto g 4,42E+02 1,44E+09 6,36E+11 7,1
31 Aço g 3,77E+02 1,78E+09 6,70E+11 7,5
32 Cimento g 6,90E+01 1,97E+09 1,36E+11 1,5
33 Tijolo g 1,47E+02 2,19E+09 3,22E+11 3,6
34 Motor g 8,76E+00 4,10E+09 3,59E+10 < 1
Processo (P
6
)
35 Batimento (limpeza) g 8,14E+05 1,11E+07 9,05E+12 100
J 1,23E+10 7,36E+02
(g) Transporte da fibra (Valente/BA até São Carlos/SP)
Pagos (F
7
)
36 Diesel J 8,90E+08 6,60E+04 5,87E+13 89,0
37 Mão de obra J 4,20E+05 4,50E+06 1,89E+12 2,9
38 Caminhão g 2,50E+02 6,70E+09 1,67E+12 2,5
39 Aço g 1,01E+03 1,78E+09 1,80E+12 2,7
40 Borracha (pneus) g 1,67E+02 4,30E+09 7,18E+11 1,1
41 Alumínio g 9,55E+01 1,27E+10 1,21E+12 1,8
Processo (P
7
)
42 Transporte da fibra limpa g 8,14E+05 8,11E+07 6,60E+13 100
J 1,23E+10 5,37E+03
77
Continuação da tabela 9
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia /
(sej/sej)
(h) Produção das mantas (agulhamento)
Pagos (F
8
)
43 Água g 5,03E+02 2,25E+05 1,13E+08 < 1
44 Eletricidade J 1,64E+09 2,69E+05 4,40E+14 43,4
45 Brita g 5,43E+03 9,75E+05 5,29E+09 < 1
Mão de obra (operação) J 1,05E+08 4,50E+06 4,73E+14 46,5
Mão de obra
(implantação)
J 6,23E+05 4,50E+06 2,80E+12 < 1 46
Mão de obra (total) J 1,06E+08 4,50E+06 4,75E+14 46,8
47 Cal g 7,57E+01 6,70E+06 5,07E+08 < 1
48 Areia g 2,63E+03 1,00E+09 2,63E+12 < 1
49 Blocos de Concreto g 6,14E+02 1,54E+09 9,46E+11 < 1
50 Aço g 5,28E+04 1,78E+09 9,40E+13 9,3
51 Cimento g 9,95E+02 1,97E+09 1,96E+12 <1
Processo (P
8
)
52 Agulhamento g 8,14E+05 1,25E+09 1,02E+15 100
J 1,23E+10 8,26E+04
(i) Transporte das mantas (São Carlos/SP até São Paulo/SP)
Pagos (F
9
)
53 Diesel J 1,13E+08 6,60E+04 7,46E+12 88,9
54 Mão de obra J 5,36E+04 4,50E+06 2,41E+11 2,9
55 Caminhão g 3,20E+01 6,70E+09 2,14E+11 2,6
56 Aço g 1,29E+02 1,78E+09 2,29E+11 2,7
57 Borracha (pneus) g 2,13E+01 4,30E+09 9,16E+10 1,1
58 Alumínio g 1,19E+01 1,27E+10 1,51E+11 1,8
Processo (P9)
59 Transporte da manta g 8,14E+05 1,03E+07 8,39E+12 100
J 1,23E+10 6,82E+02
Nota:
Item 43 – a água no processo de agulhamento do sisal foi considerada como recurso da economia (F), pois
na cidade de São Carlos/SP é comprada da rede de abastecimento da cidade.
O gráfico da figura 18 mostra a contribuição dos recursos mais
representativos em emergia para cada etapa do processo de produção das
mantas de fibra de sisal e a emergia total (tabela 9), focando as etapas dos
processos separadamente.
78
Diesel/ Veículo
Mão de obra
Eletricidade
Diesel / Veículo
Eletricidade / Mão de obra
Diesel
Mão de obra
Mão de obra
Mão de obra
Chuva
Mão de obra
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000
Empower / (10
11
sej/ha ano)
(a) Cultivo e colheita das folhas
(b) Transporte
(c) Desfibramento
(d) Secagem
(e) Transporte
(f) Batedeira
(g) Transporte
(h) Agulhamento
(i) Transporte
Emergia Total
Figura 18: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) e da
emergia total para cada etapa do sistema do sisal
Observa-se que há consumo representativo de recursos renováveis somente
na etapa de cultivo, sendo referente à energia química da chuva, contribuindo
com 45,5% em emergia nessa etapa (tabela 9). O consumo do recurso renovável
(sol) na evaporação é muito pequeno e por isso não está representado no
gráfico. Nas etapas de transporte a maior contribuição em emergia refere-se ao
consumo de óleo diesel.
A presença intensiva de mão de obra praticamente em todas as etapas do
processo é representada no gráfico da figura 19 que mostra a porcentagem em
emergia da mão de obra empregada em cada etapa, a partir dos dados da tabela
9. Os dados estão ordenados em ordem decrescente de porcentagem de
contribuição.
79
0,0% 20,0% 40,0% 60,0% 80,0% 100,0%
Transporte da fibra
limpa
Transporte da manta
Limpeza (Batedeira)
Agulhamento
Cultivo e colheita das
folhas
Secagem
Desfibramento
Transporte das folhas
Figura 19: Representação gráfica da utilização da mão de obra (em % de emergia, em
ordem decrescente de contribuição) para cada etapa isoladamente
No gráfico da figura 19, considera-se como 100% o fluxo de emergia total
para cada etapa do processo. As etapas onde a mão de obra é o recurso que
mais contribui com o total da emergia do processo é no transporte das folhas
com valor de 100%, no desfibramento com 98,3% no total da emergia desta
etapa e na secagem da fibra com contribuição de 97,0%.
O gráfico da figura 20 representa as contribuições em emergia para as fases
do transporte, em porcentagem, tendo em conta que a soma de todas as
contribuições relativas ao transporte é 100%. As contribuições referentes ao
transporte são o diesel, o caminhão e a carreta (alumínio, borracha e aço) e
totalizam 7,77 E+13 sej/ha ano.
Para o transporte da fibra do ‘campo’ até a ‘batedeira’ foi considerado um
veículo plataforma (‘pritsch’), sendo que o implemento (carroceria) não foi
contabilizado. A massa dos veículos foi depreciada pela vida útil de 20.000 h e
considerou-se a quantidade de horas de utilização dos veículos para percorrer a
quilometragem dedicada a cada etapa do transporte e a quantidade de fibra
produzida em um hectare no período de um ano, conforme cálculos no Anexo A.
Para o transporte da fibra limpa até a empresa que faz o agulhamento foi
80
considerado um veículo trator (‘cavalo mecânico’) e o implemento (carreta)
também foi considerado nas tabelas da contabilidade. O transporte da manta
agulhada também é realizado por carretas. A massa do implemento foi
depreciada pela vida útil de 5.000 h e em função da quantidade de fibra
produzida em um hectare no período de um ano.
9,6%
75,5%
6,6%
0,3%
2,1%
0,4%
0,6%
4,8%
0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000
(i) Transporte da
manta agulhada
(g)Transporte da
fibra limpa
(e) Transporte da
fibra do "campo"
Empower / (10
10
sej/ha ano)
Carreta
Caminhão
Diesel
Figura 20: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada etapa em
relação a emergia total do transporte e em % de emergia
Em relação às etapas de transporte, os dados da tabela 9, representados no
gráfico da figura 20, permitem observar que a maior contribuição em emergia
para o transporte está associada ao consumo de óleo diesel e não ao veículo nem
ao implemento, sendo que a emergia total do transporte é de 7,77E+13 sej/ha
ano. A maior contribuição em emergia deste recurso aparece no transporte da
fibra limpa que corresponde a etapa (g) na tabela, por ser a maior distância
percorrida. Cabe ressaltar que foram considerados os trechos de retorno do
veículo e que as emissões não foram consideradas na presente contabilidade
ambiental em emergia. O caminhão foi inserido nas tabelas de dados como
‘máquina e equipamento’. Observa-se que o caminhão contribui com a menor
parcela em porcentagem de emergia nas etapas de transporte, representando
0,4% no transporte da fibra do ‘campo’, 4,8% no transporte da fibra limpa e
0,6% no transporte da manta.
81
5.4.2 Avaliação do produto
Na tabela 10 estão representados os dados referentes à contabilidade
ambiental em emergia das mantas produzidas a partir da fibra de sisal, onde se
avalia o produto resultante de cada ‘etapa agrupada’ do processo.
Tabela 10: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para
o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A)
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 4,98E+13 1,00E+00 4,98E+13 - -
2 Energia cinética do
vento
J 4,83E+10 1,50E+03 7,25E+13 - -
3 Energia geopotencial
da chuva
J 4,70E+08 1,05E+04 4,94E+12
-
-
4 Energia química da
chuva
J 3,95E+10 1,82E+04 7,19E+14 38,6 16,8
Não-Renováveis (N
1
)
5 Erosão do solo J 1,81E+08 7,40E+04 1,34E+13 < 1 < 1
Pagos (F
1
)
Mão de obra
(operação)
J 1,88E+08 4,50E+06 8,46E+14 45,5 19,7
Mão de obra
(transporte)
J 6,28E+07 4,50E+06 2,83E+14 15,2 6,6
6
Mão de obra (total) J 2,51E+08 4,50E+06 1,13E+15 60,6 26,3
Sub total 1,86E+15 100 43,4
Produto (Y
1
)
7 Folhas de sisal g 2,13E+07 8,74E+07
J 2,86E+10 6,51E+04
(B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte
Renováveis (R
2
)
8 Evaporação g 3,92E+05 1,45E+05 5,68E+10 < 1 < 1
Pagos (F
2
)
9 Madeira J 2,29E+06 4,40E+03 1,01E+10 < 1 < 1
10 Diesel J 1,23E+09 6,60E+04 8,12E+13 5,33 1,9
11 Lubrificante J 6,39E+06 6,60E+04 4,22E+11 < 1 < 1
12 Água g 1,18E+03 2,25E+05 2,66E+08 < 1 < 1
13 Eletricidade J 1,14E+07 2,69E+05 3,07E+12 <1 <1
Mão de obra
(operação)
J
3,15E+08 4,50E+06 1,42E+15 93,1 33,0
Mão de obra
(implantação)
J
1,23E+03 4,50E+06 5,53E+09 < 1 < 1
Mão de obra
(transporte)
J
4,92E+05 4,50E+06 2,21E+12 < 1 < 1
14
Mão de obra (total) J 3,15E+08 4,50E+06 1,42E+15 93,1 33,0
15 Cal g 2,35E+02 6,70E+06 1,57E+09 < 1 < 1
16 Areia g 9,99E+02 1,00E+09 9,99E+11 < 1 < 1
17 Concreto g 4,42E+02 1,44E+09 6,36E+11 < 1 < 1
18 Aço g 6,61E+03 1,78E+09 1,18E+13 < 1 < 1
19 Cimento g 6,90E+01 1,97E+09 1,36E+11 < 1 < 1
20 Tijolo g 1,47E+02 2,19E+09 3,22E+11 < 1 < 1
21 Ferro g 1,74E+02 2,65E+09 4,61E+11 < 1 < 1
82
Continuação da tabela 10
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia i /
(sej/sej)
% Emergia T /
(sej/sej)
22 Motor g 2,54E+02 4,10E+09 1,04E+12 < 1 < 1
23 Borracha g 1,67E+02 4,30E+09 7,18E+11 < 1 < 1
24 Caminhão g 2,93E+02 6,70E+09 1,97E+12 < 1 < 1
25 Alumínio g 9,55E+01 1,27E+10 1,21E+12 < 1 < 1
Subtotal 1,52E+15 100
Total parcial 3,38E+15 35,4
Produto (Y
2
)
26 Fibra de sisal limpa g 8,14E+05 4,16E+09
J 1,28E+10 2,64E+05
(C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte
Pagos (F
3
)
Infra-estrutura
27 Diesel J 1,04E+09 6,60E+04 6,86E+13 7,6 1,6
28 Água g 5,03E+02 2,25E+05 1,13E+08 < 1 < 1
29 Eletricidade J 1,64E+09 2,69E+05 2,62E+14 28,9 6,1
30 Brita g 5,43E+03 9,75E+05 5,29E+09 < 1 < 1
Mão de obra
(operação)
J 1,05E+08 4,50E+06 4,73E+14 52,1 11,0
Mão de obra
(implantação)
J 6,23E+05 4,50E+06 2,80E+12 < 1 < 1
Mão de obra
(transporte)
J 5,36E+04 4,50E+06 2,41E+11 < 1 < 1
31
Mão de obra (total) J 1,06E+08 4,50E+06 4,76E+14 52,4 11,1
32 Cal J 7,57E+01 6,70E+06 5,07E+08 < 1 < 1
33 Areia g 2,63E+03 1,00E+09 5,94E+12 < 1 < 1
34 Blocos de concreto g 6,14E+02 1,54E+09 9,46E+11 < 1 < 1
35 Aço g 5,30E+04 1,78E+09 9,43E+13 10,4 2,2
36 Borracha g 2,13E+01 4,30E+09 9,16E+10 < 1 < 1
37 Caminhão g 3,20E+01 6,70E+09 2,14E+11 < 1 < 1
38 Cimento g 9,95E+02 1,97E+09 1,96E+12 < 1 < 1
39 Alumínio g 1,19E+01 1,27E+10 1,51E+11 < 1 < 1
Subtotal 9,07E+14 100 21,1
Total geral 4,29E+15 100
Produto (Y
3
)
40 Mantas de sisal g 8,14E+05 5,27E+09
J 1,23E+10 3,49E+05
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação à emergia da etapa (referente a uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação à emergia total
A cultura do sisal é um fator de sobrevivência para a população rural,
exigindo grande volume de mão de obra, fato este que pode ser comprovado
pela maior contribuição deste recurso em todas as etapas da tabela 10. Na etapa
agrupada (A), que tem como produto a folha de sisal, este recurso participa com
26,3 % em emergia, para a etapa agrupada (B), onde tem-se a fibra limpa, a
contribuição é de 33,0 % no total da emergia e na etapa agrupada (C), que tem
como produto resultante a manta agulhada, a contribuição da mão de obra no
total da emergia é de 11,1%. Ressalta-se, neste caso, que a maior participação
da mão de obra nas etapas agrupadas (A), (B) e (C) é referente a operação,
83
conforme pode ser observado na tabela 10. Cabe ainda comentar que a mão de
obra nestes processos não é empregada somente no trabalho agrícola e de
beneficiamento da fibra, mas também no transporte, infra-estrutura e serviços
de apoio, o que reforça a importância do sisal na região do semi-árido baiano.
O Empower por hectare (densidade de fluxo emergético), representado no
gráfico da figura 21, é o indicador relacionado ao conceito de potência. É definido
como o total de emergia dirigido a um processo, dividido pela área do sistema (1
hectare) num determinado período de tempo (Odum, 1996). Este gráfico mostra
a contribuição dos recursos mais representativos em emergia para as ‘etapas
agrupadas’ do processo (A), (B) e (C), ou seja, as etapas que produzem os
sucessivos produtos do processo considerando ainda o transporte em todas elas.
O fluxo em emergia correspondente aos recursos não renováveis se mantém
constante no decorrer do processo, como pode ser observado na tabela 10, e é
proveniente da erosão do solo. Para esse cálculo foi admitida a taxa de erosão
média do país (0,4 t/ha ano). Este recurso não foi representado no gráfico
porque corresponde uma pequena parcela da emergia total.
Chuva
Eletricidade
Mão de
obra
Mão de
obra
Mão de obra
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
50.000
(A)Folha colhida (B) Fibra limpa e seca (C) Manta agulhada Emergia Total
Empower / (10
11
sej/ha ano)
Figura 21: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) para
o sistema de produção de manta de sisal
84
Avaliando as etapas agrupadas do processo, observa-se que há consumo de
recursos renováveis na etapa de cultivo (A) referente a energia química da
chuva. Este recurso contribui com quase 39% em emergia nessa etapa e
representa 16,8% no total do processo. A evaporação, na etapa (B), representa
menos de 1% em emergia no total do processo.
Todas as etapas agrupadas do processo exigem presença ativa de mão de
obra, fato que pode ser comprovado pela importante contribuição em emergia
deste recurso. A emergia deste recurso na etapa agrupada (A) é de 1,13 E+15
sej/ha ano, incluindo a mão de obra do transporte e operação, na (B) é de 1,42
E+15 sej/ha ano (mão de obra referente a operação, implantação e transporte) e
na (C) é de 4,76 E+14 sej/ha ano (mão de obra da operação, implantação e
transporte), segundo é ilustrado no gráfico da figura 21.
Na segunda etapa agrupada do processo, etapa (B), onde ocorre o
‘batimento’ das fibras (limpeza), a contribuição em emergia associada ao
consumo de eletricidade não é significativa, representando menos de 1% dos
recursos pagos empregados nesta etapa e, da mesma forma, menos de 1% da
emergia total.
Na terceira etapa agrupada do processo, etapa (C), que corresponde à
fabricação das mantas (agulhamento) e transporte, uma significativa
contribuição de emergia está associada ao consumo de eletricidade,
representando 28,9% dos recursos pagos, empregados nesta etapa e 6,1% do
total da emergia. Ainda referente aos recursos pagos, nesta etapa do processo
os equipamentos, representados pelo aço (item 35 da tabela 10), também
representam uma contribuição significativa de energia, totalizando 10,4% dos
recursos pagos e 2,2% do total da emergia.
5.4.3 Indicadores em emergia
Na tabela 11 estão representados os indicadores calculados para as ‘etapas
agrupadas’ do processo para a obtenção das mantas de fibra de sisal,
considerando a metodologia proposta por Odum (1996) e Ulgiati e Brown (1998).
85
Tabela 11: Indicadores em emergia calculados para a produção de mantas de fibra de
sisal
Indicadores
(A) Folha
colhida
(B) Fibra limpa e
seca
(C) Manta
agulhada
EYR 1,65 1,28 1,21
EIR 1,54 3,62 4,86
ELR 1,59 3,70 4,97
SI 1,04 0,34 0,24
% R 38,6 21,3 16,8
Transformidade
65.100 sej/J 264.000 sej/J 349.000 sej/J
Observa-se que o indicador de sustentabilidade (SI) somente apresenta
valores compatíveis com sustentabilidade em médio prazo na etapa do cultivo e
colheita (SI = 1,04). É somente nesta primeira etapa que os recursos renováveis
representam uma parcela significativa. A diminuição desse indicador ocorre na
etapa de desfibramento, e, como foi mencionado, o peso do recurso mão de obra
oriunda da economia é o responsável. Mesmo a mão de obra sendo um recurso
F, poderia se considerar uma parcela intrínseca de R, por exemplo, com foco na
microeconomia rural, visto que a mão de obra sustenta-se com grande parte de
recursos da natureza.
A mesma influência relativa ao uso intensivo de mão de obra a partir da
segunda etapa e da ausência de entrada de novos recursos renováveis observa-
se no aumento do EIR, de 1,54 na etapa de cultivo e colheita para 3,62 e 4,86,
nas etapas de desfibramento e agulhamento, respectivamente. O ELR também
apresenta a mesma tendência a aumentar no decorrer das etapas, indicando
aumento de estresse ambiental ou de avanço tecnológico. Este indicador baliza
os serviços ambientais no sistema e mostra o balanço entre os investimentos
locais renováveis e não renováveis e, apresentando o sistema um aumento na
utilização de recursos da economia (F), a tendência é de aumentar o ELR no
decorrer das etapas do processo, sendo que os recursos renováveis e não
renováveis permanecem constantes.
O EYR reflete a habilidade do processo de utilizar recursos locais, não
diferenciando se são renováveis ou não. Observa-se pequena variação no valor
deste indicador no decorrer das etapas do processo, decorrente do aumento na
utilização dos recursos pagos.
86
Com relação ao indicador %R, a utilização de recursos renováveis no
processo em relação a emergia total empregada, reduz o valor deste indicador
em 40%, reflexo do emprego de recursos renováveis somente nas etapas de
cultivo do sisal e secagem da fibra. A redução do valor deste indicador nas
etapas do desfibramento e agulhamento é decorrente do aumento na utilização
dos recursos pagos (F).
O valor da transformidade calculada para a fibra de sisal é 264.000 sej/J e
para a manta de sisal é de 349.000 sej/J. A partir dos valores da tabela 11,
observa-se que a transformidade aumenta 4 vezes na segunda etapa, resultado
do aumento de insumos combinado ao baixo rendimento de fibra seca por folha
(4%). De (B) para (C) o aumento da transformidade é de 1,3 vezes, resultado
também do aumento de insumos, tendo em vista que entra e sai a mesma
quantidade de material de sisal (814 kg de fibra seca).
5.4.4 Integração entre a avaliação econômica e ambiental
O dinheiro mede o que as pessoas desejam pagar pelos produtos e serviços
enquanto a emergia mede a real prosperidade. A real prosperidade inclui o
alimento, os minerais, os combustíveis, a informação, a arte, a biodiversidade,
etc, e pode ser medida cientificamente usando a contabilidade ambiental em
emergia. Por prosperidade potencial entendem-se os recursos naturais, locais e
importados, que dão suporte ao país. O dinheiro paga o trabalho humano e não o
trabalho da natureza (Cuadra e Rydberg, 2006).
O indicador EMR (relação emergia/dinheiro), que mostra o poder de compra
de um país, é calculado pela divisão entre o fluxo total de emergia que suporta a
economia de um país pelo seu PIB (soma das riquezas produzidas pelo país).
O EER é a relação entre a emergia recebida (emergia em produto) e a
emergia vendida em uma troca (figura 22). Desta maneira é possível avaliar se o
retorno financeiro na exportação da fibra de sisal, por exemplo, paga os recursos
investidos para produzi-la.
87
Figura 22: Diagrama mostrando a troca de emergia solar de uma transação econômica
na venda de fibra de sisal (adaptado de Odum, 1996)
Segundo dados do PROMO, os principais importadores de sisal ‘em bruto’ do
Brasil são China, México, Portugal, Hong Kong e Cuba, sendo que praticamente
100% da fibra é produzida no estado da Bahia. A tabela 12 mostra a importância
de cada um destes países no comércio do sisal.
Tabela 12: Principais importadores de sisal ‘em bruto’ do Brasil, participação no mercado,
quantidade importada e preço médio no ano de 2005
Países Participação (%) Quantidade (ton)
Preço médio
(US$/kg)
China 41,1 23.393 0,54
México 18,2 10.195 0,57
Portugal 17,1 9.118 0,57
Hong Kong 3,42 1.888 0,57
Cuba 2,60 1.442 0,74
Fonte: PROMO (2007)
Em 1995, o preço pago ao produtor pela compra do sisal ‘em bruto’ era de R$
0,32/kg (CONAB, 2007), equivalente a 0,33 US$/kg, tendo como base a cotação
média do dólar de R$ 0,97 (Banco Central do Brasil, 2007).
Na tabela 13 estão apresentados os valores calculados para os indicadores
EMR e EER, tendo como base o ano de 1995. Para o cálculo do EER, admitiu-se
que a fibra exportada é limpa e selecionada (sisal tipo ‘exportação’), enquanto a
fibra comprada do produtor é sem a limpeza (fibra do campo, não passa pelo
processo da batedeira) denominada fibra de sisal ‘em bruto’.
88
Tabela 13: Preço recebido (ano base 1995), EER, EMR e preço justo para a fibra de sisal
‘em bruto’ e tipo ‘exportação’
Preço
a
EMR
b
EER
c
Preço justo
d
Mercado local
0,32 R$/kg 2,77 E+12 sej/R$ 23,2 7,4 R$/kg
Brasil
0,33 US$/kg 2,98 E+12 sej/US$ 20,9 6,9 US$/kg
Mercado internacional
China 0,58 US$/kg 6,78 E+12 sej/US$ 5,4 3,1 US$/kg
Portugal 0,58 US$/kg 1,93 E+12 sej/US$ 18,9 10,9 US$/kg
Cuba 0,58 US$/kg 3,20 E+12 sej/US$ 11,4 6,6 US$/kg
Notas:
a
Preço mercado interno referente ao ano de 1995 (CONAB)
Preço mercado exportação 1995 (FAO)
b
EMR Brasil (1995) = 2,98 E+12 sej/dólar (Brown, 2002)
EMR Brasil (1995) = 2,77 E+12 sej/real (calculado)
EMR China (1995) = 6,78 E+12 sej/dólar (Brown, 2002)
EMR Portugal (1995) = 1,93 E+12 sej/dólar (Brown, 2002)
EMR Cuba (1995) = 3,20 E+12 sej/dólar (Brown, 2002)
c
EER = (emergia/kg) / (dinheiro pago x EMR)
d
Preço justo
= EER x preço real
Valor da emergia/kg para a fibra de sisal ‘em bruto’ = 2,06 E+13 sej/kg (Anexo F)
Valor da emergia/kg para a fibra de sisal tipo ‘exportação’ = 2,12 E+13 sej/kg (Anexo F)
O valor da emergia do Brasil, no ano de 1995, foi calculado multiplicando a
emergia per capita de 10,71E+15 sej/hab (Brown, 2002) pela população do
Brasil, referente ao ano de 1995, 167,20E+06 habitantes (Brown, 2002),
resultando em 1,79E+24 sej. O valor do EMR do Brasil, tendo como referência a
moeda nacional, foi calculado dividindo-se a emergia de 1995 pelo PIB do Brasil
neste mesmo ano (6,46 E+11 real, segundo informações da FGV), obtendo-se o
valor de 2,77E+12 sej/real.
É difícil avaliar a troca internacional entre países devido às diferentes relações
entre emergia/dinheiro (EMR), conforme pode ser visto na tabela 13. Com base
nos valores apresentados, observa-se que o benefício em emergia para Portugal
é de 18,9 vezes, ou seja, Portugal recebe quase 19 vezes mais emergia do que
está pagando pelo sisal tipo ‘exportação’. O mesmo ocorre na venda do sisal
para a China e Cuba, que recebem 5,4 e 11,4 vezes mais emergia do que pagam
pelo produto, respectivamente. Os produtos provenientes da agricultura tendem
a ter um valor alto de EER quando são comprados a preço de mercado, pois o
dinheiro paga os serviços humanos e não o extenso trabalho realizado pela
natureza. As nações desenvolvidas, ao comprarem produtos agrícolas de países
menos desenvolvidos, conseguem um saldo de emergia a seu favor, pois a
89
emergia dos dólares usados no intercâmbio é muito menor que a contida no
produto adquirido (Ortega, 2004).
Mesmo no mercado interno, o comprador da fibra do ‘campo’ (por exemplo,
os donos das Batedeiras) que pagou, em 1995, R$ 0,32/kg pela fibra de sisal ‘em
bruto’, tem vantagem de 23,2 na compra. Porém, não se pode negligenciar a
importância social que representa o cultivo do sisal na região do semi-árido
baiano, sendo este o principal meio de sobrevivência das pessoas que lá vivem,
ocupando cerca de 700 mil pessoas direta e indiretamente e também a
importância econômica da fibra, décimo produto da pauta de exportação da
Bahia.
Em um cenário de comércio desejado de emergia a ser alcançado pelo
dinheiro recebido, foi calculado o preço justo para a fibra de sisal onde o
produtor deveria receber 7,4 R$/kg. Com relação à exportação, o preço pago por
Cuba deveria ser de 6,6 US$/ kg e Portugal deveria pagar 10,9 US$/kg. Isto
significa que o preço justo a ser pago pela fibra de sisal no mercado interno, para
compensar o trabalho da natureza e os demais recursos empregados no sistema,
seria 23 vezes o preço atual e Portugal deveria pagar quase 19 vezes mais pela
fibra.
Quando se utiliza o valor da emergia da China, com base no ano de 2004 e
da emergia do Brasil, com base no ano de 2000, observam-se mudanças nos
valores do EMR e EER. Percebe-se que a emergia total da China duplicou em 10
anos e pode-se interpretar este aumento de emergia devido ao desenvolvimento
tecnológico e econômico da China, ao crescimento populacional ou, esta
diferença nos valores da emergia dos países pode ser reflexo dos critérios
utilizados pelo analista na contabilidade em emergia ou até mesmo nas
normalizações adotadas. As mesmas observações se aplicam aos diferentes
valores encontrados para a emergia total do Brasil (tabela 14).
Em 2005, no mercado interno brasileiro, a fibra de sisal ‘em bruto’ (sem
beneficiamento), foi comercializada a 0,96 R$/kg (preço pago ao produtor),
equivalente a 0,40 US$/kg, tendo como base a cotação média do dólar para o
ano de 2005 de R$ 2,43 (Banco Central do Brasil, 2007).
90
Com estes novos valores do EMR do Brasil e China, os valores da tabela 13
foram recalculados e são mostrados na tabela 14.
Tabela 14: Preço recebido (ano base 2005), EMR, EER, e preço justo para a fibra de sisal
‘em bruto’ e tipo ‘exportação’
Preço
a
EMR
b
EER
c
Preço justo
d
Mercado local
0,96 R$/kg 6,56 E+12 sej/R$ 3,3 3,1 R$/kg
Brasil
0,40 US$/kg 1,20 E+13 sej/ US$ 4,3 1,7 US$/kg
Mercado internacional
China 0,54 US$/kg 1,21 E+13 sej/ US$
3,2 1,7 US$/kg
Notas:
a
Preços referentes ao ano de 2005 (PROMO)
b
EMR Brasil (2000) = 1,20 E+13 sej/dólar (Romanelli, 2007)
EMR Brasil (2000) = 6,56 E+12 sej/real (calculado)
PIB Brasil (2000) = 1,10 E+12 real (United Nations Statistics Division)
PIB Brasil (2000) = 6,02 E+11 US$ (United Nations Statistics Division)
EMR China (2004) = 1,21 E+13 sej/dólar (Jiang, 2007)
c
EER = (emergia/kg) / (dinheiro pago x EMR)
d
Preço justo
= EER x preço real
Valor da emergia/kg para a fibra de sisal ‘em bruto’ = 2,06 E+13 sej/kg (Anexo F)
Valor da emergia/kg para a fibra de sisal tipo ‘exportação’ = 2,12 E+13 sej/kg (Anexo F)
A partir do valor do EMR, igual a 1,20 E+13 sej/dólar, foi possível calcular a
emergia total do Brasil para o ano de 2000, multiplicando o EMR pelo PIB em
dólar (ano base 2000), obtendo um valor para a emergia de 7,22 E+24 sej para
o ano de 2000. O valor do EMR do Brasil, tendo como referência a moeda
nacional, foi calculado dividindo-se a emergia pelo PIB do Brasil em 2000 (1,10
E+12 real), obtendo-se o valor de 6,56 E+12 sej/R$.
Com base nos valores da tabela 14, observa-se que o Brasil está perdendo 7
vezes menos em emergia quando compra sisal do produtor em relação ao ano de
1995, sendo que o valor do EER em 1995 era de 23,2 e em 2005 é de 3,1.
Observando-se o valor do EMR, o Brasil é mais desenvolvido que a China,
pois quanto menor o EMR mais desenvolvido é o país e mais desvantajosa é a
troca para o vendedor. Este fato pode ser comprovado quando se analisa o
comércio internacional, onde a China recebe 3,2 vezes mais emergia do que
paga pelo produto. Em 1995, este valor era de 5,4. Percebe-se que os valores do
EER para o mercado interno (EER = 4,3) e para o comércio com a China (EER =
3,2) estão próximos e que o Brasil está ganhando mais emergia vendendo o sisal
para a China que quando o sisal é vendido às centrais de beneficiamento de fibra
de sisal (Batedeiras).
91
Quanto menor for o EER, melhor, já que este indicador é calculado através da
divisão entre a emergia empregada para a obtenção do produto pela emergia
recebida na troca. Sendo assim, as trocas em 2005 (EER = 3,2) entre o Brasil e
a China foram mais vantajosas que em 1995 (EER = 5,4). Mesmo assim, o
comprador continua recebendo mais emergia do que está pagando. O mesmo
acontece no mercado interno, quando o EER em 1995 era de 23,2 e em 2005 o
EER foi igual a 3,3.
Quando se avalia o preço justo, os produtores deveriam receber 3,2 vezes
mais pela fibra de sisal ‘em bruto’ em relação ao preço praticado em 2000, uma
diferença 2,4 vezes menor quando comparado ao preço justo calculado para o
ano de 1995. Em um cenário de comércio desejado de emergia a ser alcançado
pelo dinheiro recebido, observa-se que houve uma melhora no preço justo a ser
pago pela fibra de sisal ‘em bruto’ no mercado interno para compensar o
trabalho da natureza e os demais recursos empregados no sistema. Segundo
informações da SEAGRI (2007), a alternativa de aumentar os preços do sisal tipo
exportação está praticamente esgotada, uma vez que os valores praticados no
exterior já estão quase no limite, devido ao aumento do valor médio do produto
em 9,3% quando comparado ao ano de 2005, chegando a 875 US$ por tonelada
de fibra beneficiada no ano de 2006. Uma ação para melhorar o preço justo da
fibra seria adicionar valor agregado à fibra, por exemplo, transformando-a em
manta agulhada. Ou, para o Brasil não perder tanto nas trocas, vender a fibra
para países que tenham valores de EMR semelhantes ao do Brasil.
Apesar do crescimento da área plantada de sisal na Bahia que passou de
204.103 hectares em 2002 para 287.418 hectares em 2006, os principais fatores
responsáveis pelo baixo valor pago pela fibra de sisal são à competição com os
fios sintéticos, o alto custo de produção, a falta de máquinas modernas para a
colheita, longos períodos de estiagem que prejudicam a qualidade da fibra e,
sobretudo, ao fato de ser aproveitado somente 4% do total da planta que resulta
em fibra seca. Mesmo diante destas dificuldades é preciso considerar que o sisal
continua sendo uma das poucas opções econômicas para a região semi-árida da
Bahia e dificilmente outra cultura poderá ser mais rentável economicamente e
mais vantajosa para a área em questão. Por isso, é imprescindível garantir a sua
continuidade, realizar estudos e trabalhos capazes de estimular a expansão e
92
promover o progresso tecnológico em busca de um maior rendimento de fibra
seca por hectare e até mesmo aproveitando os resíduos originados durante as
várias etapas do processo.
5.5 Contabilidade Ambiental em Emergia para o Curauá
A partir das informações contidas no diagrama representado na figura 17,
elaborou-se uma tabela de dados para a contabilidade ambiental em emergia,
utilizando-se a mesma metodologia já descrita para o sistema do sisal. Foram
elaboradas duas tabelas de contabilidade, levando-se em conta as mesmas
considerações feitas para a contabilidade do sistema do sisal: uma tabela para
avaliar cada etapa do processo e outra com a finalidade de avaliar os produtos
resultantes de cada etapa agrupada do processo. Nesta última tabela, as etapas
foram agrupadas com o objetivo de evidenciar os três produtos comercializáveis,
com base na fibra. A primeira etapa agrupada (A) refere-se à folha colhida; na
segunda etapa (B) tem-se como produto a fibra limpa e na terceira (C), a manta.
Na etapa de cultivo do curauá foram contabilizados os recursos para
desenvolvimento das ‘mudas’ para plantio da lavoura: mão de obra, erosão do
solo, vasos (plástico), chuva, sol e a infra-estrutura envolvida neste processo. As
mudas, ou seja, os rebentos ou filhotes originam-se das plantas e seria dupla
contagem caso fossem contabilizadas como recursos de entrada no sistema. Os
cálculos estão demonstrados no Anexo E.
Os recursos referentes à infra-estrutura (materiais de construção) e os
recursos associados à operação (serviços humanos, eletricidade, maquinário)
foram divididos pela vida útil das instalações. Os recursos diretos e indiretos do
meio ambiente estão quantificados nas tabelas 15 e 16, onde se atribui uma
transformidade apropriada (tabela 6) e converte-se em unidades de emergia.
Na etapa de cultivo, para evitar a dupla contagem dos recursos renováveis,
os itens 1, 2 e 3 não foram contabilizados na soma da emergia total. Os valores
dos materiais de construção e mão de obra para construção foram depreciados
pela vida útil de 25 anos (Tabela II - CONAB) e alocados pela fração de horas/ha
ano necessárias para processar os 5.400 kg de fibra. Justifica-se esta alocação
93
pelo fato de que nas instalações são processados mensalmente 6.600 kg de fibra
seca e, em média, 120 toneladas de mantas mistas.
5.5.1 Avaliação dos processos
Na tabela 15 estão representados os dados referentes à contabilidade
ambiental em emergia da fibra de curauá, onde se avalia cada etapa do processo
separadamente. Neste caso, objetiva-se o valor total da emergia e a
porcentagem de cada tipo de fração para cada etapa, de forma independente das
etapas anteriores e posteriores do processo.
Tabela 15: Dados referentes a análise dos processos para obtenção de mantas de curauá
(cálculos no anexo C)
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia /
(sej/sej)
(a) Cultivo e colheita das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 4,65E+13 1,00E+00 4,65E+13 -
2 Energia cinética do vento J 6,43E+10 1,50E+03 9,65E+13
-
3
Energia geopotencial da
chuva
J 6,76E+08 1,05E+04 7,10E+12
-
4
Energia química da
chuva
J 9,88E+10 1,82E+04 1,80E+15 2,9
Não-Renováveis (N
1
)
5 Erosão do solo J 2,08E+09 7,40E+04 1,54E+14 < 1
Pagos (F
1
)
6 Diesel J 2,58E+11 6,60E+04 1,70E+14 <1
7 Mão de obra J 1,14E+10 3,40E+06 3,88E+16 63,0
8 Aço (Trator) g 1,70E+03 1,78E+09 3,03E+12 < 1
9 Plástico (Trator) g 4,26E+02 3,15E+09 1,34E+12 < 1
10 Plástico (Bags) g 1,11E+06 5,76E+09 6,39E+15 10,4
11 ‘Mudas’ de curauá unid. 6,00E+04 2,37E+11 1,42E+16 23,1
Processo (P1)
12 Cultivo e colheita g 9,00E+07 7,54E+08 6,78E+16 100
J 3,91E+11 1,73E+05
(b) Transporte das folhas
Pagos (F
2
)
13 Diesel J 2,68E+09 6,60E+04 1,77E+14 49,9
14 Mão de obra J 2,97E+07 3,40E+06 1,01E+14 28,5
15 Caminhão g 1,14E+04 6,70E+09 7,64E+13 21,6
Processo (P2)
16 Transporte das folhas g 9,00E+07 3,94E+06 3,54E+14 100
J 3,91E+11 9,06E+02
(c) Desfibramento
Não-Renováveis (N
3
)
17 Água g 4,60E+03 2,25E+05 1,04E+09 < 1
Pagos (F
3
)
94
Continuação da tabela 15
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia /
(sej/sej)
18 Eletricidade J 2,12E+08 2,69E+05 5,70E+13 < 1
19 Brita g 4,93E+04 9,75E+05 4,81E+10 < 1
Mão de obra (operação) J 3,29E+09 3,40E+06 1,12E+16 98,6
Mão de obra
(implantação)
J 5,46E+06 3,40E+06 1,86E+13 < 1
20
Mão de obra (total) J 3,30E+09 3,40E+06 1,12E+16 98,8
21 Cal g 9,43E+02 6,70E+06 6,32E+09 < 1
22 Areia g 2,50E+04 1,00E+09 2,50E+13 <1
23 Blocos de Concreto g 7,77E+03 1,35E+09 1,05E+13 <1
24 Aço g 3,84E+03 1,78E+09 3,84E+12 <1
25 Cimento g 9,03E+03 1,97E+09 1,78E+13 <1
26 Aço (equipamento) g 9,84E+03 1,78E+09 1,75E+13 < 1
27 Motor g 1,14E+03 4,10E+09 4,67E+12 < 1
Processo (P
3
)
28 Desfibramento g 6,37E+06 1,78E+09 1,13E+16 100
8,14E+10 1,39E+05
(d) Lavagem
Não-Renováveis (N
4
)
29 Água g 1,80E+08 2,25E+05 4,06E+13 1,3
Pagos (F
4
)
30 Eletricidade J 6,71E+08 2,69E+05 1,80E+14 5,7
31 Brita g 4,54E+04 9,75E+05 4,43E+10 < 1
Mão de obra (operação) J 8,22E+08 3,40E+06 2,79E+15 88,4
Mão de obra
(implantação)
J 5,04E+06 3,40E+06 1,71E+13 < 1
32
Mão de obra (total) J 8,27E+08 3,40E+06 2,81E+15 89,0
33 Cal g 3,70E+03 6,70E+06 2,48E+10 < 1
34 Areia g 3,91E+04 1,00E+09 3,91E+13 1,2
35 Blocos de Concreto g 4,32E+04 1,35E+09 5,83E+13 1,8
36 Aço g 3,54E+03 1,78E+09 6,30E+12 <1
37 Aço (equipamento) g 2,45E+02 1,78E+09 4,36E+11 < 1
38 Cimento g 1,09E+04 1,97E+09 2,15E+13 <1
39 Bomba g 2,80E+02 4,10E+09 1,15E+12 < 1
40 Motor g 5,96E+01 4,10E+09 2,44E+11 < 1
Processo (P
4
)
41 Lavagem g 6,37E+06 4,96E+08 3,16E+15 100
J 8,14E+10 3,88E+04
(e) Secagem
Renováveis (R
5
)
42 Evaporação g 9,72E+05 1,45E+05 1,41E+11 < 1
Pagos (F5)
43 Madeira J 1,10E+11 4,40E+03 4,84E+14 25,5
44 Mão de obra (operação) J 4,11E+08 3,40E+06 1,40E+15 73,6
Mão de obra (implantação) J 4,05E+06 3,40E+06 1,38E+13 < 1
Mão de obra (total J 4,15E+08 3,40E+06 1,41E+15 74,3
45
Aço
g 1,15E-01 1,78E+09 2,67E+08 < 1
46
Plástico (cobertura)
g 7,44E+02 5,72E+09 4,26E+12 <1
Processo (P
5
)
47 Secagem g 5,40E+06 3,52E+08 1,90E+15 100
J 8,14E+10 2,33E+04
(f) Produção das mantas (agulhamento)
Não-Renováveis (N
6
)
48 Água g 3,49E+03 2,25E+05 7,85E+08 < 1
Pagos (F
6
)
49 Eletricidade J 1,13E+10 2,69E+05 3,04E+15 44,6
95
Continuação da tabela 15
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia /
(sej/sej)
50
Brita
g 3,75E+04 9,75E+05 3,66E+10 < 1
Mão de obra (operação) J 7,01E+08 3,40E+06 2,38E+15 38,9
Mão de obra (implantação) J 4,31E+06 3,40E+06 1,46E+13 < 1
51
Mão de obra (total) J 7,05E+08 3,40E+06 2,40E+15 39,1
52
Cal
g 5,23E+02 6,70E+06 3,50E+09 < 1
53
Areia
g 1,81E+04 1,00E+09 1,81E+13 < 1
54
Blocos de concreto
g 4,25E+03 1,35E+09 5,74E+12 < 1
55
Aço
g 3,67E+05 1,78E+09 6,54E+14 10,7
56
Cimento
g 6,71E+03 1,97E+09 1,32E+13 < 1
Processo (P
6
)
57 Agulhamento g 5,40E+06 1,13E+09 6,13E+15 100
J 8,14E+10 7,53E+04
(g) Transporte das mantas (Santarém/PA até São Paulo/SP)
Pagos (F
7
)
58 Diesel J 4,28E+10 6,60E+04 2,82E+15 96,1
59 Lubrificante J 3,80E+08 6,60E+04 2,51E+13 < 1
60 Mão de obra J 9,73E+06 3,40E+06 3,31E+13 1,1
61 Outros (empurrador) g 8,03E+01 1,00E+09 8,03E+10 < 1
62
Aço (empurrador, balsa e
carreta)
g 1,15E+04 1,78E+09 2,05E+13 < 1
63 Borracha (carreta) g 1,66E+03 4,30E+09 7,12E+12 < 1
64 Caminhão g 2,48E+03 6,70E+09 1,66E+13 < 1
65 Motor (empurrador) g 1,60E+02 6,70E+09 1,07E+12 < 1
66 Alumínio (carreta) g 9,31E+02 1,27E+10 1,18E+13 < 1
Processo (P
7
)
67 Transporte da manta g 5,40E+06 5,44E+08 2,94E+15 100
J 8,14E+10 3,61E+04
Nota:
Item 11 – não estão sendo contabilizadas as mudas em si, mas os recursos envolvidos no desenvolvimento do
material para plantio.
O gráfico da figura 23 mostra a contribuição dos recursos mais
representativos em emergia para cada etapa do processo de produção das
mantas de fibra de curauá e a emergia total (tabela 15), focando as etapas dos
processos separadamente.
96
Diesel
Mão de obra / Eletricidade
Mão de obra / Madeira
Mão de obra
Mão de obra
Diesel / C aminhão
Mão de obra
Mudas
Sacos
Chuva
0 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000
Empower / (10
12
sej/ha ano)
(a) Cultivo e colheita das folhas
(b) Transporte
(c) Desfibramento
(d) Lavagem
(e) Secagem
(f) Agulhamento
(g) Transporte
Emergia Total
Figura 23: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) e da
emergia total para cada etapa do sistema do curauá
Observa-se a presença intensiva de mão de obra praticamente em todas as
etapas do processo, com exceção das etapas de transporte (b) e (g), onde a
contribuição em emergia predominante é do óleo diesel. Segundo o artigo da
revista Autodata (2007), a criação da Pematec (empresa produtora de fibra e
manta de curauá) em Santarém/PA gerou cerca de 250 empregos e, além disso,
o curauá permitiu a inclusão social para agricultores paraenses, pois a cultura se
encaixa perfeitamente no esquema de agricultura familiar. A Pematec utiliza os
serviços de cerca de trezentos pequenos produtores que fornecem fibra bruta à
empresa. Cabe salientar que esse sistema de produção não foi contabilizado
neste trabalho.
A energia elétrica se faz presente nas etapas de desfibramento (b), lavagem
(c) e agulhamento (f), sendo que este recurso da economia contribui com menos
de 1% em emergia na etapa de desfibramento, com 5,7% em emergia na
lavagem da fibra (centrífuga) e com quase 45% em emergia na etapa do
agulhamento, reapresentando o recurso de maior consumo, nesta última etapa
do processo.
97
No gráfico da figura 23, foi representado o consumo de recurso renovável
associado somente a etapa de cultivo da planta, que é representado pela chuva,
contribuindo com 3% em emergia. Para a secagem da fibra, o recurso renovável
não foi representado, pois o valor da contribuição em emergia é pequeno em
comparação aos demais recursos, representando menos de 1%. A mesma
observação se aplica aos recursos não renováveis. A maior contribuição deste
recurso refere-se ao consumo de água na etapa da lavagem da fibra,
representando 1,3% em emergia.
O gráfico da figura 24 representa as contribuições em emergia para as fases
do transporte, em porcentagem, tendo em conta que a soma de todas as
contribuições relativas ao transporte é 100%. As contribuições referentes ao
transporte são o óleo diesel, o caminhão, a carreta (alumínio, borracha e aço), a
balsa e o empurrador e totalizam 3,15 E+15 sej/ha ano.
Para o transporte das folhas de curauá, item (b) da tabela 15, da lavoura até
o local onde é feito o beneficiamento foi considerado um veículo tipo plataforma
(‘pritsch’), sendo que o implemento (carroceria) não foi contabilizado. A massa
do veículo foi depreciada pela vida útil de 20.000 h e considerou-se a quantidade
de horas de utilização do veículo para percorrer a quilometragem dedicada ao
transporte e a quantidade de fibra produzida em um hectare no período de um
ano, conforme cálculos no Anexo C. O transporte da manta de curauá, item (g)
da tabela 16, é feito por balsa e carreta. Para a etapa do transporte fluvial foram
considerados uma balsa e um empurrador e o peso foi depreciado pela vida útil
dos equipamentos, sendo 20 anos (175.200 h) e 15 anos (131.400 h)
respectivamente (ARCON, 2007). Para o transporte rodoviário foi considerado
um veículo trator (‘cavalo mecânico’) com implemento (carreta). O peso do
veículo e do implemento foi depreciado pela vida útil, que são 20.000 h e 5.000
h, respectivamente (Tabela II - CONAB). Os meios de transporte foram alocados
também em função da quantidade de horas de utilização para percorrer as
distâncias de 952 km (distância entre Santarém e Belém) e 3.000 km (distância
entre Belém e São Paulo) e em função da quantidade de fibra produzida em um
hectare no período de um ano, conforme os cálculos no Anexo C.
98
0
0,6%
5,6%
90%
2,4%
1,2%
100%
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
(b) Transporte
das folhas
(g) Transporte da
manta
TOTAL
Empower / (10
11
sej/ha ano)
Empurrador/Balsa Diesel Caminhão/Carreta
Figura 24: Representação gráfica dos componentes do transporte para cada etapa em
relação a emergia total do transporte e em % de emergia
Com relação às etapas de transporte, os dados da tabela 15, representados
no gráfico da figura 24, permitem observar que a maior contribuição em emergia
para o transporte está associada ao consumo de óleo diesel e não ao veículo e ao
implemento, sendo que a emergia total do transporte é de 3,15E+15 sej/ha ano.
A maior contribuição em emergia deste recurso aparece no transporte da manta
que corresponde à etapa (g) na tabela 15, representando 90% em emergia total
do transporte, por ser a maior distância percorrida. Cabe ressaltar que foram
considerados os trechos de retorno dos veículos e que as emissões não foram
consideradas na presente contabilidade ambiental, em emergia. O caminhão
contribui com uma pequena parcela em porcentagem de emergia representando
2,4% no transporte das folhas, 1,2% no transporte da manta. Observa-se que
para a balsa e o empurrador, as contribuições são inferiores ao do caminhão e
não estão representadas no gráfico.
5.5.2 Avaliação do produto
Na tabela 16 estão representados os dados referentes à contabilidade
ambiental em emergia da fibra de curauá, onde se avalia o produto resultante de
cada ‘etapa agrupada’ do processo. Neste caso, a emergia de uma etapa é
transferida para a etapa seguinte, preservando a memória da energia. Na tabela
15 priorizou-se o processo e na tabela 16, onde as etapas foram agrupadas,
priorizam-se os produtos comercializáveis: folha, fibra e manta.
99
Tabela 16: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ do
processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no Anexo C)
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 4,65E+13 1,00E+00 4,65E+13 - -
2
Energia cinética do
vento
J 6,43E+10 1,50E+03 9,65E+13
-
-
3
Energia geopotencial da
chuva
J 6,76E+08 1,05E+04 7,10E+12
-
-
4
Energia química da
chuva
J 9,88E+10 1,82E+04 1,80E+15 2,6 < 1
Não-Renováveis (N
1
)
5 Erosão do solo J 2,08E+09 7,40E+04 1,54E+14 < 1 < 1
Pagos (F
1
)
6 Diesel J 5,26E+09 6,60E+04 3,74E+14 <1 <1
Mão de obra (operação) J 1,14E+10 3,40E+06 3,88E+16 62,7 44,8
Mão de obra
(transporte)
J
2,97E+07 3,40E+06 1,01E+14
< 1 < 1
7
Mão de obra (total) J
1,14E+10 3,40E+06 3,89E+16 62,8 44,9
8 Aço (Trator) g 1,70E+03 1,78E+09 3,03E+12 < 1 < 1
9 Plástico (Trator) g 4,26E+02 3,15E+09 1,34E+12 < 1 < 1
10 Plástico (Sacos) g 1,11E+06 5,76E+09 6,39E+15 10,3 7,4
11 Caminhão g 1,43E+04 6,70E+09 9,58E+13 < 1 <1
12 Mudas de curauá unid. 6,00E+04 2,37E+11 1,42E+16 23,0 16,4
Subtotal 6,19E+16 100 69,3
Produto (Y
1
)
13
Folhas de curauá
transportadas
g 9,00E+07 6,87E+08
J 3,91E+11 1,58E+05
(B) Desfibramento, lavagem e secagem
Renováveis (R
2
)
14 Evaporação g 9,72E+05 1,45E+05 1,41E+11 < 1 < 1
Não Renováveis (N
2
)
15 Água g 1,81E+08 2,25E+05 4,05E+13 < 1 < 1
Pagos (F
2
)
16 Madeira J 1,10E+11 4,40E+03 4,84E+14 3,0 < 1
17 Eletricidade J 8,61E+08 2,69E+05 2,32E+14 1,4 < 1
18 Brita g 9,47E+04 9,75E+05 9,23E+10 < 1 < 1
Mão de obra (operação) J 4,52E+09 3,40E+06 1,54E+16 94,2 16,8
Mão de obra
(implantação)
J
1,09E+07 3,40E+06 3,71E+13 < 1 < 1 19
Mão de obra (total) J
4,53E+09 3,40E+06 1,54E+16 94,4 17,8
20 Cal g 4,64E+03 6,70E+06 3,11E+10 < 1 < 1
21 Areia g 6,41E+04 1,00E+09 6,41E+13 <1 <1
22 Blocos de concreto g 1,20E+04 1,35E+09 1,61E+13 <1 < 1
23 Aço g 1,75E+04 1,78E+09 3,11E+13 <1 <1
24 Cimento g 1,99E+04 1,97E+09 3,93E+13 <1 <1
25 Bomba g 2,80E+02 4,10E+09 1,15E+12 < 1 < 1
26 Motor g 1,39E+03 4,10E+09 5,68E+12 < 1 < 1
27 Plástico g 7,44E+02 5,72E+09 4,26E+14 < 1 < 1
Subtotal 1,63E+16 100 17,8
Total parcial 8,45E+16
Produto (Y2)
28
Fibra de curauá limpa
e seca
g 5,40E+06 1,56E+11
J 8,14E+10 1,04+06
100
Continuação da tabela 16
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia i /
(sej/sej)
% Emergia T /
(sej/sej)
(C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte
Não-Renováveis (N
3
)
29 Água g 3,49E+03 2,25E+05 7,85E+08 < 1 < 1
Pagos (F
3
)
30 Lubrificante J 3,80E+08 6,60E+04 2,51E+13 < 1 < 1
31 Diesel J 4,28E+10 6,60E+04 2,82E+15 33,5 3,3
32 Eletricidade J
1,13E+10 2,69E+05 3,04E+15 36,1 3,5
33 Brita g
3,75E+04 9,75E+05 3,66E+10
< 1 < 1
Mão de obra
(operação)
J 7,01E+08 3,40E+06 2,38E+15 28,3 2,8
Mão de obra
(implantação)
J
4,31E+06 3,40E+06 1,47E+13
< 1 < 1
Mão de obra
(transporte)
J
9,73E+06 3,40E+06 3,31E+13
8,7 < 1
34
Mão de obra (total) J
7,15E+08 3,40E+06 2,43E+15 28,9 2,8
35 Cal g 5,23E+02 6,70E+06 3,50E+09 < 1 < 1
36 Areia g 1,81E+04 1,00E+09 1,81E+13 < 1 < 1
37 Outros (Empurrador) g 8,03E+01 1,00E+09 8,03E+10 < 1 < 1
38 Blocos de concreto g 4,25E+03 1,35E+09 5,74E+12 < 1 < 1
39 Aço g 2,06E+04 1,78E+09 3,66E+13 < 1 < 1
40 Cimento g 4,25E+03 1,97E+09 8,37E+12 < 1 < 1
41 Motor g 1,60E+02 6,70E+09 1,07E+12 < 1 < 1
42 Borracha (pneus) g 1,66E+03 4,30E+09 7,12E+12 < 1 < 1
43 Caminhão g 2,48E+03 6,70E+09 1,66E+13 < 1 < 1
44 Alumínio g 9,31E+02 1,27E+10 1,18E+13 < 1 < 1
Subtotal 8,34E+15 100 9,7
Total geral 8,66E+16 100
Produto (Y
4
)
45 Manta de curauá
transportada
g
5,40E+06 1,60E+10
J 8,14E+10 1,06E+06
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação à emergia da etapa (referente uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação à emergia total
O gráfico da figura 25 mostra a contribuição dos recursos mais
representativos em emergia para cada etapa agrupada do processo de produção
das mantas de fibra de curauá e a emergia total. O fluxo em emergia
correspondente aos recursos não renováveis tem pequena variação no decorrer
do processo, como pode ser observado na tabela 16, e é proveniente da erosão
do solo na etapa agrupada (A) e do consumo de água nas etapas agrupadas (B)
e (C). Para o cálculo da erosão do solo foi admitida a taxa de erosão média do
país (0,4 t/ha ano). Estes recursos não foram representados no gráfico porque
correspondem a uma pequena parcela da emergia total.
101
Mão de
obra
Mudas
Sacos
Mão de
obra
Eletricidade /
Diesel
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
(A) Folha colhida (B) Fibra limpa e
seca
(C) Manta agulhada Emergia Total
Empower / (10
12
sej/ha ano)
Figura 25: Representação gráfica dos recursos mais representativos (em emergia) para
o processo do curauá
Avaliando as etapas agrupadas do processo (tabela 16) observa-se que o
consumo de recursos provenientes da economia é predominante em todas as
etapas, sendo que o recurso da mão de obra representa as contribuições mais
significativas em emergia para o sistema do curauá. Na etapa (C) a eletricidade
apresenta a maior contribuição de recurso da economia no total da emergia, com
valor de 3,5%, seguido pelo consumo de óleo diesel, com contribuição de 3,3%
no total da emergia.
A partir dos valores dos fluxos de emergia da tabela 16, observa-se que há
consumo de recursos renováveis somente na etapa de cultivo, que é referente à
energia química da chuva e na etapa da secagem da fibra. A chuva contribui na
fase de cultivo, com 2,6% em emergia, representando menos de 1% no total do
processo e na fase de secagem, a evaporação, contribui com menos de 1% em
emergia no total do processo.
No cultivo do curauá, utiliza-se um trator para preparo do solo, sendo que o
consumo de diesel contribui com menos de 1% em emergia no total do processo.
Ainda nesta etapa do processo, os recursos empregados para o desenvolvimento
102
das mudas têm significativa contribuição para a emergia do processo. Este
recurso, considerado como pago por depender de insumos e mão de obra para
seu desenvolvimento, contribui com 20,9% em emergia e representa 15,5% no
total da emergia. O detalhamento dos cálculos referentes aos recursos
empregados para o desenvolvimento das mudas encontra-se no Anexo D.
5.5.3 Indicadores em emergia
Na tabela 17 estão representados os indicadores calculados para a produção
das mantas de fibra de curauá.
Tabela 17: Indicadores em emergia calculados para a produção de manta de fibra de
curauá
Indicadores
(A) Folha
colhida
(B) Fibra limpa e
seca
(C) Manta
agulhada
EYR 1,03 1,03 1,02
EIR 30,7 38,2 42,5
ELR 33,4 42,5 47,2
SI 0,03 0,02 0,02
% R 2,91 2,30 2,08
Transformidade
158.000 sej/J 961.000 sej/J 1.060.000 sej/J
Observa-se que o indicador de sustentabilidade (SI) não apresenta valores
compatíveis com sustentabilidade nem mesmo em longo prazo (SI < 1 em todas
as etapas), não fornecendo contribuições sustentáveis à economia. A
sustentabilidade de um sistema agrícola está relacionada ao rendimento do
processo e a carga ambiental que, para a fibra de curauá, tem um baixo
rendimento (EYR) e uma elevada carga ambiental (ELR).
Os valores de EIR da tabela 17 indicam que os recursos pagos são
predominantes em todas as etapas da produção de mantas de curauá. Observa-
se a influência do uso intensivo de recursos oriundos da economia e a ausência
de entrada de recursos renováveis faz com que este indicador aumente na
medida em que o processo evolui, refletindo no aumento do EIR de 30,7 na
etapa agrupada (A), para 38,2 e 42,5 nas etapas agrupadas (B) e (C). Quanto
mais o produto avança na cadeia produtiva, maior o investimento econômico.
O ELR indica a pressão que um processo de transformação exerce no meio
ambiente e pode ser considerado uma medida do estresse no meio ambiente
103
devido a produção (atividade de transformação). O ELR para a folha colhida e
transportada é o mais baixo dentre os produtos resultantes do processo,
indicando menor pressão sobre o meio ambiente quando comparado com a fibra
limpa (B), com ELR igual a 42,5 e com a manta agulhada e transportada (C),
com valor de ELR igual a 47,2.
O EYR reflete a habilidade do processo de utilizar recursos locais, não
diferenciando se são renováveis ou não. Observa-se pequena variação no valor
deste indicador na medida que avançam na cadeia produtiva, com valores
próximos de 1, sendo que 1 é o menor valor possível para este indicador. Isto
indica que o processo resgata praticamente a mesma quantidade de emergia que
é fornecida para conduzi-lo e que não é apto a explorar eficazmente qualquer
recurso local.
Com relação ao indicador %R, a utilização de recursos renováveis no
processo em relação a emergia total empregada, não tem variação significativa,
reflexo da baixa utilização de recursos renováveis em todas as etapas do
processo produtivo da fibra de curauá. A redução do valor deste indicador nas
etapas agrupadas do desfibramento e agulhamento é decorrente do aumento da
utilização dos recursos pagos (F). A %R para a folha colhida e transportada (A)
é 2,91 ou, em outras palavras, 97% da emergia provém de recursos não
renováveis (N + F). Para a fibra limpa (B), a %R é de 2,30 e para a manta
agulhada e transportada o valor deste indicador é 2,08. Estes valores podem
indicar que o processo de produção de mantas de fibra de curauá não é
sustentável devido ao elevado consumo de recursos não renováveis.
A transformidade mede a quantidade de emergia utilizada para gerar uma
unidade de produto e pode ser considerada como um indicador de qualidade.
Quanto mais alta a transformidade, maior é a necessidade do suporte ambiental
para o processo. O valor da transformidade calculada para a fibra de curauá é
961.000 sej/J e para a manta de curauá é de 1.060.000 sej/J. A partir dos
valores da tabela 17, observa-se que a transformidade aumenta 6 vezes na
segunda etapa, que é resultado do aumento de insumos combinado com a baixa
eficiência do processo (rendimento de fibra seca por folha de 6%). O aumento da
transformidade de (B) para (C) é resultado do aumento de insumos, sendo que
104
na etapa (C) entra e sai a mesma quantidade de material (5.400 kg fibra/ha
ano).
5.6 Diagrama Ternário de Emergia para o Sisal e o Curauá
Devido às características dos sistemas avaliados é possível atribuir à mão de
obra, recurso considerado como F neste estudo, uma parcela de porcentagem
renovável. Esta porcentagem de recurso renovável na mão de obra refere-se à
parcela de recursos renováveis que dão suporte à mão de obra, especialmente
em sistemas com agricultura familiar onde a mão de obra vive no local de
cultivo.
O critério adotado para determinar a fração renovável da mão de obra foi
baseado na literatura (Ulgiati et al., 1994 e Bastianioni et al., 2001). Segundo
estes autores, a fração renovável da mão de obra corresponde à fração de
recursos renováveis do país em que a mão de obra é empregada. O trabalho
humano pode ser considerado um produto do sistema da economia e do meio
ambiente justificando a atribuição da parcela de emergia renovável à mão de
obra. No Brasil, o fluxo de emergia renovável corresponde a 70% da emergia
total empregada (Coelho et al., 2002).
Considerando o fluxo de mão de obra com a fração renovável, foram
elaboradas as tabelas H.1 e I.1 (Anexos H e I), para o sisal e o curauá
respectivamente. Na tabela 18 apresenta-se um resumo dos fluxos totais em
emergia para os recursos R, N e F dos sistemas aplicando a parcela de recurso
renovável à mão de obra e os fluxos resultantes da contabilidade tradicional,
utilizados para elaborar o diagrama ternário de emergia.
105
Tabela 18: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados - atribuindo a
parcela renovável ao recurso da mão de obra (A) e dados conforme a contabilidade
tradicional (B)
Emergia / (10
11
sej/ha ano)
Recursos SISAL CURAUÁ
A B A B
R 15.100
7.190
290.000
18.000
N 134
134
1.540
1.540
F 3.390
11.290
327.000
599.000
(A) Folha colhida
Y 18.610
18.610
619.000
619.000
R 25.000
7.190
398.000
18.000
N 134
134
1.940
1.940
F 8.690
26.500
382.000
762.000
(B) Fibra limpa e seca
Y 33.830
33.830
728.000
782.000
R 28.400
7.190
415.000
18.000
N 134
134
1.945
1.945
F 15.400
35.570
449.000
846.000
(C) Manta agulhada
Y 42.900
42.900
866.000
866.000
Notas:
A: Fluxos em emergia com a atribuição da parcela de 70% de renovável ao recurso da mão de obra
B: Fluxos em emergia resultantes da contabilidade tradicional
A partir dos resultados obtidos é possível comparar os fluxos tradicionais com
os fluxos de mão de obra renovável. Esta comparação pode ser feita através do
diagrama ternário de emergia cujo objetivo é indicar de forma direta a influência
da parcela renovável no resultado da sustentabilidade. Nesse sentido, o
diagrama ternário é apresentado na figura 26, onde comparam-se os dois
sistemas em estudo.
106
Figura 26: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/ha ano). Os
pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os resultados da metodologia
tradicional e os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e 12 (curauá) representam os resultados
atribuindo-se a parcela de renovável para a mão de obra
Observam-se variações significativas nessa comparação e os dois sistemas
ficam mais sustentáveis quando se atribui a parcela renovável à mão de obra.
Para o sistema do curauá, que apresenta ESI<1 em todas as etapas do processo
(pontos 4, 5 e 6), quando a parcela renovável da mão de obra é considerada, o
sistema passa para a região de sustentabilidade em médio prazo (1<ESI<5),
pontos 10, 11 e 12. No sistema do sisal, o ponto (1) está localizado na região de
sustentabilidade em médio prazo e os pontos (2) e (3) estão na região de não
sustentabilidade (ESI<1). Quando a parcela renovável é atribuída à mão de obra,
o sistema passa para a região de sustentabilidade em longo prazo (pontos 7, 8 e
9).
O fato de ambos os sistemas empregarem mão de obra intensiva em todas as
etapas do processo, cerca de 70% para o sisal e 65% para o curauá do total da
emergia empregada na obtenção das mantas agulhadas, quando adicionada a
parcela renovável o sistema do sisal apresenta variações mais significativas que
o curauá, aliado ao fato de que no sistema do curauá os recursos vindos da
economia totalizam praticamente 100% do total da emergia. Para o sisal, os
recursos pagos representam cerca de 77% do total da emergia. A figura 27
107
representa as linhas de recursos para a manta agulhada dos dois sistemas em
estudo, aplicando-se a metodologia tradicional e atribuindo-se a parcela
renovável à mão de obra.
Figura 27: Representação das linhas de recursos para a manta agulhada de fibra de
sisal e fibra de curauá com a metodologia tradicional e atribuindo a parcela de renovável
à mão de obra
O insignificante peso de N, bem como as quantidades variáveis dos recursos
F e R são claramente ilustradas no diagrama da figura 27, uma vez que os doze
pontos estão localizados no segmento R-F do triângulo. Observa-se que à
medida que o processo avança na cadeia de produção, por exemplo, do ponto 1
ao 3 (sisal), há um aumento no consumo de recursos F e redução no consumo de
R e o sistema desloca-se também para uma região de menor sustentabilidade. A
diferença no uso de recursos renováveis determina a maior sustentabilidade do
sistema do sisal em comparação ao curauá, que pode ser observado através das
linhas de recursos dos pontos 3 e 9, considerando a metodologia tradicional e
atribuindo a porcentagem de renovável à mão de obra respectivamente. Desta
forma, é fácil notar no diagrama que um decréscimo no uso de recursos da
economia no processo do curauá, ponto 12, por exemplo, aumenta sua
sustentabilidade, permanecendo na região de sustentabilidade em médio prazo.
108
A produtividade dos sistemas em estudo não são semelhantes, com valores
de 5.400 kg de fibra seca para o curauá e 872 kg de fibra seca para o sisal.
Devido a isto, opotou-se em construir o diagrama ternário em emergia para o
sisal e o curauá considerando a produção de 1 kg de fibra seca (sej/kg de fibra
seca produzida) para verificar se as tendências observadas no diagrama da
figura 26 permanecem.
Foram elaboradas as tabelas J.1 e K.1 (Anexos J e K), para o sisal e o curauá
respectivamente. Na tabela 19 apresenta-se um resumo dos fluxos totais em
emergia para os recursos R, N e F dos sistemas atribuindo a parcela de recurso
renovável à mão de obra e os fluxos resultantes da contabilidade tradicional,
utilizados para elaborar o diagrama ternário de emergia.
Tabela 19: Contribuições em emergia para os dois sistemas avaliados
Emergia / (10
11
sej/kg fibra seca)
Recursos SISAL CURAUÁ
A B A B
R 13,1
8,41
54,7
3,42
N 0,16
0,16
0,29
0,29
F 1,99
6,63
307
358
(A) Folha colhida
Y 15,2
15,2
362
362
R 24,7
8,41
74,2
3,42
N 0,16
0,16
0,29
0,29
F 209
222
318
388
(B) Fibra limpa e seca
Y 234
234
392
392
R 28,5
8,41
172
3,42
N 0,16
0,16
0,29
0,29
F 215
231
16.561
16.729
(C) Manta agulhada
Y 244
244
16.733
16.733
Notas:
A: Fluxos em emergia com a atribuição da parcela de 70% de renovável ao recurso da mão de obra
B: Fluxos em emergia resultantes da contabilidade tradicional
A partir dos resultados obtidos é possível comparar os dois sistemas,
apresentando os resultados em sej/kg de fibra seca produzida. Os valores de N
não se alteram e a presença dos recursos F é mais significativa para o processo
do curauá. Diferente do que é observado para os sistemas quando a base de
cálculo utilizada é kg/ha ano, onde tem-se a mão de obra como principal
participação de recursos F no total da emergia. Quando a base de cálculo
utilizada é kg de fibra produzida, a mão de obra torna-se o recurso F com menor
participação no total da emergia, tanto quando é atribuída a parcela de
109
renovável à mão de obra ou quando a metodologia tradicional é utilizada. Neste
caso, para o sisal o recurso F mais significativo é o óleo diesel (transporte)
seguido pela mão de obra e para o curauá também é o óleo diesel (transporte)
seguido pelos sacos plásticos utilizados no transporte das folhas. Fato este que
pode ser observado no diagrama representado na figura 28, pois quando atribui-
se a parcela de renovável à mão de obra, somente o sistema do sisal apresenta
variações significativas.
Figura 28: Diagrama ternário para os sistemas do sisal e do curauá (sej/kg fibra). Os
pontos 1, 2 e 3 (sisal) e 4, 5 e 6 (curauá) representam os resultados da metodologia
tradicional. Os pontos 7, 8 e 9 (sisal) e 10, 11 e 12 (curauá) referem-se aos resultados
atribuindo a parcela de renovável para a mão de obra.
Observa-se que o comportamento dos sistemas ao utilizar como base de
cálculo a produção de 1kg de fibra não é similar ao diagrama apresentado na
figura 26. Há variações significativas nessa comparação e somente o sistema do
sisal na etapa de colheita das folhas, quando atribui-se a parcela renovável à
mão de obra, representado pelo ponto 7 no diagrama, apresenta valor
compatível com a sustentabilidade em longo prazo (SI>5). A sustentabilidade em
médio prazo (1<SI<5) é representada pelo ponto 1 que também refere-se as
folhas de sisal, a partir da metodologia tradicional. Os demais pontos para os
dois sistemas ficam localizados na região de não sustentabilidade (SI<1), não
110
apresentando variações significativas quando a parcela renovável é
acrescentada.
A partir da representação dos sistemas no diagrama ternário de emergia
(figuras 26 e 28), pode-se afirmar que o sistema do sisal é mais sustentável que
o do curauá.
5.7 Cálculo da Área Suporte para o Sisal e o Curauá
Conforme descrito no item 4.5, foi calculada a área suporte para os dois
sistemas em estudo utilizando a metodologia desenvolvida por Brown e Ulgiati
(2001).
Utilizando a equação 8 apresentada no item 4.5 foi calculada a área suporte
renovável para os sistemas do sisal e do curauá. Na tabela 20 são apresentados
os dados utilizados no cálculo.
Tabela 20 – Dados utilizados no cálculo da área suporte renovável para os sistemas do
sisal e do curauá
Dados Valor Referência
Empd
(r)
Densidade de empower renovável
do país
2,26E+15 sej/ha
Coelho et al. (2002)
Tabela 7 – p.55
Recursos da economia (dos
sistemas)
Sisal
3,56E+15 sej/ha ano
F
Curauá
8,46E+16 sej/ha ano
Tabela 20 (deste
trabalho)
Recursos não-renováveis (dos
sistemas)
Sisal
1,34E+13 sej/ha ano
N
Curauá
1,94E+14 sej/ha ano
Tabela 20 (deste
trabalho)
Notas:
(1) O Empd do Brasil é igual a 3,24E+15 sej/ano. Como precisa-se do Empd
(r)
(renovável), multiplica-se
o valor por 70% que é a fração de recursos renováveis do Brasil.
(2) O valor do Empd é referente ao ano de 1996.
Cálculo da área suporte renovável para os sistemas em estudo:
Sisal
SA
(r)
= (3,56E+15 + 1,34E+13) / 2,26E+15
SA
(r)
= 1,58 ha
111
Curauá
SA
(r)
= (8,46E+16 + 1,94E+14) / 2,26E+15
SA
(r)
= 37,5 ha
As áreas calculadas acima referem-se à ‘área indireta’ para seqüestrar a
emergia equivalente necessária para os sistemas em estudo, que vem de
recursos renováveis (1,58 ha e 37,5 ha para o sisal e o curauá respectivamente).
Utilizando a equação 10 apresentada no item 4.5 foi calculada a área
necessária para balancear o empreendimento proposto, ou seja, os sistemas do
sisal e do curauá. Para o cálculo utilizou-se o valor do ELR do Brasil que é igual
a 0,54, calculado com base nas informações de Coelho et al. (2002) e utilizando
a equação 4.
Cálculo da área suporte para os sistemas em estudo utilizando o indicador de
carga ambiental:
Sisal
R* = (F+N) / ELR
(r)
= (3,56E+15 + 1,34E+13) / 0,54
R* = 6,61E+15 sej/ano
SA
(ELR)
= R* / Empd
(r)
= 6,61E+15 / 2,26E+15
SA
(ELR)
= 2,92 ha
Curauá
R* = (F+N) / ELR
(r)
= (8,46E+16 + 1,94E+14) / 0,54
R* = 1,57E+17 sej/ano
SA
(ELR)
= R* / Empd
(r)
= 1,57E+17 / 2,26E+15
SA
(ELR)
= 69,5 ha
R* é quantidade de emergia renovável necessária par abaixar o indicador de
carga ambiental do sistema em estudo e igualar com o indicador de carga
ambiental do Brasil e SA
(ELR)
é a área requerida para equilibrar o desenvolvimento
proposto, neste caso, os sistemas de fibras de sisal e de curauá. Na tabela 21
encontra-se o resumo os dados utilizados para os cálculos e os resultados
obtidos.
112
Tabela 21 – Resumo dos dados utilizados nos cálculos e resultados obtidos para as áreas
suporte
Sisal Curauá
Índice de Notas Região
a
Sistema Região
a
Sistema
1 Emergia total usada / (sej/ha ano) 2,98E+24 4,29E+15 2,98E+24 8,66E+15
Recursos renováveis / (sej/ha ano) 1,93E+24 7,19E+14 1,93E+24 1,80E+15
Recursos Não-renováveis / (sej/ha ano)
6,34E+23 1,34E+13 6,34E+23 1,94E+14
Recursos pagos / (sej/ha ano) 4,18E+23 3,56E+15 4,18E+23 8,46E+16
2 % Renovável / (sej/sej) 70% 16,8% 70% 2,1%
3 Densidade de Empower / (sej/ha ano) 3,24E+15 4,29E+15 3,24E+15 8,66E+16
4 ELR 0,54 4,97 0,54 47,2
5 SA(r) / (ha) -- 2,92 -- 69,5
6 SA
(ELR)
/ (ha) -- 1,58 -- 37,5
a
Região é definida como sendo o Brasil, já que os dados referentes as regiões de Valente/BA e
Santarém/PA não estão disponíveis.
Notas:
1 Uso de emergia pelos sistemas retirados da tabela 20.
2 Retirado das tabelas 12 e 18 (sisal e curauá respectivamente).
3 Retirado da tabela 20.
4 Retirado das tabelas 12 e 18 (sisal e curauá respectivamente).
5 Calculado conforme a equação 8.
6 Calculado conforme as equações 10 e 11.
A porcentagem de recurso renovável (%R) dos sistemas é menor que o do
país onde os sistemas estão inseridos. Os únicos recursos R contabilizados são
referentes à plantação, representado pela chuva com participação de 16,8% no
total da emergia para o sistema do sisal e 2% para o sistema do curauá.
Embora a densidade de empower dos sistemas seja maior que a do país, a do
sisal é apenas 32% maior enquanto que a do curauá é 26,7 vezes maior,
significando que o fluxo de emergia requerido pelos sistemas por hectare é maior
que o do país. A densidade de empower é uma medida relativa da intensidade da
atividade, expressa como o total de emergia utilizada por unidade de tempo e
área. Segundo Brown e Ulgiati (2001), áreas rurais tem densidade de empower
de 1 a 10E+11 sej/m² ano (igual a 1 a 10E+15 sej/ha ano) e a média global da
densidade de empower renovável é cerca de 0,2E+11 sej/m² ano (igual a
0,2E+14 sej/ha ano).
Os indicadores de carga ambiental (ELR) para os empreendimentos
(sistemas) são muito maiores que o do país (onde os sistemas estão inseridos),
sendo 9 e 87 vezes maior para o sisal e curauá. Estas diferenças conduzem a
valores para o SA
(ELR)
maiores que 1 ha para ambos os sistemas (1,58 e 37,5 ha,
113
sisal e curauá respectivamente). Assim, o sisal cultivado em 1 ha corresponderia
a 1,58 ha da área real e o curauá a 37,5 ha da área real a fim de equilibrar com
o perfil do ambiente em termos de ELR.
Em relação à área de suporte renovável, o resultado do item 5 da tabela 21
mostra a área que seria necessária se as atividades econômicas (sistemas do
sisal e curauá) utilizassem somente emergia renovável. Para o sisal esta área
seria cerca de 3 vezes maior e para o curauá cerca de 70 vezes maior que 1
hectare, que a área referência utilizada na contabilidade. Esse resultado mostra
que o sistema do sisal utiliza mais recursos renováveis que o curauá,
confirmando os resultados apresentados anteriormente, porém ambos os
sistemas não se sustentam com seus próprios recursos.
Para produzir 1 kg de fibra de sisal precisa-se de 0,0017 ha e para a
produção de 1 kg de curauá, 0,000189 ha. Estas são as áreas diretas
empregadas no cultivo dos sistemas do sisal e curauá. Assim, determina-se o
SA
(ELR)
para a produção de 1 kg de fibra multiplicando-as pelas áreas suporte
calculadas na tabela 21 (item 6). Desta forma, tem-se como resultado a área
indireta (real) inerente aos sistemas. Para a produção de 1 kg de sisal a área
indireta é de 0,0024 ha e para o curauá é de 0,0071 ha, sendo 0,7 vezes maior e
0,03 vezes, para o sisal e curauá respectivamente. Observa-se que a área
requerida para providenciar recursos naturais suficientes com o objetivo de
igualar o valor ELR dos sistemas ao da região onde estão inseridos é menor para
o curauá do que para o sisal, fato este decorrente da produtividade do curauá
ser maior do que a do sisal, ou seja, o curauá precisa de menor área para
produzir a mesma quantidade de fibra que o sisal. Da mesma forma foi calculada
a área suporte renovável para o veículo, multiplicando-se a área direta pelo item
5 da tabela 21, obtendo-se 0,005 e 0,013 ha para o sisal e curauá
respectivamente.
Conforme comentado no início do trabalho, as fibras vegetais estão sendo
cada vez mais pesquisadas com o objetivo de serem utilizadas na fabricação de
peças para a indústria, em substituição as matérias-primas de fontes não
renováveis. Com este propósito, elaborou-se um exemplo fictício a fim de
conhecer a área indireta necessária caso fossem utilizadas mantas de sisal e de
114
curauá na produção de peças. Assumiu-se que para a fabricação de dois
componentes, o revestimento da parede traseira e do teto de um veículo
qualquer, são necessários 2,85 kg de manta de sisal e/ou de curauá. Desta
forma, a área indireta requerida será de 0,007 ha sisal/veículo e 0,02 ha de
curauá/veículo. A área suporte renovável para o veículo também foi calculada e
os resultados estão demonstrados na tabela 22.
Tabela 22 – Resultados obtidos para as áreas SA
(ELR)
e SA
(r)
para um veículo (exemplo
hipotético)
Sisal Curauá
SA
(ELR)
/ (ha)
1,58 37,5
SA
(r)
/ (ha)
2,92 69,5
Área direta (1 kg de fibra) / (ha) 0,0017 0,000189
Área suporte indireta (SA
(ELR)
) / (ha) 0,0024 0,0071
Área suporte renovável (SA
(r)
) / (ha) 0,005 0,013
Veículo (SA
(ELR)
) / (ha) 0,007 0,02
Veículo (SA
(r)
) / (ha) 0,01 0,04
A partir dos resultados apresentados na tabela 22, observa-se que a área
suporte requerida para balancear a produção de componentes para um veículo
com o indicador de carga ambiental do Brasil, para o sisal equivale a 0,44% e
para o curauá a 0,06%, tendo como referência 1 ha. Em relação à área suporte
renovável, os resultados acima mostram que os dois sistemas se sustentam com
seus próprios recursos para a produção de componentes para um veículo. Desta
forma, tendo-se como base a área suporte renovável, o limite de produção de
veículos para o sisal é de 292 e para o curauá é de 1.737, considerando que em
cada veículo são empregados 2,85 kg de fibra. Para a área suporte indireta
(SA
(ELR)
), o limite seria 1.875 veículos para o curauá e 226 para o sisal.
115
6. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
No decorrer do capítulo 5 foram descritos os dois sistemas agroindustriais
avaliados. Na figura 28 estão citadas, resumidamente, as principais
características dos dois sistemas. Cabe aqui salientar que os dados da fibra de
sisal para a contabilidade ambiental em emergia são referentes ao cultivo em
pequena propriedade, caracterizada como ‘agricultura familiar’ e os dados do
curauá são referentes ao cultivo em grande propriedade, que pode ser
caracterizado como ‘industrial’. Porém, a base de cálculo utilizada para ambos os
sistemas foi a mesma: kg de fibra produzida em um hectare, no período de um
ano (kg/ha ano).
Figura 29: Principais características dos sistemas de produção de fibra de sisal e curauá
Na tabela 23 estão representados os indicadores calculados para a produção
das mantas de fibra de sisal e de fibra de curauá.
116
Tabela 23: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de manta
de fibra de sisal e de curauá
Indicadores em Emergia
Tr (sej/J)
EYR
EIR
ELR
SI
%R
(A) Folha colhida
SISAL 65.100
1,65
1,54
1,59
1,04
38,6
CURAUÁ 158.000
1,03
30,7
33,4
0,03
2,91
(B) Fibra limpa e seca
SISAL 264.000
1,28
3,62
3,70
0,34
21,3
CURAUÁ 961.000
1,03
38,2
42,5
0,02
2,30
(C) Manta agulhada
SISAL 349.000
1,21
4,86
4,97
0,24
16,8
CURAUÁ 1.060.000
1,02
42,5
47,2
0,02
2,08
O valor da transformidade para a fibra de sisal limpa e seca (264.000
sej/J) é 3,6 vezes menor quando comparado a fibra de curauá limpa e seca
(961.000 sej/J), evidenciando que o sistema de produção do sisal é mais
eficiente em conversão de energia em comparação com o sistema de produção
da fibra de curauá. Para a manta agulhada a transformidade do curauá é 3
vezes maior que a do sisal.
Com relação aos indicadores apresentados na tabela 22, observa-se que o
indicador de sustentabilidade (SI) somente apresenta valores compatíveis com
sustentabilidade em médio prazo, na etapa do cultivo e colheita do sisal (SI =
1,04). É somente nessa primeira etapa do processo de produção de fibra de
sisal que os recursos renováveis representam uma parcela significativa. A
diminuição drástica desse indicador ocorre na etapa de desfibramento e, como
foi mencionado, o peso do recurso mão de obra oriunda da economia é o
responsável. Mesmo assim, é importante ressaltar que a mão de obra rural está
inserida num meio onde os recursos vindos da natureza representam uma
parcela fundamental para o sustento da população. Para o processo de produção
da fibra de curauá, este indicador não apresenta valores compatíveis com
sustentabilidade nem mesmo em longo prazo (SI < 1 em todas as etapas), não
fornecendo contribuições sustentáveis à economia. Avaliando-se este indicador
isoladamente, pode-se dizer que o processo de produção de mantas, a partir da
fibra de sisal, é mais sustentável do que o de produção mantas a partir da fibra
de curauá.
117
O EIR mede a relação entre a emergia proveniente da economia e da
natureza e avalia se o processo é um bom usuário da emergia que é investida.
Os valores de EIR da tabela 23 indicam que os recursos pagos são
predominantes nas etapas do processo de produção de mantas de sisal e de
curauá. O investimento no sisal é 10 vezes menor para a fibra limpa e cera de 9
vezes menor para a manta agulhada quando comparado com o curauá. O
sistema do sisal apresenta valores mais baixos de EIR, indicando ser mais eficaz
que o sistema do curauá no que se refere ao uso de recursos de emergia local
renovável ou não.
Quando um processo requer serviços ambientais, ele exerce uma ‘carga’ no
ambiente. O conceito de carga ambiental diz que uma vez que um serviço
ambiental é usado por um processo, ele não está disponível para outro. Isto é, o
ambiente tem uma capacidade finita para suportar o processo econômico e os
esforços humanos. A capacidade de carga pode ser determinada baseando-se
nas exigências da emergia para uma dada população ou a intensidade de
emergia de um dado desenvolvimento econômico. A capacidade de carga de um
ambiente é determinada pela habilidade desse ambiente de fornecer a emergia
requerida. Conseqüentemente, o indicador de carga ambiental (ELR) indica a
pressão que um processo de transformação exerce no meio ambiente e pode ser
considerada uma medida do estresse no meio ambiente, devido à produção
(atividade de transformação). Valor de ELR em torno de dois ou menor que dois
é indicativo de estresse ambiental relativamente baixo (ou processos que podem
usar grandes áreas de um ambiente local para diluir os impactos). Valor de ELR
entre três e dez é indicativo de estresse ambiental moderado e quando o ELR é
maior que 10, indica estresse ambiental muito mais elevado, devido aos grandes
fluxos de emergia não renovável concentrados em um ambiente relativamente
pequeno (Cavalett et al., 2006). Observa-se que o processo de produção de sisal
apresenta valores de estresse ambiental variando entre baixo a moderado, com
ELR de 1,59 para a folha colhida, de 3,75 para a fibra limpa e seca e ELR de 5,03
para a manta agulhada, indicando que este processo exerce menor pressão no
meio ambiente quando comparado ao curauá que tem valores de ELR variando
entre 33,4 e 47,2.
118
Para conhecer o benefício para a cadeia de consumidores, calcula-se o EYR
que é obtido dividindo a emergia incorporada no produto pela emergia dos
insumos que provém da economia (EYR=Y/F). O valor obtido indica quanta
energia primária é disponibilizada para a economia que consome o produto. O
EYR reflete a habilidade do processo de utilizar recursos locais, não diferenciando
se são renováveis ou não. O processo cujo EYR é igual a 1 ou somente
ligeiramente maior, não fornece emergia líquida significativa à economia e
somente transforma os recursos que já estão disponíveis do processo
precedente. Assim, pode ser considerado como sendo um processo mais
consumidor do que como criador de novas oportunidades para o crescimento do
sistema (Cavallet et al., 2006). Fontes primárias de energia (óleo cru, carvão,
gás natural) usualmente mostram EYR maior que 5. Fontes secundárias de
energia e matérias-primas, tais como cimento e aço, mostram EYR variando
entre 2 a 5, indicando moderada contribuição para a economia. O EYR para os
sistemas de produção de fibra de sisal e curauá são similares e variam entre
1,65 a 1,21 para o sisal e valores de 1,03 a 1,02 para o curauá. Estes valores
indicam que os sistemas de produção avaliados não têm habilidade em explorar
os recursos locais disponíveis com investimento de recursos exteriores,
requerendo melhorias adicionais.
Com relação ao indicador de renovabilidade (%R), os valores calculados para
o sistema do curauá são de 2,91% para a folha colhida, 2,30% para a fibra
limpa e 2,08% para a manta agulhada e indicam que cerca de 97% da emergia
provém de recursos não renováveis (N) e da economia (F). Para o sistema do
sisal, o valor deste indicador para a folha colhida é de 38,6%, indicando que
61% da emergia para a obtenção das folhas de sisal vêm de recursos N e F. O
valor do indicador reduz-se para 21,3% para a fibra limpa e ao valor de 16,8%
para a manta agulhada. A redução do valor deste indicador nas etapas do
desfibramento e agulhamento para ambos os processos é conseqüência do
aumento na utilização dos recursos pagos (F).
Nas tabelas da contabilidade ambiental em emergia foram apresentados os
fluxos em emergia empregados em cada etapa do processo de produção das
mantas de fibra de sisal e de fibra de curauá, utilizando-se como base de cálculo
a produção total de um hectare, no período de um ano. A tabela 24 fornece
119
dados referentes às contribuições totais em emergia dos recursos R, N e F
empregados em cada ‘etapa agrupada’ dos processos avaliados.
Tabela 24: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados
Emergia / (10
11
sej/ha ano)
Produto resultante em cada
etapa ‘agrupada’ do processo
Recursos SISAL CURAUÁ
R 7.190
18.000
N 134
1.540
F 11.290
599.000
(A) Folha colhida
Y 18.610
619.000
R 7.190
18.000
N 134
1.940
F 26.500
762.000
(B) Fibra limpa e seca
Y 33.830
782.000
R 7.190
18.000
N 134
1.945
F 35.570
846.000
(C) Manta agulhada
Y 42.900
866.000
Observa-se que o sistema do sisal consome 23 vezes menos recursos em
emergia que o curauá para produzir a fibra limpa e seca. Porém, cabe ressaltar
que a produtividade do curauá é 6,6 vezes maior que a do sisal. Para um hectare
de curauá obtém-se 5.400 kg de fibra, enquanto que para o sisal este valor é de
814 kg.
A partir dos dados da tabela 24, observam-se maiores contribuições em
emergia dos recursos renováveis, não renováveis e pagos para o sistema da fibra
de curauá em todas as etapas, fato que pode ser justificado pela maior
produtividade por hectare que necessita de mais recursos, especialmente os
pagos, e também pela infra-estrutura que sustenta o sistema produtivo. Porém,
a transformidade da fibra de sisal limpa e seca é cerca de 4 vezes menor que a
do curauá e a da manta agulhada 3 vezes menor, indicando maior eficiência
ecossistêmica para o sistema do sisal.
O sistema do curauá tem maior quantidade anual de chuva e por isso
apresenta um maior input de recurso renovável, quando comparado ao sisal,
com valor de 1,80 E+15 sej/ha ano contra 7,19 E+14 sej/ha ano. Na etapa que
engloba a secagem das fibras, a evaporação também foi contabilizada como
recurso renovável nos dois sistemas, porém com contribuições muito pequenas,
120
não implicando em aumento significativo no consumo de R em relação a emergia
total dos sistemas.
Quanto ao consumo de recursos não renováveis, que são referentes à erosão
do solo, os dois sistemas são equivalentes, contribuindo com menos de 1% para
a emergia total. Foi adotada a mesma taxa de erosão para os dois sistemas, 0,4
t/ha ano, porém com diferentes porcentagens de matéria orgânica no solo: 2%
para o sisal e 23% para o curauá. No sistema do curauá, considerou-se a água
utilizada no processo de lavagem da fibra e na fase de implantação (construção)
como recurso não renovável, pois é retirada de poço semi-artesiano. A
contribuição deste recurso representa menos de 1% na emergia total.
Em relação aos recursos pagos, a maior contribuição em emergia nos dois
sistemas está associada à mão de obra. Para o sisal, a mão de obra consome
3,02E+15 sej/ha ano, contribuindo com 70,4% no total da emergia. Para o
curauá o consumo é de 5,67E+16 sej/ha ano, contribuindo com 65,5% no total
da emergia. O segundo maior recurso pago para o sistema do sisal está
associado ao consumo de energia elétrica na etapa de agulhamento,
representando 6,1% no total da emergia. Já para o sistema do curauá, o
segundo maior recurso pago cabe às ‘mudas’ de curauá (material para plantio),
representando 16,4% em emergia, seguido pelos sacos de plástico (reutilizáveis)
utilizados no transporte das folhas de curauá, contribuindo com 7,4% no total da
emergia.
Tendo em vista que a produtividade dos sistemas é bastante diferente, 852
kg de fibra/ha para o sisal e 5.400 kg de fibra/ha para o curauá (figura 28),
visando facilitar a comparação entre os sistemas quanto ao consumo de recursos
R, N e F nas ‘etapas agrupadas’, os valores foram transformados em
emergia/massa. Para isto foi determinada a relação da massa de folha necessária
para produzir 1 kg de fibra seca para ambos os sistemas: no caso do sisal, são
necessários 25 kg de folhas e para o curauá, 17 kg de folhas. Como os fluxos das
tabelas da contabilidade ambiental em emergia tem como base de cálculo kg/ha
ano foi necessário também fazer a relação da área utilizada para produzir 1 kg
de fibra seca. Para o sisal é necessário 1,17E-03 ha e para o curauá, 1,89E-04
ha. A tabela 25 fornece os valores das contribuições totais dos recursos R, N e
121
F, em emergia/kg de fibra, empregados em cada ‘etapa agrupada’ dos sistemas
avaliados.
Tabela 25: Contribuições em emergia comparando os dois sistemas avaliados
empregando 1 kg de fibra limpa e seca como base de cálculo
Emergia /
(10
11
sej/kg fibra ‘limpa e seca’)
Produto resultante de cada etapa
‘agrupada’ do processo
Recursos SISAL CURAUÁ
R 8,41 3,42
N 0,16 0,29
F 3,32 357,9
(A) Folha colhida
Y 15,2 361,6
R 8,41 3,42
N 0,16 0,29
F 218,4 388,5
(B) Fibra limpa e seca
Y 234,4 392,2
R 8,41 3,42
N 0,16 0,29
F 227,7 16.729,3
(C) Manta agulhada
Y 243,6 16.733,0
Os dados da tabela 25 mostram que o sistema do sisal utiliza menos recursos
vindos da economia, quando comparado com o curauá. Fato este que pode ser
explicado pelo modelo de produção adotado para os dois sistemas: o sisal, que
pode ser caracterizado como sendo um processo ‘rudimentar’, que ocupa muita
mão de obra, infra-estrutura simples e com pouca tecnologia. O curauá, também
emprega muita mão de obra, mas em contrapartida possui máquinas de
desfibramento mais eficientes, infra-estrutura ‘fabril’ e plantio organizado de
forma a obter uma maior produtividade.
Na etapa (A), o consumo do recurso não renovável que para ambos os
sistemas refere-se à erosão do solo é praticamente o dobro para o sistema do
curauá. Como a taxa de erosão adotada para os dois sistemas foi a mesma, 0,4
t/ha ano, a diferença deve-se à porcentagem de matéria orgânica no solo. Como
a porcentagem de matéria orgânica para o sisal é menor, a contribuição em
emergia também é menor. Com relação ao consumo de recurso renovável,
representado pela chuva nos dois sistemas, a contribuição em emergia para o
sisal é 2,45 vezes maior que para o curauá. Isto porque se determina o fluxo da
chuva em função da área e, como o sisal precisa de mais área para produção de
1 kg de fibra, a contribuição deste recurso é maior.
122
Em relação à contribuição dos recursos F, na etapa agrupada (A) do sisal a
mão de obra representa 2,7% no total da emergia. Para o sistema do curauá, os
sacos utilizados no transporte das folhas contribuem com a maior parcela no
total da emergia do sistema (1,4%) e mão de obra com menos de 1%.
Na etapa agrupada (B), o óleo diesel é o recurso mais representativo para o
sistema do sisal, contribuindo com 71,3% no total da emergia do sistema. A
contribuição desta etapa na emergia total dos sistemas é de 89,7% para o sisal e
0,2% para o curauá. Esta diferença deve-se ao fato de que na etapa agrupada
(B) para o curauá não há transporte e, conseqüentemente, não há a
contabilização do óleo diesel, da mão de obra e do veículo. Na etapa agrupa (C),
para o curauá, a emergia é muito superior (1,67E+15 sej/kg) quando comparada
à mesma etapa para o sisal (2,44E+13 sej/kg), reflexo do transporte da manta
agulhada, e o óleo diesel contribui com 95,8% no total da emergia. Para o sisal,
a maior contribuição é representada pela mão de obra e este recurso representa
2,2% no total da emergia. Observa-se que o consumo de óleo diesel tem
contribuição expressiva nos dois sistemas, quando são avaliados em relação a
emergia/massa (sej/kg). Desta forma, o emprego de combustíveis alternativos
para o transporte ou a alteração dos modais de transporte dos produtos poderia
ser uma alternativa para tornar os sistemas mais sustentáveis sob o ponto de
vista ambiental.
Comparando-se a emergia envolvida para a obtenção dos produtos nos dois
sistemas, a emergia para obter as folhas de sisal é 23 vezes menor que para o
curauá. Para obter a fibra limpa e seca, o sistema do sisal emprega 1,7 vezes
menos emergia que o curauá. Na produção das mantas agulhadas, o sistema do
curauá emprega 68 vezes mais emergia que o sisal, reflexo da maior
contribuição do óleo diesel referente ao transporte nesta etapa do processo,
conforme já mencionado anteriormente.
Na tabela 26 estão resumidos os indicadores calculados para os sistemas,
utilizando como base de cálculo a produção de 1 kg de fibra. No anexo F
encontra-se a tabela da contabilidade em emergia para o sistema do sisal e no
anexo G a tabela referente ao sistema do curauá.
123
Tabela 26: Indicadores em emergia calculados para os sistemas de produção de mantas
de fibra de sisal e curauá, utilizando como base de cálculo a produção de 1kg de fibra
Indicadores em Emergia
Tr (sej/J)
EYR
EIR
ELR
SI
%R
(A) Folha colhida
SISAL 44.700
4,58
0,39
0,41
11,1
55,3
CURAUÁ 495.000
1,01
96,4
104,7
0,01
0,9
(B) Fibra limpa e seca
SISAL 1.550.000
1,07
25,5
26,0
0,04
3,6
CURAUÁ 840.000
1,01
104,6
113,2
0,009
0,9
(C) Manta agulhada
SISAL 1.690.000
1,07
26,6
27,1
0,04
3,5
CURAUÁ 35.800.000
1,00
4.506,0
4.889,0
0,0002
0,02
A transformidade (Tr) é uma medida da eficiência do processo. Os resultados
obtidos para a transformidade na tabela 26 indicam que o sistema do sisal é
mais eficiente em conversão de energia nas etapas agrupadas (A) e (C) em
comparação com o sistema de produção da fibra de curauá. Na etapa (A) a
transformidade da folha de sisal é 11 vezes menor que a folha do curauá e a na
etapa (C) a transformidade da manta de sisal é 21 vezes menor que a do curauá.
Em contrapartida, a etapa agrupada (B) do sistema do curauá é 1,8 vezes mais
eficiente quando comparada ao sistema do sisal.
Com relação aos indicadores apresentados na tabela 26, observa-se que o
indicador de sustentabilidade (SI) somente apresenta valores compatíveis com
sustentabilidade em longo prazo na etapa do cultivo e colheita do sisal (SI =
11,1). É somente nesta primeira etapa do processo de produção de fibra de sisal
que os recursos renováveis representam uma parcela significativa no total de
emergia. A sustentabilidade de um sistema agrícola está relacionada ao
rendimento do processo e a carga ambiental que, para a fibra de curauá, tem um
baixo rendimento (EYR) e uma elevada carga ambiental (ELR).
O EIR avalia se o processo é um bom usuário da emergia local gratuita que é
investida. Os valores de EIR da tabela 26 indicam que os recursos pagos são
predominantes nos dois sistemas avaliados. Para este indicador, observam-se
em ambos os processos a influência do uso intensivo de recursos oriundos da
economia e a ausência de entrada de recursos renováveis faz com que este
indicador aumente na medida que o processo evolui. O EIR para a etapa
124
agrupada (A), cujo produto é a folha de sisal colhida e transportada, é 0,39
sendo o valor mais baixo em todas as etapas dos dois sistemas avaliados. O
sistema do sisal apresenta valores mais baixos de EIR indicando ser mais eficaz
que o sistema do curauá no que se refere ao uso de recursos de emergia local
interna renovável e não renovável.
Com relação ao ELR, somente a etapa (A) para o sistema do sisal apresenta
valor indicativo de baixa carga ambiental, igual a 0,41. Nas demais etapas para
ambos os sistemas os valores são maiores que 10, indicando alto estresse
ambiental. Conforme já mencionado anteriormente, um elevado valor de ELR não
necessariamente indica um estresse ou carga que conduz a degradação
ambiental. Pode ser indicativo de um sistema com dependência elevada de
recursos externos.
A maior taxa de renovabilidade (%R) obtida foi de 55,3% para a etapa
agrupada (A) do sisal indicando que 44,7% da emergia provém de recursos não
renováveis (N + F). Para as demais etapas do processo do sisal o valor do
indicador é baixo, mostrando que cerca de 95% das entradas tem origem em
recursos não renováveis (N + F). Para o curauá todos os valores são menores
que 1, indicando que o sistema é dependente de recursos da economia.
Quando se compara o valor da emergia total dos dois sistemas avaliados em
função da emergia/ha ano e da emergia/kg de fibra produzida, percebe-se que a
contribuição em emergia para a etapa agrupada (A) para o sisal é menor que
para o curauá, evidenciado pelo tipo de cultura, ou seja, os manejos na lavoura,
que para o curauá consome mais mão de obra e insumos. Com relação a etapa
agrupada (B), o sisal consome menos recursos que o curauá, resultando em
menor contribuição em emergia. Nesta etapa, o sisal contribui com 89,7% do
total em emergia do sistema e o curauá com 0,2%. Isto se deve principalmente
ao consumo de diesel na operação da desfibradeira e ao emprego de mão de
obra, que representam 71,3% e 6,8% em emergia total respectivamente, tendo
como base a produção de 1 kg de fibra. Para o curauá, nesta mesma etapa, esta
contribuição representa menos de 1% no total da emergia na produção de 1 kg
de fibra.
125
Como anteriormente informado, para o sistema do sisal adotou-se a mesma
infra-estrutura de produção de mantas de curauá, pois os dados referentes ao
agulhamento de sisal não foram disponibilizados. A diferença entre os sistemas é
que para o sisal adotou-se como local de produção de mantas a cidade de São
Carlos/SP e para o curauá o agulhamento é feito em Santarém/PA. Isto perfaz
uma diferença no consumo de recursos da economia, caracterizado pelo
consumo de óleo diesel no transporte, que contribui com 95,4% na emergia total
do sistema do curauá, sendo o recurso da economia de maior consumo no
sistema do curauá.
126
7. CONCLUSÃO
Neste trabalho, compararam-se os sistemas agroindustriais de produção
de fibras de sisal e de curauá, nas regiões de Valente/BA e Santarém/PA
respectivamente, utilizando-se a metodologia da contabilidade ambiental em
emergia. A partir dos dados inventariados para os sistemas do sisal e do curauá
foi realizada a contabilidade ambiental em emergia, abrangendo as etapas de
cultivo, colheita, desfibramento e produção das mantas agulhadas. Dessa forma
foi possível identificar os recursos de maior influência nos sistemas em estudo e
os indicadores ambientais em emergia permitiram a análise comparativa entre os
sistemas.
Principais resultados obtidos
1) Fluxo de emergia por área (sej/ha ano)
Considerando o fluxo de emergia por área, as diferenças entre os sistemas
foram significativas em todas as fases do processo. O sistema do curauá
emprega 20 vezes mais emergia por hectare que o sistema do sisal, porém a
produtividade do curauá é cerca de 7 vezes maior que a do sisal por hectare.
Para produzir a fibra limpa e seca, o sistema do sisal emprega 23 vezes menos
emergia que o curauá.
O consumo de recursos não renováveis permanece constante nos dois
sistemas e é referente à erosão do solo. Em relação aos recursos renováveis, o
curauá emprega mais recursos porque neste sistema ocorre mais chuva. A maior
participação na emergia total dos dois sistemas é proveniente dos recursos
pagos, e está associado à mão de obra.
2) Fluxo de emergia por massa (sej/kg fibra)
Conforme mencionado, a produtividade dos sistemas por hectare é bastante
diferente, 5.400 kg para o curauá e 814 kg para o sisal. Avaliando-se os fluxos
de emergia em função da massa de fibra produzida, observa-se que o sistema do
sisal ainda consome menos recursos que o curauá, sendo 68 vezes menor.
Comparando-se a emergia envolvida para a obtenção dos produtos, para obter a
fibra limpa e seca o sistema do sisal emprega 1,7 vezes menos emergia que o
127
curauá e a emergia para obter as folhas de sisal é 23 vezes menor que para o
curauá, fato justificado devido à contabilização do material de plantio para este
sistema.
Os resultados do fluxo de emergia por área (sej/ha ano) ou o fluxo de
emergia por massa de fibra (sej/kg), apontam que o sistema do sisal utiliza
menos recursos que o curauá e, através destes resultados, verifica-se que a
metodologia proposta evidenciou a principal diferença entre os dois sistemas: o
sisal, que tem base na agricultura familiar e o curauá que é, neste caso,
caracterizado como uma agricultura industrial.
3) As classes dos recursos ambientais (R, N e F)
A classe de recursos renováveis (R) para o sistema do sisal representa 16,7%
no total da emergia do sistema e para o sistema do curauá 2,1%. Em ambos os
sistemas este recurso é relativo à chuva presente na etapa de cultivo.
A participação dos recursos não renováveis (N) são menores do que 1% no
total da emergia.
Os recursos pagos (F) representam a maior parcela de contribuição para o
total da emergia dos sistemas. São empregados cerca de 83 % em emergia no
sistema do sisal e quase 98% em emergia para o curauá.
4) Os indicadores ambientais em emergia associados aos produtos
obtidos nos sistemas (folha, fibra, manta)
Os indicadores ambientais (EYR, EIR, ELR, %R, ESI e Tr) calculados apontam
para o sistema do sisal como sendo o ambientalmente mais sustentável. Em
relação ao EYR, a contribuição da natureza para o sisal, em comparação com os
recursos vindos da economia, é melhor que no curauá. O EIR mostra que o
sistema do sisal é mais competitivo que o curauá, indicando que o investimento
da sociedade para produzir a fibra de curauá em relação à contribuição da
natureza é alto, cerca de 9 vezes maior. O ELR para o curauá é 9,5 vezes maior
que o do sisal, indicando maior estresse ambiental neste sistema aliado à
aplicação de tecnologias mais modernas nos processos produtivos. O valor do
indicador %R é maior para o sisal, sendo 8 vezes maior, em razão do menor
128
emprego de recursos pagos. O ESI (ou SI) para o curauá é 12 vezes menor em
comparação com o sisal, sugerindo que o sisal é um sistema sustentável por
maior tempo. O sistema do sisal é mais eficiente em conversão de energia,
apresentando valor 33% mais baixo para a transformidade (Tr) da manta.
5) Intercâmbio de emergia e o preço justo para o sistema do sisal
O indicador de intercâmbio de emergia identifica se o produtor está
recebendo na venda toda a emergia necessária para a produção. O EMR para o
comércio do sisal com a China é igual a 3,2 mostrando que a China recebe 3,2
vezes mais emergia do que paga pelo produto e que a compensação do trabalho
da natureza e dos demais recursos empregados no sistema não está
acontecendo. Em relação ao mercado interno, o comprador da fibra bruta,
geralmente os donos das Batedeiras, também recebe mais emergia do que paga
pelo produto.
Em um cenário de comércio desejado, os produtores de sisal deveriam
receber 3,2 vezes mais pela fibra do campo (bruta) em relação ao preço
praticado em 2000 que era de 0,96 R$/kg e cerca de 3 vezes mais para a fibra
tipo exportação. Aumentar os preços do sisal tipo exportação é uma alternativa
praticamente esgotada tendo em vista que os valores praticados no exterior já
estão quase no limite e também porque o Brasil sozinho não determina o preço
do sisal, tendo em vista que se trata de uma commodity. Os principais fatores
responsáveis pelo baixo valor pago pela fibra de sisal são à competição com os
fios sintéticos, o alto custo de produção, a falta de máquinas modernas para a
colheita, longos períodos de estiagem que prejudicam a qualidade da fibra e,
sobretudo, ao fato de ser aproveitado somente 4% em massa do total da planta,
que resulta em fibra seca. Mesmo diante destas dificuldades, é preciso considerar
que o sisal continua sendo uma das poucas opções econômicas para a região
semi-árida da Bahia e dificilmente outra cultura poderá ser mais rentável
economicamente e mais vantajosa para a área em questão.
6) A influência da mão de obra na sustentabilidade ambiental
A mão de obra é o recurso que mais contribui no total da emergia dos
sistemas, com valores de 70,4% para o sisal e 65,5% para o curauá. Mesmo a
mão de obra sendo um recurso F, poderia se considerar uma parcela intrínseca
129
de R neste recurso, visto que a mão de obra desses sistemas sustenta-se com
grande parte de recursos da natureza. Desta forma, atribui-se a mão de obra dos
sistemas à fração de recursos renováveis do Brasil, que é de 70%.
A influência da parcela de renovável no resultado da sustentabilidade
ambiental foi comparada através do diagrama ternário de emergia, onde
observaram-se variações significativas e os dois sistemas ficaram mais
sustentáveis. O sisal passou para a região de sustentabilidade em longo prazo
(SI=5,2) e o curauá que, estava localizado na região de não sustentabilidade,
passou para a região de sustentabilidade em médio prazo (SI=1,8).
7) Área suporte
A área suporte calculada para os sistemas mostrou que por cada hectare de
plantação de sisal ela equivale a quase 2 vezes mais e pouco mais que 37 vezes
para o curauá (1,58 ha e 37,5 ha para o sisal e curauá respectivamente). Em
relação à área de suporte renovável, que é a área que seria necessária se as
atividades econômicas (sistemas do sisal e curauá) utilizassem somente emergia
renovável, para o sisal esta área seria cerca de 3 vezes maior que 1 hectare
(área referência utilizada na contabilidade) e para o curauá cerca de 70 vezes
maior. Esse resultado mostra que o sistema do sisal utiliza mais recursos
renováveis que o curauá, confirmando os resultados da contabilidade e que os
sistemas não se sustentam com seus próprios recursos.
Quando se analisa o fluxo de emergia por massa (1 kg de fibra produzida), a
área direta (área atual empregada) para o sisal é de 0,0017 ha e para a o
curauá é de 0,000189 ha. Desta forma, tem-se como resultado a área indireta
(real) inerente aos sistemas. Para a produção de 1 kg de sisal a área suporte
indireta é de 0,0024 ha e para o curauá é de 0,0071 ha. Observa-se que a área
requerida para providenciar recursos naturais suficientes, com o objetivo de
igualar o valor do indicador de carga ambiental dos sistemas ao da região onde
estão inseridos, é 3 vezes maior para o curauá do que para o sisal, mesmo a
produtividade do curauá sendo maior do que a do sisal.
130
Conclusão final
Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema do sisal apresenta
condições mais favoráveis sob o aspecto da sustentabilidade ambiental. Os
indicadores ambientais em emergia, calculados para os sistemas de produção de
fibra de sisal e de curauá, apontam que o sistema do sisal tem melhor eficiência
em emergia, é mais sustentável, apresenta melhor uso dos recursos em emergia
renováveis, utiliza a menor área suporte e causa menor estresse ambiental em
comparação com o curauá. No entanto, vale ressaltar que os dois sistemas
trazem benefícios sociais e econômicos às regiões onde estão inseridos e que,
apesar de oferecerem produtos semelhantes (fibra vegetal para diversos usos na
indústria em geral), os sistemas têm características diferentes, as quais foram
comentadas no decorrer deste trabalho.
131
8. PROPOSTA PARA TRABALHOS FUTUROS
Aplicar a contabilidade ambiental em emergia comparando os sistemas
avaliados neste trabalho com o sistema de produção da fibra de vidro (manta e
filamentos), já que os materiais naturais em questão também podem ser
utilizados como substitutos da fibra de vidro em diversos processos de fabricação
de peças. Desta maneira seria possível avaliar qual a opção de material pode ser
considerada ecologicamente mais amigável ao meio ambiente sob a ótica dos
indicadores ambientais inerentes à contabilidade ambiental em emergia.
Utilizar a ferramenta de contabilidade ambiental em emergia para avaliar a
produção de fibra de curauá nos moldes da agricultura familiar, fazendo a
comparação com os dados obtidos neste estudo para o sistema de produção de
fibra de sisal.
Realizar a contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal
levando em consideração os recursos envolvidos na plantação.
132
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SENA, Amarildo. PEMATEC. Mensagem pessoal. Mensagem pessoal recebeida por:
<[email protected]m> em 05 nov. 2006.
SENA, Amarildo. PEMATEC. Mensagem pessoal. Mensagem pessoal recebeida por:
<[email protected]m> em 28 nov. 2006.
SENA, Amarildo. PEMATEC. Mensagem pessoal. Mensagem pessoal recebeida por:
<[email protected]m> em 14 fev. 2007.
SENA, Amarildo. PEMATEC. Mensagem pessoal. Mensagem pessoal recebeida por:
<[email protected]m> em ago. 2007.
SENA, Cristovam. Mensagem pessoal. Mensagem pessoal recebeida por:
<[email protected]m> em abr. 2007.
SILVA, Odilon. Mensagem pessoal. Mensagem recebida por: <amneis@bol.com.br> em
09 Jun. 2006.
SILVA, Odilon. Mensagem pessoal. Mensagem recebida por: <amneis@bol.com.br> em
26 Jun. 2006.
140
ANEXO A
Memorial de cálculo para o sistema do sisal
Os cálculos referem-se a produção de 852 kg fibra de sisal/ha no ano de 2003 (média da produção
na Bahia). A seqüência dos cálculos está de acordo com a ordem em que estão citados na Tabela
9.
Item 1 – Sol (Energia Solar)
Dados:
o Albedo = 0,22% ,utilizou-se a média entre 0,18% e 0,25%, que é o valor do albedo para
áreas cobertas com gramíneas (Bice, 2001)
o Insolação média = 4,86 kWh/m
2
dia, obtida através das coordenadas do município de
Valente: Latitude - 11º25’00’ e Longitude – 39º29’00’. A cidade mais próxima encontrada
para estas coordenadas foi Serrinha/BA (SunData, 2006)
o Área: 10.000 m
2
(1 ha)
Energia Solar = (área) (insolação média) (1 – albedo)
= (10.000 m
2
) (4,86 kWh/m
2
dia) (1 – 0,22) (365 dias) (3,6 E6 J/ kWh)
= 4,98 E13 J/ha ano
Item 2 – Energia Cinética do Vento
Dados:
o Densidade do Ar = 1,23 kg/m
3
(Odum, 1996, p.294)
o Drag Coeficient = 1,00 E -03 (Cavallet, 2006, p. 219)
o Velocidade = 5 m/s (CRESESB)
o Área = 10.000 m
2
(1 ha)
Energia Cinética do
Vento
= (área) (densidade do ar) (drag coefficient) (velocidade)³
= (10.000 m²/ha) (1,23 kg/m
3
) (1,00 E -03) (5 m/s)³ (3,14 E7
s/ano)
= 4,83 E 10 J/ha ano
Item 3 – Energia Geopotencial da Chuva
Dados:
o Elevação média = 600 m (Beltrão e Silva, 1999)
o Runoff = 8mm/ano = 0,008 m/ano (admitiu-se 1% da precipitação média)
o Área = 10.000 m
2
(1 ha)
o Densidade = 1.000 kg/m
3
o Aceleração da gravidade = 9,8 m/s
2
141
Energia Geopotencial da Chuva
= (área) (elevação média) (runoff) (densidade) (acel.
gravidade)
= (10.000 m²/ha) (600 m) (0,008 m/ano) (1000 kg/m³) (9,8
m/s²)
= 4,7 E8 J/ha ano
Item 4 – Energia Química da Chuva
Dados:
o Precipitação média = 800 mm/ano = 0,8 m/ano (Adene)
o Energia livre de Gibbs = 4,94 J/g = 4,94 E6 J/m
3
(Odum, 1996, p.295)
o Área = 10.000 m
2
(1 ha)
Energia Química da Chuva = (área) (precipitação) (Energia Livre de Gibbs)
= (10.000 m²/ha) (0,8 m/ano) (4,94 E6 J/m
3
)
= 3,95 E10 J/ha ano
Item 5 – Erosão do Solo
Dados:
o Taxa de erosão = 0,4 ton/ha ano (adotado o valor da taxa de erosão para o Cerrado
Natural, conforme apresentado no ‘Manual do Cálculo de Emergia’, Ortega et al, 2002)
o % orgânica do solo = 1 – 2%, para solos de regiões semi-áridas (‘Manual do Cálculo de
Emergia’, Ortega et al, 2002). Por falta de disponibilidade de dados mais precisos com
relação à perda de solo do bioma em estudo (caatinga), utilizou-se o valor da perda de solo
para o cerrado, pela semelhança das características de solo e vegetação (Oliveira, 2002,
p.10.)
o Área = 1 ha
o Energia orgânica contida/g = 5,4 kcal/g (Odum, 1996)
Perda líquida de matéria orgânica (área) (taxa de erosão) = (1 ha) (0,4 E6 g/ha.ano)
= 0,4 E6 g/ano
Energia da perda líquida (perda líquida) (% mat. orgânica) (energia org. contida)
(0,4 E6 g/ano) (0,02) (5,4 kcal/g) (4.186 J/kcal)
= 1,81 E8 J/ha ano
Item 6 – Mão de obra (Colheita das folhas)
Dados:
Um cortador consegue cortar e enfeixar 2.500 folhas/dia e são processadas 7.300
folhas/máquina/dia (Alves e Santiago, 2005, p.12). Desta forma, são necessários 03 cortadores
para suprir o turno de trabalho que é de 10h.
(7.300 folhas/máquina/dia) (1 pessoa) / (2.500 folhas) = 2,92 pessoas (= 3 pessoas) para
abastecer uma máquina no perído de 10 h
Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
142
Considera-se a jornada de trabalho de 10h/dia e 5 dias de trabalho para suprir a produção de
852 kg/ha ano
(35.500 folhas) (1 dia) / (7.300 folhas) = 4,86 dias = 5 dias
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (3 pessoas)
= 1,88 E8 J/ha ano
Item 7 – Produto
Do artigo de Alves e Santiago (2005) tem-se a informação de que 1 folha de sisal pesa em média
0,6 kg e somente 4% em massa da folha representa fibra seca. Então, para se obter 852 kg de
fibra seca/ha ano são necessárias 21.300 kg folhas/ha ano (ou 35.500 folhas/ha ano).
(852 kg fibra /ha ano) (1 folha) / ( 0,24 kg fibra) = 35.500 folhas/ha ano
Como 1 folha pesa em média 0,6 kg, então são 21.300 kg folhas/ ano.
Item 8 – Mão de obra (Transporte das folhas)
O transporte das folhas até a máquina de desfibramento é feita por meio de jumentos que são
guiados por um cambiteiro.
Um jumento e uma pessoa é o suficiente para abastecer uma máquina/dia.
Do item 12 tem-se a informação de que para processar as 35.500 folhas/ha ano, são necessários 5
dias de trabalho num turno de 10 h.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 6,28 E7 J/ha ano
Obs.: O jumento não foi considerado na contabilidade, pois admitiu-se que ele está inserido no
sistema em estudo, em função de que para a sua manutenção não são envolvidos recursos
externos ao sistema. Os jumentos se alimentam da vegetação existente nas lavouras de sisal.
Item 9 – Folhas de sisal transportadas
Idem ao item 7 (21.300 kg folhas ou 35.500 folhas/ha ano).
Itens 10 e 11 – Diesel e Lubrificante (operação de desfibramento)
Dados:
Consumo de diesel e lubrificante
143
Material Consumo Fonte
Diesel 20 litros/ha ano Silva, 2004
Lubrificante
0,17 litros/ha ano
(são consumidos 2 litros a cada 2 meses)
Odilon, 08 Jun. 2006
o Densidade (ANP)
o Diesel = 852 kg/m³
o Lubrificante = 875 kg/m³
o Poder calorífico (ANP)
o Diesel = 10.350 kcal/kg
o Lubrificante = 10.200 kcal/kg
o Fator de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (20,0 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 2,62 E8 J/ha ano
Energia do
lubrificante
= (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (0,171 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (875 kg/m³) (10.200 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 6,39 E6 J/ha ano
Item 12 – Mão de obra (Desfibramento)
O artigo de Alves e Santiago (2005, p.12-13) informa que 1 operário (bagaceiro) é o suficiente
para abastecer 01 máquina de sisal no turno de 10h/dia, para produzir 175 kg de fibra seca (7.300
folhas/dia), auxiliado por 1 puxador, 1 banqueiro e 1 lavadeira. No total, 4 pessoas/dia.
Então, para produzir 852 kg de fibra seca/ha ano (35.500 folhas/ha ano) são necessários 4,86
dias de trabalho. Salienta-se também que as tarefas do banqueiro e do bagaceiro geralmente são
realizadas por um único trabalhador.
Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
Considera-se a jornada de trabalho de 10h/dia e 5 dias de trabalho para suprir a produção de
852 kg/ha ano.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (4 pessoas)
= 2,51 E8 J/ha ano
144
Itens 13 e 14 – Equipamento (Desfibradeira)
Dados (ROTOR):
Material: ferro (Beltrão e Silva, 1999)
Diâmetro: 23 cm (Beltrão e Silva, 1999)
Possui 12 cantoneiras de abas de iguais com dimensões de: 1,3/8″ x 1,4″ = 3,492 cm x 3,556 cm
(Beltrão e Silva, 1999)
Outras informações (estimadas com base na foto):
h (rotor) = 20 cm
Espessura chapa das cantoneiras = 0,4 cm (4 mm)
Dados (MOTOR):
Yanmar ou Tobata, motor diesel estacionário de 7 a 12 CV (Odilon, 08 jun. 2006)
Massa estimado: 100 kg
a) Cálculo do volume das cantoneiras:
V
1
= (a
1
) (b) (c) = 27,9 cm³
V
2
= (a
2
) (b) (c) = 28,5 cm³
Como são 12 cantoneiras iguais, então o volume total é: 12 (V
1 +
V
2
) = 676,8 cm³
b) Cálculo do volume do rotor (cilindro plano):
V = πR
2
h = (3,14) (11,5 cm)
2
(20 cm) = 8.309,5 cm³
c) Cálculo da massa do rotor e cantoneiras:
Material rotor e cantoneiras: ferro
Densidade do ferro: 7,8 g/cm³
Massa = (densidade) (volume rotor + volume cantoneiras) = (7,8 g/cm³) (8.986,3 cm³) =
70.093,17 g = 70,09 kg
d) Cálculo da massa de material alocado em função da vida útil do equipamento:
Para a produção de 852 kg fibra seca/ha.ano, são necessárias 49 h de trabalho do motor.
(35.500 folhas/ha ano) (10 h/dia) / (7.300 folhas/dia) = 48,6 h/ha ano
Pela tabela da CONAB, a vida útil para este tipo de equipamento é estimada em 20.000h. Então,
alocando a massa do material para a fração de horas necesárias para a produção de 852 kg de
fibra/ha ano, tem-se:
a
1
= 3,492 cm
a
2
= 3,556 cm
b = 20 cm
c = 0,4 cm
145
ROTOR:
(Massa material) (horas de trabalho) / (vida útil) = (71 E3 g) (49 h/ha ano)/ (20.000 h) = 174
g/ha ano
MOTOR:
(Massa material) (horas de trabalho) / (vida útil) = (100 E3 g) (49 h/ha ano) / (20.000 h) = 245
g/ha ano
Item 15 – Produto (Fibra de sisal verde)
Do item 7 tem-se a informação de que para obter 852 kg fibra seca/ha ano (4% da massa da
folha) são necessárias 21.300 kg folhas. Sabe-se também que durante a secagem a fibra verde
perde 46% em massa.
Desta forma, a produção de fibra verde é de 1.244 kg/ha ano.
852 kg fibra seca/ha ano + (852 kg fibra seca/ha ano) (46%) = 1.244 kg fibra verde/ha ano
Item 16 - Evaporação (Secagem da fibra)
A fibra verde perde 46% em massa durante o processo de secagem. Assim, assume-se que a
quantidade de água (ou suco) que evapora é de 392 kg/ha ano.
Item 17 – Mão de Obra
Dados:
Nesta etapa do processo uma pessoa é responsável por colocar as fibras para secar e por colher as
fibras e enfeixá-las após secagem (Alves e Santiago, 2005)
Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
Considera-se a jornada de trabalho de 10h/dia e 5 dias de trabalho para suprir a produção de
852 kg/ha ano.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (5 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 6,28 E7 J/ha ano
Item 18 – Arame galvanizado
Dados:
Largura média da folha de sisal: 0,06 m (Silva e Beltrão, 1999)
Folhas processadas/dia: 7.300 folhas
a) Cálculo da quantidade de arame galvanizado para o ‘varal’
Considerou-se que são colocadas no ‘varal’ três feixes de fibra sobrepostos (correspondente a três
folhas). Desta forma, partindo-se do processamento de folhas diário, tem-se que são necessários
146 m de arame galvanizado.
146
(7.300 folhas) (0,06 m/3 folhas) = 146 m de arame galvanizado
Observando-se a foto, estimou-se que a cada 2 metros de ‘varal’ tem uma estaca para
sustentação. Assim, a cada 10 m de arame galvanizado teriam 6 estacas. Assim, para os 146 m de
arame seriam necessárias 88 estacas. As estacas não foram contabilizadas pois fazem parte do
sistema em estudo. Contabilizar estas estacas caracterizaria dupla contagem dos recursos
existentes.
b) Cálculo da massa de arame
o 146 m de arame
Admitiu-se diâmetro do arame de 2,10 mm (3,7 m/kg), do fabricante Gerdau
Depreciação de 8 anos (Alburquerque, 2006)
146 m de arame galvanizado correpondem a 39,45 kg.
(146 m) / (3,7 m / kg) = 39,45 kg
Depreciando a massa de arame pela vida útil, tem-se 4.932,4 g/ano.
(39,45 kg) (1000 g/kg) / 8 anos = 4.932,4 g/ano
Item 19 – Fibra de sisal seca
852 kg fibra /ha ano (produção média na Bahia para o ano de 2003).
Item 20 – Diesel (Transporte)
Dados:
o Densidade diesel: 852 kg/m
3
(ANP)
o Poder calorífico: 10.350 kcal/kg (ANP)
o Fator de conversão:
o 1 kcal = 4.186 J/kcal
o 1 litro = 0,001 m³
Automomia caminhão médio (L1620 EIII – 6x2) 32 toneladas:
Diesel: 3,25 km/litro (30,7 litros/100 km)
Lubrificante: 30 litros/30.000 km (abastece 1 litro a cada 10.000 km rodados)
Desconsiderou-se o lubrificante na contabilidade devido a quantidade ser muito pequena (a
transformidade é a mesma do diesel).
147
Distância percorrida pelo veículo (segundo Folha da APAEB, Edição 306, de 25 fev. 2006):
A APAEB compra fibra de sisal de 12 municípios da região: Santaluz, Queimadas, Retirolândia,
Nova Fátima, São Domingos, Campo Formoso, João Dourado, Ourolândia, Conceição do Coité,
América Dourada, Lageadinho e Valente, que é o município que mais vende fibra de sisal para a
Batedeira. Em Valente são mais de 50 produtores beneficiados pela compra da fibra. As distâncias
dos municípios até Valente/BA são: Santaluz (20 km), Queimadas (62 km), Retirolândia (12 km),
Nova Fátima (39 km), São Domingos 11 km), Campo Formoso (206 km), João Dourado (303 km),
Ourolândia (202 km), Conceição do Coité (29 km), América Dourada (256 km), Lageadinho (280
km).
A distância média considerada para transporte da fibra até a Batedeira é de 129 km. Como o
retorno do veículo também foi considerado, a distância resultante é de 258 km.
Cálculo consumo de diesel para transportar 852 kg fibra/ha ano:
Distância percorrida Consumo
(32 toneladas)
Consumo
(852 kg fibra/ha ano)
258 km 79,4 litros 2,11 litros/ha ano
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (2,11 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 7,80 E7 J/ha ano
Item 21 – Mão de obra (Transporte)
Para a mão de obra do transporte foi considerado somente o motorista e admitiu-se que o
carregamento da fibra no caminhão é feito pelos próprios produtores. Tendo esta mão de obra já
sido contabilizada no processo, aqui ela foi então desconsiderada, pois seria dupla contagem de
recursos.
Dados:
Mão de obra de 01 motorista
Jornada motorista: 5,2 h (equivale a 0,22 dia)
Conforme informação do item 22, são necessárias 5,2 h para percorrer os 258 km (ida e volta)
para transportar a carga do veículo.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (0,22 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 2,72 E6 J
É necessário alocar a mão de obra do transporte aos 852 kg fibra/ha ano:
(2,72 E6 J) (852 kg/ha ano) / (32.000 kg) = 7,24 E4 J/ha ano
148
Item 22 – Caminhão
Dados:
Adotou-se um veículo médio (MB – L1620, 6x2, EIII)
o Massa veículo: 6.310 kg (Dados Técnicos – L1620 Eletrônico)
o Capacidade de carga: 32 toneladas
o Vida útil caminhão: 20.000 h (tabela CONAB)
o Transporte da fibra ‘suja’ (258 km, conforme item 21): supondo uma velocidade média de
50 km/h, para percorrer 258 km são necessárias 5,2 h.
Cálculo da massa do veículo alocada pelo número de horas necessárias para transportar a fibra e
pela vida útil do veículo:
(massa do veículo) (fator de conversão) (número de horas) / (vida útil) =
= (6.310 kg) (1.000 g/kg) (5,2 h) / (20.000 h) = 1,64 E3 g
É necessário alocar a massa do veículo aos 852 kg fibra/ha ano:
(852 kg fibra/ha ano) (1,64 E3 g veículo) / (32.000 kg fibra) = 43,7 g/ha ano
Item 23 – Fibra seca transportada
Idem ao item 19.
Itens 24, 25, 28, 29, 30, 31, 32 e 33 – Materiais de construção (Infraestrutura)
Dados (Allegro, 17 ago. 2006):
o Área: 1.300 m² (início das operações há 22 anos)
o Pé direito: parte alta 5,5 m e parte baixa 4,5m (média 5 m)
a) Cálculo da metragem das paredes:
Admitiu-se que a parede frontal tem comprimento de 25 m (a partir da foto). Já que o galpão tem
1.300 m², então o comprimento da parede lateral deve ser de 52 m (1.300 m²/25 m).
Área das paredes:
(25 x 5 x 2) + (52 x 5 x 2) = 250 m² + 520 m² = 770 m²
149
Área do telhado:
Largura da parede lateral do teto (triângulo de Pitágoras) = {(Altura do teto) ² + [(base do
triângulo isósceles que forma o teto)/2] ² }
½
= {(0,80 m) ² + [(25 m)/2] ² }
½
= (0,64 + 156,2)
½
= 12,5 m
Área total do telhado = (12,5 m) (2) (52 m) = 1.302,66 m²
b) Cálculo de Quantidades de Materiais para Execução de uma Parede de Alvenaria
Os cálculos foram baseados em informações obtidas no site www.cimentoeareia.com.br (28 set.
2006).
Dados da parede:
o Comprimento: 52,0 m
o Altura: 5 m
o Tipo de elemento: tijolos cerâmicos maciços, dimensões 22 x 11 x 6 cm
o Espessura das juntas: 1 cm
o Tipo de assentamento: a chato
o Comprimento: 11 cm (meio tijolo), sem os revestimentos
o Argamassa de assentamento: cimento, cal hidratada e areia grossa lavada, traço 1:2:8 em
volume (1 – volume de cimento; 2 – volume de cal; 8 – volume de areia).
Argamassas de revestimento interno:
1. Chapisco - cimento e areia grossa lavada, traço 1:4 em volume
2. Emboço - cal hidratada e areia média lavada, traço 1:4 em volume
3. Reboco - cal hidratada e areia fina lavada, traço 1:4 em volume
Argamassas de revestimento externo:
1. Chapisco - cimento e areia grossa lavada, traço 1:4 em volume
2. Emboço - cimento, cal hidratada e areia média lavada, traço 1:2:9 em volume
3. Reboco - cal hidratada e areia fina lavada, traço 1:3 em volume
Pesos específicos médios considerados:
Cimento portland comum – 1.200 kg/m³
Cal hidratada – 1.700 kg/m³
Areia fina seca – 1.400 kg/m³
Areia média seca – 1.500 kg/m³
Areia grossa seca – 1.700 kg/m³
b.1) Cálculo da quantidade de tijolos
Área da parede: 770 m²
Área de 1 tijolo, incluindo juntas: 0,23m (23 cm) x 0,07m (7 cm) = 0,0161 m²
Quantidade de tijolos/m²: (1,00 m²) / (0,0161 m²) = 62 peças
Quantidade de tijolos para 770 m² = (770 m²) (62 tijolos/m²) = 47.740 tijolos
150
Cálculo volume de 01 tijolo = (0,22 m) (0,11 m) (0,06m) = 0,001452 m³
Densidade tijolo comum: 1.475 kg/m³ (www.webcalc.com.br)
Volume total dos tijolos = (47.740 tijolos) (0,001452 m³/tijolo) = 69,32 m³
Massa = (69,32 m³) (1.475 kg/m³) = 112.468,75 kg = 1,02 E8 g
b.2) Cálculo das quantidades para a argamassa de assentamento
Área de 1 tijolo, excluindo juntas: 0,22 m (22 cm) x 0,06 (6 cm) = 0,0132 m²
Área de 62 tijolos (para 1 m²): (62 tijolos) (0,0132 m²/tijolo) = 0,8184 m²
Área das juntas: 1,00 - 0,8184 = 0,1816 m²
Volume de argamassa de assentamento por m²: (0,1816 m²) (0,11 m ) = 0,02 m³
Volume de argamassa de assentamento para 770 m² = (770 m²) (0,02 m³/m²) = 15,4 m³
Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 11 (traço 1:2:8) = (15,4 m³) / (11) = 1,4 m³
Massa de cimento, considerando o peso específico de 1.200 kg/m³ = (1,4 m³) (1.200 kg/m³) =
1.680 kg
Volume de cal, considerando 2 partes sobre 11 (traço 1:2:8) = (1, 4 m³) (2) = 2,8 m³
Massa de cal, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (2,8 m³) (1.700 kg/m³) =
4.760 kg
Volume de areia, considerando 8 partes sobre 11 (traço 1:2:8) = (1,4 m³) (8) = 11,2 m³
Massa de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (11,2 m³) (1.700
kg/m³) = 19.040 kg
b.3) Cálculo das quantidades para o revestimento interno
Volume de chapisco para 770 m², considerando espessura de 5 mm: (770 m²) x (0,005) = 3,85
m³
Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (3,85 m³) / (5) = 0,77 m³
Massa de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,77 m³) (1.200 kg/m³)
= 924 kg
Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (0,77 m³) (4) = 3,08 m³
Massa de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (3,08 m³) (1.700
kg/m³) = 5.236 kg
Volume de emboço para 770 m², considerando espessura de 20 mm = (770 m²) (0,02m) = 15,4
m³
Volume de cal, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (15,4 m³) / (5) = 3,08 m³
Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (3,08 m³) (1.700 kg/m³) =
5.236 kg
Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (3,08 m³) (4) = 12,32 m³
Massa de areia média, considerando um peso específico de 1.500 kg/m³ = (12,32 m³) (1.500
kg/m³) = 18.480 kg
Volume de reboco para 770 m², considerando espessura de 5 mm = (770 m²) (0,005m) = 3,85
m³
Volume de cal, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (3,85 m³) / (5) = 0,77 m³
Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,77 m³) (1.700 kg/m³) =
1.309 kg
151
Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (0,77 m³) (4) = 3,08 m³
Massa de areia fina, considerando um peso específico de 1.400 kg/m³ = (3,08 m³) (1.400
kg/m³) = 4.312 kg
b.4) Cálculo das quantidades para o revestimento externo
Volume de chapisco para 770 m², considerando espessura de 5 mm = (770 m²) (0,005m) = 3,85
m³
Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = (3,85 m³) / (5) = 0,77 m³
Massa de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,77 m³) (1.200 kg/m³)
= 924 kg
Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = (0,77 m³) (4) = 3,08 m³
Massa de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (3,08 m³) (1.700
kg/m³) = 5.236 kg
Volume de emboço para 770 m², considerando espessura de 20 mm = (770 m²) (0,02m) = 15,4
m³
Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 12 (traço 1:2:9) = (15,4 m³) / (12) = 1,28 m³
Massa de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (1,28 m³) (1.200 kg/m³)
= 1.540 kg
Volume de cal, considerando 2 partes sobre 12 (traço 1:2:9) = (1,28 m³) (2) = 2,56 m³
Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (2,56 m³) (1.700 kg/m³) =
4.352 kg
Volume de areia, considerando 9 partes sobre 12 (traço 1:2:9) = (1,28 m³) (9) = 11,52 m³
Massa de areia média, considerando um peso específico de 1.500 kg/m³ = (11,52 m³) (1.500
kg/m³) = 17.280 kg
Volume de reboco para 770 m², considerando espessura de 5 mm: = (770 m²) (0,005 m) = 3,85
m³
Volume de cal, considerando 1 parte sobre 4 (traço 1:3) = (3,85 m³) / (4) = 0,9625 m³
Massa de cal, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,9625 m³) (1.700 kg/m³) =
1.636,25 kg
Volume de areia, considerando 3 partes sobre 4 (traço 1:3) = (0,9625 m³) (3) = 2,88 m³
Massa de areia fina, considerando um peso específico de 1.400 kg/m³ = (2,88 m³) (1.400
kg/m³) = 4.042 kg
c) Cálculo referente ao consumo de água para construção
Para 1 m ³ de argamassa são necessários de 350 a 370 litros de água (média 360 litros)
Então, para 15,4 m³ de argamassa, serão necessários 5.544 l de água
Fatores de conversão:
1.000 litros = 1 m³
ρ = 1.000 kg/m³
Cálculo da quantidade de água:
Água para argamassa: (5.544 litros) (1 m³/1.000 litros) = 5,544 m³
Massa de água: (5,544 m³) (1.000 kg/m³) (1.000 g/kg) = 5,54 E6 g
152
d) Cálculo referente a quantidade de concreto utilizado nos pisos
Dados:
Área total dos pisos = 1.300 m²
Altura do piso de concreto sem tráfego de veículos = 0,10 m
Volume de concreto nos pisos sem tráfego = (1.300 m²) (0,10 m) = 130 m³
ρ = 2,50 E6 g/m³ (Borges Junior, 2005)
Cálculo do total de concreto nos pisos sem tráfego:
(volume de concreto) (densidade) = (130 m³) (2,50 E6 g/m³) = 32,5 E7 g
Cálculo do concreto depreciado (tabela CONAB)
(quantidade de concreto) / (vida útil) = (32,5 E7 g) / (25 anos) = 13,0 E6 g
Cálculo da quantidade de água utilizada no concreto:
Dados:
Segundo Borges Junior (2005), a relação da quantidade de água por m³ de concreto é 25 m³
água/m³ concreto
ρ = 1.000 kg/m³
Cálculo do volume água: (32,5 E7 m³ concreto) ( 25 m³ água/m³ concreto) = 81,2 m³ água
Transformando em massa, tem-se: (81,2 m³) (1.000 kg/m³) (1.000 g/kg) = 8,12 E7 g
Cálculo da água depreciada = (8,12 E7 g) / (25 anos) = 3,25 E6 g
e) Resumo dos materiais de construção referentes a alvenaria (paredes e piso)
ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO
Materiais Massa / (g) Massa depreciada / (g)
Tijolos 1,08 E8 432 E4
Água 5,54 E6 2,22 E5
PISO
Materiais Massa / (g) Massa depreciada / (g)
Concreto 32,5 E7 13,0 E6
Água 8,12 E7 3,25 E6
PAREDES Cimento
Areia
grossa
Cal
Areia
média
Areia
fina
ARGAMASSA Assentamento 1,680E6 19,04E6 4,76E6
Chapisco 9,24E5 5,24E6
Emboço 5,24E6 1,85E7
REVESTIMENTO
INTERNO
Reboco 1,31E6 4,31E6
Chapisco 9,24E5 5,24E6
Emboço 1,54E6 4,35E6 1,73E7
REVESTIMENTO
EXTERNO
Reboco 1,64E6 4,04E6
Total / (g) 5,07E6 29,52E6 17,3E6 3,58E7 8,35E6
Total depreciado / (g) 2,03E5 1,18E6 6,92E5 1,43E6 3,34E5
TOTAL DEPRECIADO / (g) 2,03E5 1,18E6 6,92E5 1,43E6 3,34E5
1,43E6
3,34E5
Σ
ΣΣ
Σ AREIA DEPRECIADA / (g)
2,94E6
153
f) Alocação do consumo de materiais pela fração de horas/ha ano necessárias para processar 852
kg de fibra de sisal
Na fase de implantação da Batedeira, as horas consumidas para processar 852 kg de fibra/ha ano
em cada equipamento, são 2:30 para a batedeira e 0:43 para a prensa, totalizando 3:13. Então, a
fração de anos/ha ano será de 0,00034 anos.
(3:13 horas) / (8.760 horas/ano) = 0,00034 anos
Desta forma, todos os materiais utilizados na construção do galpão da Batedeira devem ser
alocados pela fração de 0,00034 anos, conforme mostra a tabela a seguir.
Material Vida útil (25 anos) Alocação (3,4 E-4 anos)
Cimento 2,03 E5 69,02 g
Cal 6,92 E5 2,35 E2 g
Areia 2,94 E6 9,99 E2 g
Tijolos 432 E4 1,47 E2 g
Concreto 13,0 E6 4,42 E2 g
Água 3,47 E6 1,18 E3 g
g) Cálculo da quantidade aço utilizado na cobertura (telhado)
Dados:
Área total do telhado = (12,5 m) (2) (52 m) = 1.300 m²
Adotaram-se telhas de aço galvanizado onduladas (revestido com zinco) Galvanofer, com
espessura de 0,50 mm/26 e massa de 4,85 kg/m²
Cálculo do consumo de telhas de aço galvanizado:
(1.300 m² telhado) (4,85 kg/m²) (1000g/kg) = 6,3 E6 g
Alocação da quantidade de material de acordo com a visa útil:
(6,3 E6 g) / (25 anos) = 2,52 E5 g
h) Cálculo da quantidade madeira utilizada na estrutura do telhado
Base de cálculo e dados conforme informações obtidas na internet (Ballarin – Tesouras de
Madeira).
0,80
m
12,5 m
12,5 m
5 m
25 m
52 m
0,80 m
154
Dados:
Ripas/Caibros – desnecessário na utilização de telhas de aço galvanizado e fibrocimento
Terças: 0,06 cm x 0,12 cm com espaçamento máximo de 1,5 m
Densidade da madeira (www.webcalc.com.br):
Madeira (peroba) = 795 kg/m³
h.1 ) Cálculo da quantidade de TERÇAS (madeira):
(12,5 m) / (1,5 m) = 8 terças x 2 lados = 16 terças
Seção ususal da terça: 0,06 m x ,12 m
(52 m) (0,06 m) (0,12 m) = 0,37 m³ de madeira
Total: (0,37 m³) (16) = 6 m³ de madeira para as terças
h.2) Alocação do massa da madeira (TERÇAS):
(795 kg/m³) (6 m³) (1000 g/kg) / 25 anos = 1,91 E5 g
h.3 ) Cálculo da cummeira: (2) (0,06m) (0,16m) (52 m) = 0,9984 m³
Cálculo do massa da madeira (CUMEEIRA): (795 kg/m³) (0,9984 m³) (1000 g/kg) / 25 anos =
3,17 E4 g
h.4) Cálculo da TRELIÇA (Tesoura):
Afastamento entre as tesouras: entre 3 e 6 m (adota-se espaçamento de 4 m)
Quantidade de tesouras: (52 m) / (4 m) = 13 tesouras
Cálculo da quantidade de madeira para cada tesoura:
01 tirante a cada metro = 11 tirantes x (0,06 m x 0,12 m) (média 0,30 m) x (2 lados telhado) =
0,0475 m³
02 pendural (centro) = (0,06m x 0,16m) (0,80 m) (2) = 0,01536 m³
02 pernas = (12,5 m) (0,06m x 0,16 m) (2 lados) = 0,24 m³
01 linha = (25 m) (0,06 m x 0,16 m) = 0,24 m³
Volume de madeira para 01 tesoura = (0,0475 + 0,01536 + 0,24 + 0,24 ) m³ = 0,54286 m³
Volume total de madeira para as tesouras da cobertura = 13 (0,54286 m³ ) = 7,06 m³
Cálculo da massa de madeira (TESOURAS): (795 kg/m³) (7,06 m³) (1000 g/kg) / 25 anos = 2,24
E5 g
h.5) Resumo dos materiais do telhado
Alocação pela fração de horas necessárias para processar 852 kg de fibra de sisal /ha ano.
0,80
m
12,5
m
12,5 m
155
Como a transfomidade da madeira é dada em sej/J é necessário fazer a transformação de unidades
de g para J. Tem-se então: (1,52 E3 g) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 2,29 E7 J/ha ano.
Resumo da massa dos materiais para construção da Batedeira:
Material Massa alocada em 3,4 E-4 anos / (g/ha ano)
Item 24 Madeira 1,52 E2
Item 25 Água 1,18 E3
Item 28 Cal 2,35 E2
Item 29 Areia 9,99 E2
Item 30 Concreto 4,42 E2
Item 31 Aço 8,57 E1
Item 32 Cimento 6,9 E1
Item 33 Tijolos 1,47 E2
Item 26 – Eletricidade
Dados:
Segundo informações de Allegro (2006), o consumo de eletricidade para processar 350 t de
fibra/mês é 1.300 kWh. Então para processar 852 kg/ha ano são necessários 3,16 kWh/ha ano
(batedeira e prensa).
Fator de conversão: 1 kWh = 3,6 E6 J
Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)
= (3,16 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)
= 1,14 E7 J/ha ano
Item 27 – Mão de obra (construção e operação)
a) Mão de obra para construção do galpão Batedeira:
Do site do IBGE Teen obteve-se a informação de que para construir 1m² é necessário 0,5999 h de
mão de obra de pedreiro e 0,6599 h de mão de obra de servente.
a.1) Cálculo da quantidade de horas necessárias para construção do galpão de 3.372 m
2
(1.300 m²
+ 770 m² + 1.302 m²):
[(3.372 m²) (0,5999h/m²)] + [(3.372 m²) (0,6599 h/m²)] = 4.248 h
a.2) Cálculo da quantidade de dias para a construção:
Considerando a jornada de 8 h/dia, foram necessários 531 dias para concluir as obras do galpão:
(4.248 h / 8h dia) = 531 dias
Massa depreciada (25 anos) Massa alocada (3,4 E-4 anos)
Terças 1,91 E5 64,94
Cumeeira 3,17 E4 10,78
Tesouras 2,24 E5 76,16
MADEIRA 4,47 E5 g 1,52 E2 g
AÇO (TELHADO) 2,52 E5 g 85,68 g
156
a.3) Cálculo da quantidade de pessoas e número de dias trabalhados:
Se 1 pessoa trabalha 160 h/mês, então para consumir as 4.248 h serão necessárias 26,55
pessoas.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (20 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (26,55 pessoas)
= 9,07 E7 J/ha ano
a.4) Alocação da mão de obra
É necessário alocar a mão de obra pela vida útil da construção: (9,03 E7) / (25 anos) = 3,63 E6 J
e também pela fração de horas necessárias para processar 852 kg de fibra de sisal /ha ano. Desta
forma, tem-se que a energia da mão de obra para a construção é:
(3,63 E6 J) (3,4 E-4) = 1,23 E3 J
b) Mão de obra para operação:
Dados:
o Batedeira: 15 t/homem/semana (Alves e Santiago, 2005, p.12). Então, para processar 852
kg/ha ano é necessário 0,0568 pessoas
o Considera-se a jornada de trabalho de 8h/dia e 0,375 dia de trabalho para suprir a
produção de 852 kg/ha ano
o Prensa (Allegro, 2006): é processado 01 fardo de 300 kg a cada 15 min. Desta forma, 852
kg/ha ano correspondem a 3 fardos (45 min de trabalho)=0,093 pessoa (45 min/pessoa)
/ (480 min = turno de 8 h)
o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
Etapa Processo Jornada diária Pessoas/dia dias/ha ano
Batedeira + Prensagem
fardos
8 h
0,0568
0,093
(0,15 pessoas)
0,375
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (0,375 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (0,15
pessoas)
= 7,06 E5 J/ha ano
c) Cálculo da energia total da mão de obra
Σ da energia da mão de obra = 1,23 E3 + 7,06 E5 = 7,07 E5 J/ha ano
157
Item 31 – Equipamentos (AÇO)
a) Cálculo da massa de material da Batedeira
a.1) Cálculo do volume da tampa
h = 210 cm
R = 45 cm (metade da profundidade = 90 cm)
e = 0,5 cm (estimado)
Calcula-se o volume de um cilindro oco e divide-se por 2, para determinar o volume da tampa da
batedeira.
V
1 =
280.387,14 cm³ / 2 = 140.193,7 cm³
a.2) Cálculo do volume da caixa
V
2
= (210) (130) (0,5) = 13.650,0 cm³; como são dois lados, o volume total é: 27.300,0 cm³
V
3
= (90) (130) (0,5) = 5.850,0 cm³; como são dois lados, o volume total é: 11.700,0 cm³
V
4
= (210) (90) (0,5) = 9.450 cm³
Volume da Caixa = V
1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
= 140.193,7 + 27.300 + 11.700 + 9.450 = 188.643,7 cm³
a.3) Cálculo do volume do tambor rotativo
h = 200 cm
R = 30 cm
r = 27,5 cm (estimado)
V = 90.275 cm³
a.4) Volume das lâminas
06 lâminas planas: 5 cm de largura (espessura 5 mm)
Dados:
o
Tambor rotativo (Silva e Beltrão, 1999): 60
cm diâmetro com 06
lâminas planas de 5
cm de largura (admitida espessura 5 mm)
o
Comprimento de 210 cm e profundidade de
90 cm (Allegro, 2006)
o Altura total: 150 cm
o Altura parte inferior: 120 cm
o Altura parte superior: 30 cm (tampa)
o Espessura chapa: 0,5 cm (5 mm)
(alturas e espessura da chapa –
dados
admitidos com base em fotos)
158
V = (5) (200) (0,5) = 500 cm³; como são 06 lâminas, então o volume total é: 3.000 cm³
a.5) Volume total da Batedeira
V
BATEDEIRA
= 188.643,7 cm³ + 90.275 cm³ + 3.000 cm³ = 281.918,7 cm³
a.6) Cálculo da massa da Batedeira:
Densidade aço: 7,86 g/cm³ (www.webcalc.com.br)
m = (d) (V) = (7,86 g/cm³) (281.918,7 cm³) = 2.216 kg
a.7) Alocação do equipamento pela vida útil e fração de horas para processar 852 kg de fibra/ha
ano
Para processar 852 kg fibra seca/ha ano, são necessárias 2,3 h de trabalho. Alocando a massa do
equipamento, tem-se: 254,8 g/ ha ano.
(Massa) (horas de trabalho)/(vida útil) = (2.216 E3 g) (2,3h/ha ano)/(20.000 h) = 254,8 g/ha ano
b) Massa da prensa
Dados (Allegro, 2006):
Prensa (LOMBARD - SUPER) com capacidade de 500 kg/h, porém é utilizado somente 300 kg
Massa equipamento: 1.000 kg
A prensa produz 1 fardo de 300 kg de sisal a cada 15 minutos
852 kg de sisal equivalem a 2,8 fardos, demandando 43 minutos (0,72 h) para processá-lo.
Alocando a massa do equipamento pela fração de horas referentes ao processo e pela vida útil,
tem-se 36 g/ha ano.
(Massa) (horas de trabalho) /(vida útil) = (1.000 E3 g) (0,72 h/ha ano) /(20.000 h)= 36 g/ha ano
c) Massa total dos equipamentos
Σ massa batedeira + massa prensa = 254,8 g + 36 g = 290,8 g/ha ano
Item 31 – Aço (TOTAL)
Σ massa material construção + massa equipamentos = 290,8 g/ha ano + 85,68 g/ha ano = 376,5
g/ha ano
Item 34 – Motor
Batedeira:
Motor elétrico WEG 10 CV, trifásico (Allegro, 2006)
Massa: 62 kg
Prensa:
Do site da Goldpress, tem-se a informação de que um motor de 7,5 CV é ideal para trabalhar com
a prensa descrita no item 31.
Massa: 44 kg
159
a) Alocação da massa dos motores pela fração de horas e vida útil
Batedeira: para processar 852 kg fibra seca/ha ano, são necessárias 2,3 h de trabalho.
(Massa) (horas de trabalho) / (vida útil) = (62 E3 g x 2,3 h/ha ano)/ 20.000 h = 7,13 g/ha ano
Prensa: a prensa produz 1 fardo de 300 kg de sisal a cada 15 minutos. Como 852 kg de sisal
equivalem a 2,8 fardos de sisal são necessários 43 minutos (0,72 h).
(Massa) (horas de trabalho) / (vida útil) = (44 E3 g x 0,72 h/ha.ano)/ 20.000 h = 1,6 g/ha ano
b) Somatória das massas dos motores da batedeira e prensa
massa motor batedeira + massa motor prensa = 7,13 + 1,6 = 8,76 g/ha ano
Item 35 – Fibra de sisal limpa
Com a limpeza, a fibra de sisal perde 4,5% em massa, sendo 3% poeira e 1,5% bucha (fibra
curta), resultando em 813,7 kg de fibra de sisal limpa /ha ano.
Item 36 – Diesel
Os fardos de fibra de sisal ‘limpa’ são transportados de Valente/BA até São Carlos/SP e com
retorno até São Carlos, onde a fibra é agulhada.
Dados:
Para o transporte da fibra considerou-se um caminhão (cavalo): 6.208 kg (referência veículo Axor
1933, com capacidade para transportar 45 t)
Consumo de combustível: adotou-se o consumo de 3,0 km/litro (na revista Transporte Mundial de
Jun./07, p.29, foi divulgado o consumo de 2,96 km/litro)
Massa carreta (Randon): 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa
estão incluídos 13 pneus sem câmara)
Produção de 814 kg de fibra de sisal/ha ano
Cálculo consumo para transportar 814 kg de fibra de sisal/ha ano:
Consumo (45 ton) Consumo (814 kg fibra/ha ano)
Valente São PauloValente
(4.000 km)
1.333,3 litros 24,1 litros/ha.ano
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (24,1 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 8,90 E8 J/ha ano
Item 37 – Mão de obra (transporte)
Considerou-se a mão de obra de 01 motorista. E, conforme calculdado no item 38, são
necessárias 44,4 h para percorrer os 4.000 km (ida e volta). Desta forma, assume-se que a
jornada do motorista é de 44,4 h. As 44,4 h equivalem a 1,85 dias.
160
Jornada dos ajudantes: não considerado, pois o caminhão é carregado por funcionário da
batedeira. Tendo esta mão de obra já sido contabilizada no processo, aqui ela foi desconsiderada,
para não acontecer dupla contagem de recursos.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (1,85 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 2,32 E7 J
É necessário alocar a mão de obra do transporte aos 814 kg fibra/ha ano:
(2,32 E7 J) (814 kg/ha ano) / (45.000 kg) = 4,20 E5 J/ha ano
Item 38 – Caminhão
o Massa caminhão: 6.208 kg (referência veículo Axor 1933, com capacidade para transportar
45 t)
o Trajeto: Valente/BA - São Carlos/SP – Valente/BA, totalizando 4.000 km
o Via útil: 20.000 h (tabela CONAB)
o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 4.000 km são necessárias
44,4 h
Cálculo da massa do veículo alocada pelo total de horas necessárias para transportar a fibra e pela
vida útil do veículo:
(massa do veículo) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) = (6.208 kg) (1.000 g/kg)
(44,4 h) / (20.000 h) = 1,38 E4 g
É necessário alocar a massa do veículo aos 814 kg fibra ‘limpa’/ha ano:
(814 kg fibra/ha ano) (1,38 E4 g veículo) / (45.000 kg fibra) = 249,3 g / ha ano
Itens 39, 40 e 41 – Materiais da carreta
o Carreta Randon: 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa
estão incluídos 13 pneus sem câmera)
Obs.: os cálculos referentes aos materiais da carreta encontram-se no Anexo C – Fibra de
Curauá.
o Vida útil da carreta: 5.000 h (tabela CONAB)
o Trecho: Valente/BA até São Carlos/SP e retorno, totalizando 4.000 km
o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 4.000 km são necessárias
44,4 h
Cálculo da massa da carreta alocada pelo total de horas necessárias para transportar a fibra e pela
vida útil da carreta:
(massa dos materiais da carreta)(fator de conversão)(total de horas) / (vida útil)
161
ALUMÍNIO (582 kg) (1.000 g/kg) (44,4 h)/ (5.000 h) = 5,17 E3 g/ha ano
PNEUS (1.040 kg) (1.000 g/kg) (44,4 h)/ (5.000 h) = 9,23 E3 g/ha ano
AÇO (6.288 kg) (1.000 g/kg) (44,4 h)/ (5.000 h) = 5,58 E4 g/ha ano
É necessário alocar a massa da carreta aos 814 kg fibra ‘limpa’/ha ano:
ALUMÍNIO(814 kg fibra/ha ano)(5,17 E3 g)/(45.000 kg fibra)= 93,52 g/ha ano
PNEUS(814 kg fibra/ha ano)(9,23 E3 g)/(45.000 kg fibra)= 166,9 g/ha ano
AÇO(814 kg fibra/ha ano)(5,58 E4 g)/(45.000 kg fibra)= 1.009,4 g/ha ano
Materiais Massa / (g/ha ano)
Item 39 Aço 1,01 E3
Item 40 Pneus 1,67 E2
Item 41 Alumínio 9,53 E1
Item 42 – Fibra de sisal ‘limpa’ transportada
Idem ao item 35.
Itens 43, 45, 47, 48, 49, 50 e 51 – Materiais de construção (Infra-estrutura)
Não foi possível obter dados sobre o processo de agulhamento de mantas de sisal com a empresa
Tapetes São Carlos. Portanto, os dados do processo de agulhamento das mantas de fibras vegetais
com polipropileno da empresa Pematec foram adotados também para o processo de agulhamento
de mantas de sisal, tendo em vista que os processos são semelhantes. Assim sendo, para os
materiais de construção assumem-se os mesmos dados do curauá, porém com alocação em função
de 1,04 horas necessárias para processar 814 kg de mantas de sisal. Na Pematec, em 2005,
foram processadas em média 120 t de mantas mistas/mês. Considerando o mês com 20 dias úteis,
para processar 814 kg de mantas de sisal/ha ano serão necessários 0,13 dias que equivalem a
1,04 horas.
Tem-se então que a fração de anos/ha ano será:
(1,04 horas) / (8.760 horas/ano) = 1,19 E-4 anos
Na tabela abaixo apresentam-se as massas dos materiais de construção, calculados no Anexo C e
alocados pela fração de horas para processar 814 kg de mantas/ha ano.
162
Na tabela a seguir é apresentado um resumo da massa dos materiais de construção utilizados.
Item 44 – Eletricidade
Dados:
Consumo de 70.000 kWh/mês (Pasquetto, 15 ago. 2006)
São necessários 0,13 dias para fabricar 814 kg de mantas/ha ano (calculado no item anterior). O
consumo de energia será: (0,13 dias) (70.000 kWh) / (20 dias) = 455 kWh/ha ano
Energia da eletricidade = (consumo) (fator de conversão)
= 455 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)
= 1,64 E9 J/ha ano
Item 46 – Mão de obra
a) Cálculo da mão de obra para a construção
Dados:
Segundo dados da Pematec (Pasquetto, 15 ago. 2006), 100 pessoas trabalharam durante 6 meses
(180 dias)
O prédio do agulhamento tem 6.200 m² de área construída. Admitiu-se que para a construção do
prédio do agulhamento foram necessárias 58 pessoas (vide cálculos do curauá no Anexo C).
PAREDES PRÉDIO
Materiais Massa /(g)
Massa depreciada
(25 anos) /(g)
Massa alocada
(1,19 E-4 anos) /(g)
Blocos de Concreto 1,29 E8 5,16 E6 6,14 E2
Água 1,73 E6 6,92 E4 8,23
Cimento 1,16 E7 4,64 E5 5,52 E1
Cal 1,59 E7 6,36 E5 7,57 E1
Areia 7,91 E7 3,16 E6 3,76 E2
PISO
Materiais Massa / (g)
Massa depreciada
(25 anos) /(g)
Massa alocada
(1,19 E-4 anos) / (g)
Aço 5,4 E7 2,16 E6 2,57 E2
Cimento 1,92 E8 7,68 E6 9,14 E2
Areia 4,72 E8 1,89 E7 2,25 E3
Brita 1,14 E9 4,56 E7 5,43 E3
Água 1,04 E8 4,16 E6 4,95 E2
TELHADO
Materiais Massa /(g)
Massa depreciada
(25 anos)/ (g)
Massa alocada
(1,19 E-4 anos) /(g)
Aço 3,34 E7 1,34 E6 1,59 E2
Materiais
Massa alocada (1,19 E-4 anos) /
(g/ha ano)
Item 43 Água 5,03 E2
Item 45 Brita 5,43 E3
Item 47 Cal 7,57 E1
Item 48 Areia 2,63 E3
Item 49 Blocos de Concreto 6,14 E2
Item 50 Aço 4,16 E2
Item 51 Cimento 9,95 E2
163
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (180 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (58 pessoas)
= 1,31 E11 J/ha ano
Cálculo da depreciação da mão de obra em relação a vida útil das instalações (25 anos):
Mão de obra depreciada pela via útil da instalação: (1,31 E11 J) / (25 anos) = 5,24 E9 J
ALOCAÇÃO da mão de obra em função da fração de horas para processar 814 kg de mantas/ha ano:
(mão de obra depreciada) [(horas para agulhar 814 kg mantas/ha ano) / (total horas no ano)] =
(5,24 E9 J) [(1,04 / 8.760)] = (5,24 E9 J) (1,19 E-04) = 6,23 E5 J/ha ano
b) Cálculo da mão de obra para a operação
Dados:
62 pessoas, trabalhando 8h/dia
Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 814 kg de mantas de sisal/ha ano serão
necessários 0,13 dias
(814 kg mantas/ha ano) (20 dias/mês) / (120.000 kg mantas/mês) = 0,13 dias/ha ano
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (0,13 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (62
pessoas)
= 1,05 E8 J/ha ano
c) Energia da mão de obra total para a etapa do agulhamento
Σ (mão de obra construção + mão de obra operação) = 6,23 E5 + 1,05 E8 = 1,06 E8 J/ha ano
Item 50 – Aço (equipamento e agulhas)
a) Cálculo da massa de aço dos equipamentos
Dados (Pasquetto, 15 ago. 2006):
Massa: cerca de 100 ton
Material: aço
Horas: (0,13 dias) (8 h/dia) = 1,04 h/ha ano
Vida útil: 20.000 h (tabela CONAB)
Alocação da massa dos equipamentos pela fração de horas necessárias para processar 814 kg de
mantas de sisal/ha ano e em função da vida útil dos equipamentos:
(Massa) (fração de horas de trabalho) / (vida útil) = (1,0 E9 g ) (1,04 h/ha ano) / (20.000 h) =
5,2 E4 g/ha ano
b) Cálculo da massa de aço das agulhas de compactação
Dados
(Pasquetto, 15 ago. 2006):
164
Consumo – 100 kg agulhas/mês
Material: aço temperado
Massa de agulhas = (814 kg de mantas/ha ano) (100 kg agulhas/mês) / (120.000 kg mantas/mês)
= 0,68 kg/ha ano = 678 g/ha ano
c) Cálculo da quantidade total de aço na etapa de agulhamento
(aço construção + aço equipamento + aço agulhas) = 1,59 E2 + 5,2 E4 + 6,78 E2 = 5,29 E4
g/ha ano
Item 52– Manta de sisal agulhada
Partindo-se da informação de que não há perdas no processo, tem-se a produção de 814 kg
manta sisal/ha ano.
Item 53 – Diesel
Considerou-se o transporte das mantas de sisal até a cidade de São Paulo, onde a manta seria
utilizada em algum processo produtivo.
Dados:
Para o transporte da manta considerou-se um caminhão (cavalo): 6.208 kg (referência veículo
Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)
Consumo de combustível: adotou-se o consumo de 3,0 km/litro (na revista Transporte Mundial de
Jun./07, p.29, foi divulgado o consumo de 2,96 km/litro)
Produção de 814 kg de fibra de sisal/ha ano
Cálculo consumo para transportar 814 kg de fibra de sisal/ha ano:
Consumo (45 ton) Consumo (814 kg fibra/ha ano)
São Carlos São Paulo São Carlos
(510 km)
170 litros/510 km 3,07 litros/ha.ano
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (3,07 litros/ha.ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 1,13 E8 J/ha ano
Item 54 – Mão de obra
Considerou-se a mão de obra de 01 motorista. E, conforme calculdado no item 54, são
necessárias 5,66 h (0,23 dia) para percorrer os 510 km.
Jornada dos ajudantes: não considerado, pois o caminhão é carregado por funcionários da empresa
de agulhamento. Tendo esta mão de obra já sido contabilizada no processo, aqui ela foi
desconsiderada, para não acontecer dupla contagem de recursos.
165
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (0,23 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 2,96 E6 J/ha ano
Alocando a mão de obra em função da quantidade de fibra transportada (814 kg manta/ha ano),
tem-se:
(2,96 E6 J) (814 kg) / (45.000 kg) = 5,36 J/ha ano
Item 55 – Caminhão
Massa caminhão: 6.208 kg (referência veículo Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)
Trecho: São Carlos/SP até São Paulo/SP e retorno totalizando 510 km
Via útil: 20.000 h (tabela CONAB)
Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 510 km são necessárias 5,7 h.
Cálculo da massa do veículo alocada pelo total de horas necessárias para transportar as mantas de
fibra de sisal e pela vida útil do veículo:
(massa do veículo) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) = (6.208 kg) (1.000 g/kg)
(5,7 h) / (20.000 h) = 1,78 E3 g
É necessário alocar a massa do veículo aos 814 kg manta de sisal/ha ano:
(814 kg manta/ha ano) (1,78 E3 g veículo) / (45.000 kg manta) = 32,0 g / ha ano
Itens 56, 57 e 58 – Materiais da carreta
Carreta Randon: 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa estão
incluídos 13 pneus sem câmera)
Obs.: os cálculos referentes aos materiais da carreta encontram-se no Anexo C – Fibra de Curauá.
Vida útil da carreta: 5.000 h (tabela CONAB)
Cálculo da massa da carreta alocada pelo total de horas necessárias para transportar as mantas e
pela vida útil da carreta:
(massa dos materiais da carreta) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) =
ALUMÍNIO (582 kg) (1.000 g/kg) (5,7 h)/ (5.000 h) = 658,8 g/ha ano
PNEUS (1.040 kg) (1.000 g/kg) (5,7 h)/ (5.000 h) = 1.177,3 g/ha ano
AÇO (6.288 kg) (1.000 g/kg) (5,7 h)/ (5.000 h) = 7.118,0 g/ha ano
É necessário alocar a massa da carreta aos 814 kg manta de sisal/ha ano:
ALUMÍNIO (814 kg manta/ha ano) (658,8 g) / (45.000 kg fibra) = 11,9 g/ha ano
PNEUS (814 kg manta/ha ano) (1.177,3 g) / (45.000 kg fibra) = 21,3 g/ha ano
AÇO (814 kg manta/ha ano) (7.118,0 g) / (45.000 kg fibra) = 128,7 g/ha ano
166
Materiais Massa /(g/ha ano)
Item 62 Aço 1,29 E2
Item 63 Pneus 2,13 E1
Item 66 Alumínio 1,19 E1
Item 58 – Manta de sisal transportada
Idem ao item 51.
167
ANEXO B1
Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do sisal (kg/ha ano)
Uma folha de sisal rende 4% em massa de fibra seca. Para obter-se 852 kg fibra seca/ha ano são
necessários 21.300 kg folhas/ha ano.
Sabe-se que a fibra verde perde 46% em massa na etapa da secagem. Tem-se então que 21.300
kg de folhas de sisal/ha ano resultam em 1.244 kg de fibra verde/ha ano.
[(852 kg F. Seca) + (852 kg F. Seca x 0,46)] = 1.244 kg fibra verde/ha ano
Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 392 kg de água. O quadro a
seguir resume o balanço de massa do sisal.
Balanço de massa do sisal / (kg/ha ano)
Folhas 21.300
Fibra verde 1.244
Fibra seca 852
Resíduo 20.056
Água (evaporação) 392
Cálculo da matéria seca por folha
4% em massa da folha é fibra seca e 96% é ‘resíduo’. Deste resíduo, 55 % é suco, 2% é fibra
úmida em forma de bucha e 33% é mucilagem úmida. Esta mucilagem, quando seca, reduz seu
peso em cerca de 8 vezes. Então, para 21.300 kg de folhas de sisal, tem-se:
Fibra seca (4%) = 852 kg
Bucha (2% de 20,056 kg) = 401,12 kg. Admitindo-se que perde os mesmos 46% em massa
durante a secagem, então a quantidade de matéria seca será: 216,6 kg.
Mucilagem (33% de 20.056 kg) = 6.618,48 kg. Como reduz seu peso em cerca de 8 vezes, terá
então: 827,31 kg de matéria seca.
Total de matéria seca da folha = (852 + 216,6 + 827,31) = 1.895,91 kg.
A fibra de sisal tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 70,26 % (Silva e Beltrão,
1999, p. 120), portanto usa-se o poder calorífico da madeira para o cálculo da massa de sisal em
joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de 3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).
A partir desta informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no sisal em J (joules).
FOLHA: (1.895,91 E3 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 2,86 E+10 J/ha ano
FIBRA:
852 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra antes do processo de batimento:
(8,52 E5 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,28 E10 J/ha ano
814 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra limpa, após o processo de batimento:
(8,14 E5 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,23 E10 J/ha ano
168
ANEXO B2
Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do sisal (kg de fibra seca
produzida)
Uma folha de sisal rende 4% em massa de fibra seca. Para obter-se 1 kg fibra seca/ha ano são
necessários 25 kg folhas/ha ano.
Sabe-se que a fibra verde perde 46% em massa na etapa da secagem. Tem-se então que 25 kg de
folhas de sisal/ha ano resultam em 1,46 kg de fibra verde/ha ano.
[(1,045
(*)
kg F. Seca) + (1,045 kg F. Seca x 0,46)] = 1,52 kg fibra verde/ha ano
(*)
1,045 kg de fibra seca = 1 kg x 4,5% (perda na batedeira), pois a base de cálculo é 1kg de fibra
seca e limpa.
Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 0,475 kg de água. O quadro a
seguir resume o balanço de massa do sisal.
Balanço de massa do sisal / (kg/ha
ano)
Folhas 25
Fibra verde 1,52
Fibra seca 1,045
Resíduo 23,9
Água (evaporação) 0,475
Cálculo da matéria seca por folha
4% em massa da folha é fibra seca e 96% é ‘resíduo’. Deste resíduo, 55 % é suco, 2% é fibra
úmida em forma de bucha e 33% é mucilagem úmida. Esta mucilagem, quando seca, reduz seu
peso em cerca de 8 vezes. Então, para 25 kg de folhas de sisal, tem-se:
Fibra seca (4%) = 1 kg
Bucha (2% de 23,5kg) = 0,47 kg. Admitindo-se que perde os mesmos 46% em massa durante a
secagem, então a quantidade de matéria seca será: 0,25 kg.
Mucilagem (33% de 23,5 kg) = 8,25 kg. Como reduz seu peso em cerca de 8 vezes, terá então:
0,97 kg de matéria seca.
Total de matéria seca da folha = (1,045 + 0,25 + 0,97) = 2,265 kg.
A fibra de sisal tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 70,26 % (Silva e Beltrão,
1999, p. 120), portanto usa-se o poder calorífico da madeira para o cálculo da massa de sisal em
joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de 3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).
A partir desta informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no sisal em J (joules).
FOLHA: (2,265 E3 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 3,4 E+7 J/ha ano
FIBRA:
1,045 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra antes do processo de batimento:
(1,045 E3 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,51 E7 J/ha ano
1 kg de fibra de sisal/ha ano, que corresponde a fibra limpa, após o processo de batimento:
(1 E3 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,51 E7 J/ha ano
169
ANEXO C
Memorial de cálculo para o sistema do curauá
Os cálculos referem-se a produção de 5.400 kg fibra de sisal/ha no ano de 2006. A seqüência dos
cálculos está de acordo com a ordem em que aparecem na Tabela 15.
Item 1 – Sol (Energia Solar)
Dados:
o Albedo = 0,22%, utilizou-se a média entre 0,18% e 0,25%, que é o valor do albedo para
áreas cobertas com gramíneas (Bice, 2001)
o Insolação média = 4,54 kWh/m
2
dia, obtida através das coordenadas do município de
Santarém: Latitude - 2º26’35’ e Longitude – 54º42’30’
o Área: 10.000 m
2
(1 ha)
Energia Solar = (área) (insolação média) (1 – albedo)
= (10.000 m
2
) (4,54 kWh/m
2
dia) (1 – 0,22) (365 dias) (3,6 E6 J/ kWh)
= 4,65 E13 J/ha ano
Item 2 – Energia Cinética do Vento
Dados:
o Densidade do Ar = 1,23 kg/m
3
(Odum, 1996, p.294)
o Drag Coeficient = 1,00 E-03 (Cavallet, 2006, p. 219)
o Velocidade = 5,5 m/s (CRESESB)
o Área = 10.000 m
2
(1 ha)
Energia Cinética do Vento = (área) (densidade do ar) (drag coefficient) (velocidade)³
= (10.000 m²/ha) (1,23 kg/m
3
) (1,00 E-03) (5,5 m/s)³ (3,14 E7
s/ano)
= 6,43 E 10 J/ha ano
Item 3 – Energia Geopotencial da Chuva
Dados:
o Elevação média = 345 m (City Brazil, 04 nov. 2006)
o Runoff = 20 mm/ano = 0,02 m/ano (admitiu-se como sendo 1% da precipitação média)
o Área = 10.000 m
2
(1 ha)
o Densidade = 1.000 kg/m
3
o Aceleração da gravidade = 9,8 m/s
2
Energia Geopotencial da Chuva = (área) (elevação média) (runoff) (densidade) (acel.
gravidade)
= (10.000 m²/ha) (345 m) (0,02 m/ano) (1000 kg/m³)
(9,8 m/s²)
= 6,76 E8 J/ha ano
170
Item 4 – Energia Química da Chuva
Dados:
o Precipitação média = 2.000 mm/ano = 2 m/ano (Pematec, 15 ago. 2006)
o Energia livre de Gibbs = 4,94 J/g = 4,94 E6 J/m
3
(Odum, 1996, p.295)
o Área = 10.000 m
2
(1 ha)
Energia Química da Chuva = (área) (precipitação) (Energia Livre de Gibbs)
= (10.000 m²/ha) (2 m/ano) (4,94 E6 J/m
3
)
= 9,88 E10 J/ha ano
Item 5 – Erosão do Solo
Dados:
o Taxa de erosão = 0,4 ton/ha ano (adotado o valor da taxa de erosão para o Cerrado
Natural, conforme apresentado no ‘Manual do Cálculo de Emergia’, Ortega et al, 2002)
o % orgânica do solo: 23 % (Pematec, 28 nov. 2006)
o Área = 1 ha
o Energia orgânica contida/g = 5,4 kcal/g (Odum, 1996)
Perda líquida de matéria orgânica (área) (taxa de erosão) = (1 ha) (0,4 E6 g/ha ano)
= 0,4 E6 g/ano
Energia da perda líquida (perda líquida) (% mat. orgânica) (energia org. contida)
(0,4 E6 g/ano) (0,23) (5,4 kcal/g) (4.186 J/kcal)
= 2,08 E9 J/ha ano
Item 6 - Diesel (trator)
Dados:
o Consumo diesel: 70 litros/ha (Pematec, 15 ago. 2006)
o Em 2006 foram plantados 30 ha com mudas
o Densidade diesel: 852 kg/m
3
(ANP)
o Poder calorífico: 10.350 kcal/kg (ANP)
o Fatores de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal
1 litro = 0,001 m
3
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (70 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 2,58 E9 J/ha ano
Item 7 – Mão de obra (Fazenda)
Dados (Pematec, 15 ago. 2006):
o Jornada de 8 h/dia
o As atividades na fazenda ocupam 79 pessoas, sendo 17 pessoas para a colheita das folhas
e 33 pessoas nas atividades de plantio e manutenção da fazenda. A mão de obra destinada
à colheita e seleção das mudas totalizam 29 pessoas, que serão contabilizadas no Anexo E
(cálculo das mudas).
o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
171
a) Cálculo da mão de obra para o plantio e manutenção
Para o plantio, manutenção da lavoura e operação do trator trabalham 33 pessoas, num turno de
8h/dia e estas pessoas estão sempre ocupadas com as atividades. Então, admite-se que para a
produção de 5.400 kg de fibra/ha ano de fibra de curauá são trabalhados os mesmos 18,2 dias
calculados no Item 2 – Mão de obra para colheita.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
= (18,2 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (33
pessoas)
= 7,54 E9 J/ha ano
b) Cálculo da mão de obra para colheita das folhas
o Para a colheita das folhas trabalham 17 pessoas, num turno de 8h/dia.
o Diariamente são processadas 4.950 kg folhas que equivalem a 99.000 folhas: (4.950 kg
folhas) / (0,05 kg/folha). Então, para colher os 90.000 kg de folhas necessários para a
produção de 5.400 kg de fibra/ha ano, serão necessários 18,2 dias/ha ano.
(90.000 kg de folhas/ha ano) / (4.950 kg de folhas/dia) = 18,2 dias /ha ano
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
= (18,2 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (17
pessoas)
= 3,88 E9 J/ha ano
c) Cálculo da energia da mão de obra total
Energia total da mão de obra FAZENDA = (3,88 E9 + 7,54 E9) = 1,14 E10 J/ha ano
Itens 8 e 9 – Trator
Dados:
o Trator VALTRA BM 100 (Pematec, 28 nov. 2006)
o Peso – 2.130 kg (VALTRA, 29 nov. 2006)
o Vida útil: 10.000 h (CONAB)
o Trator opera 10h/ha
Segundo Federici (2003), o peso do trator pode ser subdividido em 80% aço e 20% plástico.
Sendo assim, teremos:
AÇO:
(2.130 kg x 0,8) (1.000 g/kg) (10 h)/ (10.000 h) = 1,70 E3 g
PLÁSTICO:
(2.130 kg x 0,2) (1.000 g/kg) (10 h)/ (10.000 h) = 4,26 E2 g
172
Item 10 – Sacos (plástico)
Dados:
o Material: plástico, admitiu-se o PEAD, polietileno de alta densidade para sacaria de ráfia.
o Densidade: 0,955 g/cm³ (Ipiranga Petroquímica, 2007)
o Tamanho: 80 cm largura, 150 cm comprimento e 60 cm de altura (Pematec, 2006)
o Espessura filme plástico: admitiu-se 1,5 mm
a) Cálculo do volume dos sacos, considerando que são abertos na parte superior:
[(150 x 60 x 1,5 cm) x (2)]+ (80 x 60 x 1,5 cm) + [(80 x 150 x 1,5 cm) (2)] = 7.020 cm³
b) Cálculo da massa = (densidade) (volume) = (0,955g/cm³) (7.020 cm³) = 6.704 g
c) Cálculo da massa total de sacos:
Carrega-se 30 kg de folhas/saco e diariamente são transportados 165 sacos de folhas.
Massa total = (165) (6.704 g) = 1,11 E6 g
Item 11 – Material para plantio da lavoura de curauá (‘mudas’)
Vide Anexo E.
Item 12 – Folhas de curauá
Para a produção de 5.400 kg de fibra/ha ano é necessário processar 90.000 kg de folhas/ha ano
(Pematec, 2006).
Item 13 - Diesel (caminhão)
Dados:
o Densidade diesel: 852 kg/m
3
(ANP)
o Poder calorífico: 10.350 kcal/kg (ANP)
o Fatores de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal
1 litro = 0,001 m
3
o Distância percorrida: 10 km. Considerando que o veículo faz uma viagem/dia, então ele
percorre diariamente 20 km a cada viagem (10 km para ida e 10 km para volta).
o Consumo combustível - 5,0 km/litro (Pematec, 2006)
Considerando que o veículo transporta 4.950 kg de folhas/viagem dia, percorrendo 20 km, para
transportar 90.000 kg de folhas/ha ano o veículo irá percorrer 363,6 km/ha ano (que equivale a
18 dias).
(20 km/dia x 90 t folhas/ha ano) / (4.950 kg folhas/dia)
Sabe-se que o veículo percorre 5km com 1 litro de diesel. Então, para percorrer os 363,6 km
necessários para transportar 90.000 kg de folhas/ha ano serão consumidos 72,13 litros de
diesel.
(363,6 km/ha ano) x (1 litro diesel) / (5 km) = 72,73 litros diesel/ha ano
173
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (72,73 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 2,68 E9 J/ha ano
Item 14 – Mão de obra
Considerou-se a mão de obra de 01 motorista e, conforme calculado no item 15, são
necessárias 7,27 h para percorrer os 20 km para transportar 90.000 kg folhas/ha ano. Foi
desconsiderada a mão de obra de ajudantes, pois admite-se que o caminhão é carregado pelos
funcionários da Fazenda.
o Jornada motorista: 7,27 h (equivale a 0,3 dia)
o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
= (0,3 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 3,80 E6 J/ha ano
Alocando a mão de obra em função da quantidade de folhas transportadas para suprir a
produção de 5.400 kg de fibra /ha, tem:se
(Energia da mão de obra) (quantidade de folhas transportadas/ha ano) / (capacidade de carga
do veículo) = (3,80 E6 J) (90.000 kg folhas) / (11.800 kg) = 2,97 E7 J/ha ano
Item 15 – Caminhão
Dados:
o Veículo: FORD F 12000, com capacidade de carga útil de 7,7 t (Pematec, 2007)
o Massa veículo: 4.110 kg (Revista O Carreteiro, 2007)
o Capacidade máxima de carga: 11.800 kg (Revista O Carreteiro, 2007)
o Vida útil caminhão: 20.000 h (CONAB)
Transporte das folhas (20 km, conforme item 13): supondo uma velocidade média de 50 km/h,
para percorrer 20 km são necessárias 0,4 h.
Então, para transportar 90.000 kg folhas/ha ano, são necessárias 7,27 h/ha ano.
(90.000 kg folhas/ha ano) (0,4 h/dia) / (4.950 kg folhas/dia) = 7,27 h/ha ano
Cálculo da massa do veículo alocada pelo número de horas necessárias para transportar as folhas e
pela vida útil do veículo:
(massa do veículo) (fator de conversão) (número de horas) / (vida útil) = (4.110 kg) (1.000 g/kg)
(7,27 h)/ (20.000 h) = 1,49 E3 g
É necessário alocar a massa do veículo aos 90.000 kg folhas/ha ano que são referentes a produção
de 5.400 kg fibra/ha ano:
174
(90.000 kg folhas/ha ano) (1,49 E3 g veículo) / (11.800 kg folhas) = 1,14 E4 g / ha ano
Item 16 – Folhas de curauá transportadas
Idem ao item 12.
Itens 17, 19, 21 a 26 – Materiais de construção (Desfibramento)
Dados (Pematec, 15 ago. 2006):
o A área do prédio do desfibramento tem 2.000 m², mas somente 25% desta área (500
m²) é utilizada para esta operação. O restante é utilizado para estoque de matéria-prima.
o Pé direito: 7 m
Metragem das paredes:
Área das paredes:
(35 x 7 x 2) + (57 x 7 x 2) = 1.288 m²
Área do piso = 2.000 m²
a) Cálculo da quantidade de materiais para execução de uma parede de alvenaria
Obs.: Cálculos baseados nas informações do site www.cimentoeareia.com.br
Dados do bloco de concreto
Largura – 14 cm
Comprimento – 39 cm
Altura – 19 cm
Espessura – 2 cm
Comprimento: 57,0 m
Altura: 7 m
Tipo de elemento: blocos de concreto de 39 x 19 x 14 cm
Espessura das juntas: 1 cm
Comprimento do bloco no assentamento: 19,5 cm (meio bloco), sem os revestimentos
Argamassa de assentamento: cimento, cal hidratada e areia grossa lavada, traço 1:0,25:3 em
volume (1 – volume de cimento; 0,25 – volume de cal; 3 – volume de areia).
A utilização de blocos de concreto dispensam o chapisco e o emboço, segundo informações do
site www.fazfacil.com.br.
Argamassas de revestimento interno e externo (Reboco) constituídas por cimento, cal
hidratada e areia fina lavada. Traços conforme tabela do item 1.4 (p.9).
Pesos específicos médios considerados:
Cimento portland comum – 1.200 kg/m³
Cal hidratada – 1.700 kg/m³
Areia fina seca – 1.400 kg/m³
7 m
35 m
57 m
2 m
175
Areia média seca – 1.500 kg/m³
Areia grossa seca – 1.700 kg/m³
a.1) Cálculo da quantidade de blocos de concreto
1. Área da parede: 1.288 m²
2. Área de 1 bloco, incluindo juntas: 0,40 m (39 + 1 cm) x 0,20 m (19 + 1 cm) = 0,08 m²
3. Quantidade de blocos/m²: (1,00 m²) / (0,08 m²) = 12,5 blocos
4. Quantidade de blocos para 1.288 m² = (1.288 m²) (12,5 blocos/m²) = 16.100 blocos
Cálculo volume de 01 bloco = volume total – ‘ vazios’ = (0,39 x 0,19 x 0,14 m) – 2 x (0,165 x 0,19
x 0,10 m) = 4,1 x 10
-3
m³
Densidade bloco vazado: 1.500 kg/m³ (RACER)
Volume total de blocos = (16.100 blocos) (0,0041 m³/bloco) = 66,01 m³
Massa de BLOCOS= (66,01 m³) (1.500 kg/m³) = 99.015,0 kg = 9,9 E7 g
a.2) Cálculo das quantidades para a argamassa de assentamento
1. Área de 1 bloco, excluindo juntas: 0,39 m (39 cm) x 0,19 (19 cm) = 0,0741 m²
2. Área de 12,5 blocos (para 1 m²): (12,5 blocos) (0,0741 m²/bloco) = 0,92625 m²
3. Área das juntas: 1,00 - 0,92625 = 0,07375 m²
4. Volume de argamassa de assentamento por m²: (0,07375 m²) (0,195 m, que é o
comprimento de meio bloco) = 0,01438 m³
5. Volume de argamassa de assentamento para 1.288 m² = (1.288 m²) (0,01438 m³/m²) =
18,52 m³
o Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (18,52 m³) /
(4,25) = 4,36 m³
Peso de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (4,36 m³)
(1.200 kg/m³) = 5,23 E6 g
o Volume de cal, considerando 0,25 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (4,36 m³)
(0,25) = 1,09 m³
Peso de cal, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (1,09 m³) (1.700
kg/m³) = 1,85 E6 g
o Volume de areia, considerando 3 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (4,36 m³) (3) =
13,08 m³
Peso de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (13,08
m³) (1.700 kg/m³) = 2,22 E7 g
a.3) Cálculo das quantidades para o revestimento interno e externo (REBOCO)
A tabela abaixo cita o traço das argamassas para revestimento, conforme dados do site
www.fazfacil.com.br (Faz Fácil: Traços para argamassas).
176
Material Traço (Quantidade em
Latas de 18 litros)
Rendimento (35 m²/saco de
cimento de 50 kg)
Cimento 1 2,3 latas (= 50 kg cimento)
Cal 2 4,6 latas (= 82,8 litros)
Areia fina 9 20,7 latas (= 372,6 litros)
Água 1 lata (18 litros) para 50 kg de cimento
Conversão de unidades:
o Cimento: 1 lata de cimento de 18 litros equivale a 21,6 kg de cimento
(18 litros) (0,001 m³/litro) (1.200 kg/m³) = 21,6 kg/lata de cimento
Como 1 saco de cimento (50 kg) rende 35 m² de parede, então serão necessárias 2,3
latas de cimento/35 m².
o Cal: serão necessárias 4,6 latas de cal para 35 m² de parede
(2 latas de cal) (2,3 latas de cimento/35 m² de parede) / (1 lata de cimento) = 4,6
latas de cal/35 m² de parede
o Areia: serão necessárias 20,7 latas de areia para 35 m² de parede
(9 latas de areia) (2,3 latas de cimento/35 m² de parede) / (1 lata de cimento) = 20,7
latas de areia/35 m² de parede
Para o cálculo das quantidades de materiais para o reboco interno e externo para 1.288 m² de
parede, as quantidades devem ser multiplicadas por 2 (interno + externo):
o Cimento (2,3 latas): [(1.288 m²) (50 kg) / (35 m²)] x 2 = 3,68 E6 g
o Cal (4,6 latas): [(82,8 litros) (1.288 m²) / (35 m²)] x 2 = 6.094,08 litros
Em massa: (1.700 kg/m³) (6.094,08 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,03 E7 g
o Areia fina (20,7 latas): [(372,6 litros) (1.288 m²) / (35 m²)] x 2 = 27.423,4 litros
Em massa: (1.400 kg/m³) (27.423,4 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 3,84 E7 g
o Água (1 lata): [(18 litros) (1.288 m²) / (35 m²)] x 2 = 1.324,8 litros
Em massa: (1.000 kg/m³) (1.324,8 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,32 E6 g
b) Cálculo da quantidade de concreto utilizado no piso (CONCRETO ARMADO)
A tabela descreve a composição do traço para o concreto utilizado na fabricação do piso do prédio
do desfibramento. Os dados foram pesquisados no site www.sitengenharia.com.br.
Aplicações Traço Rendimento por saco de cimento
1 saco de cimento
4 latas de areia
6 latas de pedra
Concreto para pisos
1 ½ lata de água
8 latas ou 0,14 m³
(1 lata = 18 litros)
b.1) Cálculo do consumo de materiais:
Quantidade de concreto = (2.000 m²) (0,15 m espessura piso) = 300 m³ de concreto
177
Aço estrutural
Para cada m³ são usados cerca de 80 a 100 kg de aço estrutural.
1 m³ = 100 kg aço, então para 300 m³ serão: 3,0 E7 g de aço
Cimento
1 saco cimento (50 kg) rende 0,14 m³ de concreto
Então, para 300 m³ de concreto serão necessários 1,07 E8 g de cimento (2.143 sacos)
Areia grossa
4 latas de areia (18 litros) = 0,14 m³ de concreto
Para 300 m³ de concreto, serão: 154.285,7 litros de areia
Densidade areia: 1.700 kg/m³
(154.285,7 litros) (0,001 m³/litro) (1.700 kg/m³) = 2,62 E8 g de areia
Brita
6 latas (18 litros) = 0,14 m³ de concreto
Para 300 m³ de concreto serão: 231.428,57 litros de brita
Densidade (Coimbra et al, 2006): 2,73 g/cm³ = 2.730 kg/m³
(231.428,57 litros) (0,001 m³/litros) (2.730 kg/m³) = 6,32 E8 g de pedra britada
Água
1 ½ água (18 litros) = 0,14 m³ de concreto.
Para 300 m³ de concreto serão: 57.857,14 litros de água
Como 1 litro água = 1 kg, então são 5,78 E7 g de água para 300 m³ de concreto.
c) Cálculo da quantidade de aço utilizada na estrutura do telhado
Área do telhado:
Largura da parede lateral do teto (triângulo de Pitágoras) = {(Altura do teto) ² + [(base do
triângulo isósceles que forma o teto)/2] ² }
½
= {(2 m) ² + [(35 m)/2] ² }
½
= (4 + 306,25)
½
=
17,6 m
Área total do telhado = (17,6 m) (2) (57 m) = 2.006,4 m²
7 m
35 m
57 m
2 m
178
c.1) Cálculo da cobertura metálica (telhas):
o Telhas de aço galvanizado (revestido com zinco) Galvanofer
o Espessura: 0,50 mm/26 (Peso: 4,85 kg/m2)
Cálculo consumo de telhas de aço galvanizado (em massa) = (2.006,4 m² telhado) (4,85 kg/m²)
(1000g/kg) = 9,73 E6 g
c.2) Cálculo da estrutura metálica (tesouras – estrutura de apoio das telhas):
2 m
3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m
30,1 m
d9
v9
d8
v8
d7
v7
d6
v6
d5
v5
α
αα
α
3 m 3 m 3 m 3 m
d1
v1
d2
v2
v3
d3
v4
d4
2 m
3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m
30,1 m
d9
v9
d8
v8
d7
v7
d6
v6
d5
v5
α
αα
α
3 m 3 m 3 m 3 m
d1
v1
d2
v2
v3
d3
v4
d4
O espaçamento entre as tesouras para telhados metálicos é de 3 a 6 m. Para a trama de telhados
com telhas metálicas é necessário somente a terça para fixação das telhas e o espaçamento usual
é maior de 2 m (Ballarin, 2006).
Cálculo do ângulo
α
:
tg α = 2 / 17,5 = 0,114
α = arctg (0,114) = 6,5
0
Cálculo das verticais e diagonais da tesoura:
v
1
= (tg 6,5
0
) (2,5 m) = 0,285 m
d
1
2
= (v
1
)
2
(3)
2
= 3,01 m
v
2
= (tg 6,5
0
) (5,5)= 0,627 m
d
2
2
= (v
2
)
2
(3)
2
= 3,06 m
v
3
= (tg 6,5
0
) (8,5)= 1,0m
d
3
2
= (v
3
)
2
(3)
2
= 3,16 m
v
4
= (tg 6,5
0
) (11,5)= 1,31m
d
4
2
= (v
4
)
2
(3)
2
= 3,27 m
v
5
= (tg 6,5
0
) (14,5)= 1,65m
d
5
2
= (v
5
)
2
(3)
2
= 3,42 m
Σ
ΣΣ
Σ (diagonais + verticais) = 0,285 + 3,01 + 0,627 + 3,06 + 1,0 + 3,16 + 1,31 + 3,27 + 1,65 +
3,42 = 20,8 m
Os 20,8 m correspondem a metade da tesoura. Como são duas partes, o total é 41,6 m de
estrutura metálica para cada tesoura.
Admite-se ser de 4 metros o distanciamento entre as tesouras do telhado. Como são 57 m de
telhado, serão então 14 tesouras.
179
Tem-se então: (41,6 m) (14) = 582,4 m de estrutura metálica
Cálculo da quantidade de banzo superior e banzo inferior:
Banzo superior = (17,6 m) (2) (14 tesouras) = 492,8 m
Banzo inferior = (35 m) (14 tesouras) = 490 m
Σ
ΣΣ
Σ (tesouras + banzo superior + banzo inferior) = 584m + 492,8 m + 490 m = 1.566,8 m
Cálculo das terças:
Admite-se uma terça a cada 2,5 m. Como a metade do telhado mede 17,6 m, serão 7 terças.
(17,6 m) / (2,5 m) = 7 terças
Como são dois lados tem-se então 14 terças na trama do telhado. Sendo que o telhado tem 57 m
de comprimento, as terças somarão 798 m.
(14 terças) (57 m) = 798 m de terças
Σ
ΣΣ
Σ (tesouras + terças) = 1.566,8 m + 798 m = 2.364,8 m
Para a construção do telhado adotou-se o perfil leve U da Gerdau (76,2 x 38,1 x 3,17 mm), com
3,68 kg/m.
Cálculo da massa da estrutura metálica do telhado:
(2.364,8 m) (3,68 kg/m) = 8.702,5 kg = 8,7 E6 g de aço
d) Alocação dos materiais pela vida útil e pela área correspondente a operação de desfibramento.
Somente 25 % da área do prédio é utilizada para as operações de desfibramento e lavagem. E,
como é necessário fazer os cálculos da infra-estrutura separadamente para os processos, admitiu-
se que a operação de desfibramento corresponde a 13 % da área e a operação de lavagem
corresponde a 12 % da área, resultando nas quantidades de materiais citados na tabela abaixo.
PAREDES DO PRÉDIO
Materiais Massa /(g)
Massa depreciada e corrigida
(x 13 % / 25 anos) /(g)
Blocos de concreto 9,97 E7 5,18 E5
Água 1,32 E6 6,86 E3
Cimento 8,91 E6 4,63 E4
Cal 1,21 E7 6,29 E4
Areia 6,06 E7 3,15 E5
PISO
Materiais Massa /(g)
Massa depreciada e corrigida
(x 13 % / 25 anos)/ (g)
Aço 3,07 E7 1,6 E5
Cimento 1,07 E8 5,56 E5
Areia 2,62 E8 1,36 E6
Brita 6,32 E8 3,29 E6
Água 5,78 E7 3,0 E5
TELHADO
Materiais Massa /(g)
Massa depreciada e corrigida
(x 13 % / 25 anos) /(g)
Aço 1,85 E7 9,62 E4
180
e) Alocação do consumo de materiais pela fração de horas necessárias para processar 90.000 kg
folhas/ha ano.
Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 90.000 kg de folhas/ha ano serão
necessários 16,36 dias.
(90.000 kg folhas/ha ano) x (20 dias) / (110.000 kg folhas/mês) = 16,36 dias/ha ano
Sabendo-se que a jornada diária é de 8 horas, os 16,36 dias/ha ano equivalem a 131 horas/ha
ano. Então, a fração de anos/ha ano será de 0,015 anos.
(131 horas) / (8.760 horas/ano) = 0,015 anos
Desta forma, todos os materiais utilizados na construção do prédio do desfibramento devem ser
alocados pela fração de 0,015 anos, conforme mostra a tabela a seguir.
Item 18 – Eletricidade
Dados (Pematec, 15 ago. 2006):
o 05 desfibradoras acionadas por motores elétricos de 5 CV
o Consumo: 14,4 kWh
o São processadas 110.000 kg de folhas/mês
o Fator de conversão: 1 kWh = 3,6 J
Para processar 110.000 kg de folhas/mês são consumidos 72 kWh de energia.
(14,4 kWh) (5 desfibradoras) = 72 kWh/mês
Para produzir 5.400 kg de fibra/ha ano é necessário processar 90.000 kg de folhas. Daí, o consumo
de energia será de 58,91 kWh/ha ano.
(90.000 kg) (72 kWh) / (110.000 kg) = 58,91 kWh/ha ano
Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)
= (58,91 kWh/ha.ano) (3,6 E6 J/kWh)
= 2,12 E8 J/ha ano
Item 20 – Mão de obra
a) Mão de obra para construção
Dados
(Pematec, 2006):
Materiais
Massa
depreciada /(g)
Massa alocada em
0,015 anos / (g)
Item 17 Água 3,07 E5 4,60 E3
Item 19 Brita 3,29 E6 4,93 E4
Item 21 Cal 6,29 E4 9,43 E2
Item 22 Areia 1,67 E6 2,50 E4
Item 23 Blocos de Concreto 5,18 E5 7,77 E3
Item 24 Aço 2,56 E5 3,84 E3
Item 25 Cimento 6,02 E5 9,03 E3
181
o Para a construção das instalações da fábrica da Pematec em Santarém, 100 pessoas
trabalharam por 6 meses (180 dias). A empresa tem 6.330 m² de área construída e
considerou-se a seguinte distribuição de pessoas por área construída:
Metragem Pessoas
Administração + Restaurante 600 m² 9
Desfibramento + Lavagem 2.000 m² 31
Agulhamento 3.600 m² 58
Estufa 130 m² 2
TOTAL 6.330 m² 100
o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (180 dias) (3.000 kcal/dia.pessoa) (4.186 J/kcal) (31 pessoas)
= 7,01 E10 J/ha.ano
Alocando esta mão de obra pela vida útil das istalações tem-se 2,80 E9 J/ha ano.
(7,01 E10) / (25 anos) = 2,80 E9 J
Para a construção de 2.000 m² foram necessários 2,80 E9 J de energia de mão de obra. Como
somente 25% do prédio é utilizado para esta operação (os 75 % restantes são utilizados para
estoque), sendo 13% correspondente a área do desfibramento e 12% a área da lavagem,
então, a energia da mão de obra será de 3,64 E8 J/ha ano.
(2,80 E9 J) x (0,13) = 3,64 E8 J/ha ano
Alocação pela fração de horas utilizadas para processar 5.400 kg de fibra/ha ano. Do item 26, tem-
se que são necessárias 131,2 h para processar 5.400 kg de fibra.
(3,64 E8J) (131,2 h) / (8.760 h/ano) = 5,46 E6 J
b) Mão de obra para operação
o A etapa do desfibramento emprega a mão de obra de 16 pessoas
Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 90.000 kg de folhas/ha ano serão
necessários 16,36 dias.
(90.000 kg folhas/ha ano) (20 dias/mês) / (110.000 kg folhas/mês) = 16,36 dias/ha ano
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (16,36 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (16
pessoas)
= 3,29 E9 J/ha ano
182
c) Soma das energias da mão de obra
Σ energia da mão de obra (construção + operação) = 5,46 E6 + 3,29 E9 = 3,29 E9 J/ha ano
Item 26 – Equipamentos
Dados:
o São 5 desfibradeiras com 4 bocas cada uma
o Peso equipamento: cerca de 300 kg
o Material: aço
o Vida útil: 20.000 h (tabela CONAB)
São desfibradas 110.000 kg de folhas/mês. Considerando que o mês corresponde a 20 dias
laboráveis, então para desfibrar 90.000 kg de folhas/ha ano serão necessários 16,4 dias/ha ano.
(90.000 kg de folhas/ha ano) (20 dias/mês) / (110.000 kg de folhas/mês) = 16,4 dias/ha ano
Transformando 16,4 dias em horas, teremos: 131,2 h/ha ano.
Cálculo do peso do equipamento alocado pela fração de horas e pela vida útil:
(Peso) (fração de horas) / (vida útil) = (3 E5 g) (131,2 h/ha.ano)/ (20.000 h) = 1,97 E3 g/ha
ano.
Como são 5 desfibradeiras: (1,97 E3) (5) = 9,84 E3 g/ha ano
Item 27 - Motor
Dados (Pematec, 15 ago. 2006)
o Quantidade: 5
o Potência: 5 CV
o Massa: 35 kg
Do item 26, tem-se que são necessárias 131,2 horas para desfibrar 90.000 kg folhas/ha ano.
Cálculo do peso do motor alocado pela fração de horas e pela vida útil:
(Massa) (fração de horas) / (vida útil) = (35 E3 g) (131,2 h/ha.ano) / (20.000 h) = 2,29 E2
g/ha ano
Como são 5 motores: (2,29 E2) (5) = 1,14 E3 g/ha ano
Item 28 – Fibra de curauá ‘verde’
São processadas 90.000 kg de folhas de curauá para obter 5.400 kg fibra de curauá seca/ha ano
(6 % em peso da folha).
Sendo que a fibra verde perde 18% de peso em água, na etapa da secagem, tem-se então que
90.000 kg de folhas de curauá resultam em 6.372 kg de fibra verde/ha ano.
[(5.400 kg fibra seca) + (5.400 kg fibra seca x 0,18)] = 6.372 kg fibra ‘verde’/ha ano
183
Itens 29, 31, 33, 34, 35, 36 e 38 – Materiais de construção (Lavagem)
A metodologia de cálculo é a mesma utilizada no cálculo dos materiais do prédio do desfibramento
e serão utilizados os valores anteriormente calculados, porém alocados pela fração de ocupação do
prédio (12%) para esta etapa do processo.
a) Cálculo dos materiais para construção dos tanques para lavagem da fibra
Tipo de elemento: blocos de concreto de 39 x 19 x 14 cm
Espessura das juntas: 1 cm
Comprimento bloco no assentamento: 19,5 cm (meio bloco), sem os revestimentos
Argamassa de assentamento: cimento, cal hidratada e areia grossa lavada, traço 1:0,
25:3 em volume (1 – volume de cimento; 0,25 – volume de cal; 3 – volume de areia).
1,0 m
1,20 m 1,20 m
014 m 014 m014 m
1,0 m1,0 m
1,20 m 1,20 m
014 m 014 m014 m
1,20 m
P
0,70m
C
e
Tanque 1
Tanque 2
Tanque 3
Tanque 4
1,20 m
P
0,70m
C
e
Tanque 1
Tanque 2
Tanque 3
Tanque 4
e = 0,016 m = largura do bloco (0,14 m) + 1 cm de argamassa de cada lado
P = (0,70 m) (2) + 0,14 m (3) = 1,82 m
C = (1,20 m) (2) + 014 m (3) = 2,82 m
a.1) Cálculo da quantidade de blocos de concreto
1. Área das paredes: (parede C) + (parede P) + parede central = (2,82 m) (1 m) (2) + (1,82
m) (1 m) (2) + (2,24 m) (1 m) = 11,52 m²
2. Área de 1 bloco, incluindo juntas: 0,40 m (39 + 1 cm) x 0,20 m (19 + 1 cm) = 0,08 m²
3. Quantidade de blocos/m²: (1,00 m²) / (0,08 m²) = 12,5 blocos
4. Quantidade de blocos para 11,52 m² = (11,52 m²) (12,5 blocos/m²) = 144 blocos
184
Cálculo volume de 01 bloco = volume total – ‘vazios’ = (0,39 x 0,19 x 0,14 m) – 2 x (0,165 x 0,19
x 0,10 m) = 0,0041 m³ (= 4,1 x 10
-3
m
3
)
Densidade bloco vazado: 1.500 kg/m³
Volume total de blocos = (144 blocos) (0,0041 m³/bloco) = 0,60 m³
Massa dos blocos= (0,60 m³) (1.500 kg/m³) = 900 kg = 9,0 E5 g
a.2) Cálculo das quantidades para a argamassa de assentamento
1. Área de 1 bloco, excluindo juntas: 0,39 m (39 cm) x 0,19 (19 cm) = 0,0741 m²
2. Área de 12,5 blocos (para 1 m²): (12,5 blocos) (0,0741 m²/bloco) = 0,92625 m²
3. Área das juntas: 1,00 - 0,92625 = 0,07375 m²
4. Volume de argamassa de assentamento por m²: (0,07375 m²) (0,195 m) = 0,01438 m³
5. Volume de argamassa de assentamento para 11,52 m² = (11,52 m²) (0,01438 m³/m²) =
0,16 m³
o Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (0,16 m³) /
(4,25) = 0,0376 m³
Peso de cimento, considerando um peso específico de 1.200 kg/m³ = (0,0376
m³) (1.200 kg/m³) = 4,52 E4 g
o Volume de cal, considerando 0,25 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (0,0376 m³)
(0,25) = 0,0094 m³
Peso de cal, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ = (0,0094 m³)
(1.700 kg/m³) = 1,6 E4 g
o Volume de areia, considerando 3 partes sobre 4,25 (traço 1:0,25:3) = (0,0376 m³) (3)
= 0,1128 m³
Peso de areia grossa, considerando um peso específico de 1.700 kg/m³ =
(0,1128 m³) (1.700 kg/m³) = 1,92 E5 g
a.3) Cálculo das quantidades para o revestimento interno e externo (REBOCO)
Obs.: Traço da argamassa e conversões de unidades conforme cálculo da página 10 deste
anexo.
Cálculo das quantidades de materiais para o revestimento interno dos tanques:
Altura interna do tanque = (1,0 m) – (0,10 m espessura do fundo do tanque) = 0,90 m
Área interna das paredes dos tanques = (1,20 m) (0,90 m) (4 tanques) = 4,32 m²
o Cimento: [(4,32 m²) (50 kg) / (35 m²)] = 6,17 E3 g
o Cal: [(82,8 litros) (4,32 m²) / (35 m²)] = 10,3 litros
Em massa: (1.700 kg/m³) (10,3 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,75 E4 g
o Areia fina: [(372,6 litros) (4,32 m²) / (35 m²)] = 46,3 litros
Em massa: (1.400 kg/m³) (46,3 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 6,48 E4 g
o Água: [(18 litros) (4,32 m²) / (35 m²)] = 2,22 litros
Em massa: (1.000 kg/m³) (2,22 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 2,22 E3 g
Cálculo das quantidades para o revestimento externo
dos tanques:
Área externa dos tanques = (2,82 m) (1 m) (2) + (1,82 m) (1 m) (2) = 9,28 m²
185
o Cimento: [(9,28 m²) (50 kg) / (35 m²)] = 1,32 E4 g
o Cal: [(82,8 litros) (9,28 m²) / (35 m²)] = 21,9 litros
Em massa: (1.700 kg/m³) (21,9 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 3,73 E4 g
o Areia fina: [(372,6 litros) (9,28 m²) / (35 m²)] = 98,8 litros
Em massa: (1.400 kg/m³) (98,8 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 1,38 E5 g
o Água: [(18 litros) (9,28 m²) / (35 m²)] = 4,77 litros
Em massa: (1.000 kg/m³) (4,77 litros) (0,001 m³/litro) (1000 g/kg)= 4,77 E3 g
b) Consumo de materiais para a construção do prédio alocado a porcentagem de ocupação para a
operação de lavagem e pela vida útil
Conforme citado anteriormente, 25 % da área do prédio é utilizada para as operações de
desfibramento e lavagem e admitiu-se que 12 % da área corresponde a operação de lavagem,
resultando nas quantidades de materiais citadas na tabela a seguir.
c) Alocação do consumo de materiais pela fração de horas/ha ano necessárias para lavar 6.372 kg
fibra ‘verde’/ha ano
Admite-se que a mesma quantidade de dias para processar os 90.000 kg de folhas/ha ano, que
resultam em 6.372 kg de fibra ‘verde’/ha ano, são empregados na etapa de lavagem. Desta forma
utiliza-se o mesmo valor calculado anteriormente: 16,36 dias que equivalem a 131 horas/ha ano,
resultando na mesma fração de anos/ha ano que é de 0,015 anos.
PAREDES PRÉDIO
Materiais Massa / (g)
Massa depreciada e corrigida
(x 12 % / 25 anos) / (g)
Blocos de Concreto 9,97 E7 4,78 E5
Água 1,32 E6 6,34 E3
Cimento 8,91 E6 4,28 E4
Cal 1,21 E7 5,81 E4
Areia 6,06 E7 2,91 E5
TANQUES
Materiais Massa / (g) Massa depreciada (25 anos) / (g)
Blocos de Concreto 9,0 E5 3,6 E4
Água 6,99 E3 2,8 E2
Cimento 6,46 E4 2,58 E3
Cal 7,08 E4 2,83 E3
Areia 3,95 E5 1,58 E4
PISO
Materiais Massa / (g)
Massa depreciada e corrigida
(x 12 % / 25 anos) / (g)
Aço 3,07 E7 1,47 E5
Cimento 1,07 E8 5,14 E5
Areia 2,62 E8 1,26 E6
Brita 6,32 E8 3,03 E6
Água 5,78 E7 2,77 E5
TELHADO
Materiais Massa / (g)
Massa depreciada e corrigida
(x 12 % / 25 anos) / (g)
Aço 1,85 E7 8,88 E4
186
(131 horas) / (8.760 horas/ano) = 0,015 anos
Desta forma, todos os materiais utilizados na construção do prédio da lavagem devem ser alocados
pela fração de 0,015 anos, conforme mostra a tabela a seguir. Não há necessidade de alocar os
materiais dos tanques, pois são utilizados somente para esta função.
Item 29 – Água (lavagem)
A água é retirada de poço semi-artesiano (120 m de profundidade). A troca de água dos tanques é
feita a cada 2 horas.
Para processar 110.000 kg de folhas/mês são consumidos 220.000 litros de água. Então, para
processar 90.000 kg folhas (5.400 kg fibra/ha ano) serão necessários 180.000 litros água/ha
ano.
(90.000 kg folhas/ha ano) (220.000 litros água/mês) / (110.000 kg folhas/mês) =
180.000 litros/ha ano (ou 1,8 E8 g/ha ano)
Σ Item 29 (água construção + água lavagem) = 4,53 E3 + 1,8 E8 = 1,80 E8 g/ha ano
Item 30 - Eletricidade
O processo de lavagem das fibras pode ser manual ou por meio de uma lavadora industrial. Porém,
a empresa informou que a lavagem manual das fibras é predominante no processo. Então,
assumiu-se que a utilização da lavadora industrial não era representativa e somente o processo
manual foi contabilizado. Depois de lavada, a fibra é levada para a centrífuga para retirada do
excesso de água.
a) Cálculo do consumo para a centrífuga
Dados (Pematec, 14 fev. 2007):
o Motor de 15 CV
o A batelada dura em média 10 min e supondo que a retirada da fibra e o
reabastecimento do equipamento leva mais 30 min, resultando numa operação de
centrifugação que dura 40min/batelada. É possível centrifugar 100 kg de fibra/batelada
porém a empresa está operando com 70 kg/batelada.
Sabendo-se que diariamente são processadas em média 390 kg de fivra verde, então diariamente
ocorrem cerca de 6 operações de centrifugação. Conforme citado anteriormente, cada batelada
Materiais
Massa depreciada
/ (g)
Massa alocada em
0,015 anos / (g)
Item 29 Água 6,34 E3 4,53 E3
Item 31 Brita 3,03 E6 4,54 E4
Item 33 Cal 5,81 E4 3,70 E3
Item 34 Areia 2,91 E5 3,91 E4
Item 35 Blocos de Concreto 4,78 E5 4,32 E4
Item 36 Aço 2,36 E5 3,54 E3
Item 38 Cimento 4,28 E4 1,09 E4
187
dura em média 10 min, então diariamente a centrífuga opera durante 60 min = 1 hora. Para
centrifugar 390 kg de fibra verde/dia são necessários 60 min, então para centrifugar 6.372 kg
fibra verde/ha ano serão necessários 980 min ou 16,34 h/ha ano.
(6.372 kg fibra verde/ha ano) (60 min/dia) / (390 kg fibra verde/dia) = 980 min
Transformando CV para kWh, teremos: (15 CV) (0,736) = 11,032 kW
Desta forma, o consumo de energia para 16,34 h/ha ano será: (11,032 kW) (16,34 h) = 180,26
kWh/ha ano.
Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)
= (180,26 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)
= 6,49 E8 J/ha ano
b) Cálculo do consumo da bomba (água para lavagem)
Dados (Pematec, 15 ago. 2007):
o Consumo: 7,4 kWh /mês
o 220.000 litros água/mês
Para processar 110.000 kg de folhas/mês são consumidos 220.000 litros de água. Então, para
processar 90.000 kg folhas (= 5.400 kg fibra/ha ano) serão necessários 180.000 litros água/ha
ano.
Para fornecer 220.000 litros água/mês são consumidos 7,4 kWh de energia. Então, para 180.000
litros de água consomem-se 6,05 kWh/ha ano.
Energia da eletriciadade = (consumo) (fator de conversão)
= (6,05 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)
= 2,18 E7 J/ha ano
c) Cálculo do total de eletricidade
Σ
ΣΣ
Σ (eletricidade centrífuga + eletricidade bomba) = (6,49 E8 + 2,18 E7) = 6,71 E8 J/ha ano
Item 32 – Mão de obra
a) Mão de obra para construção
Conforme calculado no Item 20, para a construção do prédio do desfibramento e lavagem foi
utilizada a energia de 2,80 E9 J de mão de obra.
Para a construção de 2.000 m² foram necessários 2,80 E9 J de energia de mão de obra. Como
somente 12% da área correspondente a área da lavagem, então a energia da mão de obra será de
3,36 E8 J/ha ano.
(2,80 E9 J) x (0,12) = 3,36 E8 J/ha ano
Alocação pela fração de horas utilizadas para lavar 5.400 kg de fibra/ha ano. São necessárias
16,36 dias, que correspondem a 131 h.
188
(3,36 E8) (131 h) / (8.760 h/ano) = 5,04 E6 J
b) Mão de obra para operação
o Para as etapas de desfibramento, lavagem, e secagem da fibra é empregada a mão de
obra de 22 pessoas, trabalhando 8h/dia
o Para a etapa de lavagem, é empregada a mão de obra de 4 pessoas
Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 90.000 kg de folhas/ha ano serão
necessários 16,36 dias.
(90.000 kg folhas/ha ano) (20 dias/mês) / (110.000 kg folhas/mês) = 16,36 dias/ha ano
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (16,36 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (4
pessoas)
= 8,22 E8 J/ha ano
c) Cálculo do total de energia da mão de obra
Σ
ΣΣ
Σ energia da mão de obra (construção + operação) = 5,04E6 + 8,22 E8 = 8,27 E8 J/ha ano
Item 37 – Aço (centrífuga)
o Massa: 300 kg
o Material: aço
Cálculo da massa da centrífuga alocada pelo número de horas/ha ano e pela vida útil:
(Massa centrífuga) (horas de trabalho/ha ano) / (vida útil) = (3,0 E5 g) (16,34 h/ha ano) /
(20.000 h) = 2,45 E2 g/ha ano
Item 39 – Bomba (água da lavagem)
Adotou-se uma bomba elétrica submersível, modelo P – 25 ASI, com massa de 42,8 kg (SPV
Hidrotécnica Brasileira Ltda).
Para lavar 6.372 kg de fibra verde/ha ano são necessárias 131 h/ha ano de funcionamento da
bomba.
(6.372 kg fibra verde/ha ano) (8h/dia)/ (389,4 kg fibra verde/dia) = 131 h/ha ano
Cálculo da massa da bomba alocada pelo número de horas/ha ano e pela vida útil:
(Massa bomba) (horas de trabalho) / (vida útil) = (42,8 E3 g) (131 h/ha.ano) / (20.000 h) =
280,34 g/ha ano
Item 40 – Motor (centrífuga)
o Motor com potência de 15 CV
o Massa: 73 kg (HG Equipamentos)
189
Cálculo da massa do motor alocado pelo número de horas/ha ano e pela vida útil:
(Massa motor) (horas de trabalho/ha ano) / (vida útil) = (73 E3 g) (16,34 h/ha ano) / (20.000 h)
= 59,6 g/ha ano
Item 41 – Fibra de curauá lavada
Idem ao item 28.
Item 42 - Energia Solar para a Estufa
A fibra verde perde 18% em massa durante o processo de secagem. Assim, assume-se que a
quantidade de água (ou suco) que evapora é de 972 kg/ha ano.
Itens 43, 45 e 46 – Materiais de construção (estufa)
Cálculo da madeira do assoalho:
12 dúzias de tábuas x (5 m x 0,2 m x 0,02 m) = 144 tábuas x (0,02 m³) = 2,88 m³ de madeira
Admite-se que a madeira utilizada foi o Cedro – 500 kg/m³ (www.webcalc.com.br)
Massa de madeira = (2,88 m³) (500 kg/m³) = 1.440 kg = 1,44 E6 g
Cálculo da madeira das grades e estrutura interna:
10 peças – 10 x 5 x 6m = 10 (300 m³) = 3.000 m³
Barrote - 40/2m = 3 a 5 centímetros de comprimento e de 2,5 a 3,5 centímetros de altura
40 (3 x 2,5 x 2 m) = 600 m³
5 dz de Ripas – 5 x 2,5 x 5m = 60 (62,5 m³) = 3.750 m³
10 Peças - 0,15 x 0,6 x 6 m = 10 (0,54 m³) = 5,4 m³
Quadradinho 7 dzs – 5 x 0,4 x 0,4cm = 84 (0,8 m³) = 67,2 m³
Esteios 17 pçs - 0,10 x 0,10 x 5 m = 17 (0,05 m³) = 0,85 m³
Σ
ΣΣ
Σ madeira estrutura interna = 7.423,45 m³.
Transformando para massa: (7.423,45 m³) (500 kg/m³) = 3,71 E9 g
Cálculo da quantidade total de madeira para a estufa, alocado pela vida útil:
(Madeira do assoalho) + (Madeira estrutura interna) / 25 anos = (3,71 E9 + 1,44 E6) / 25 anos =
1,48 E8 g
Dados (Pematec, 28 nov. 2006):
o Área – 130 m²
o Chaminés:
Altura: 2,5 m
Diâmetro: 0,3 m
o Capacidade operação: 4 ton / 12
horas
o Material: estrutura e piso de
madeira e cobertura plástica
190
Cálculo da cobertura plástica (Plastisul):
o Selecionou-se como material de cobertura da estufa o Polietileno de Baixa Densidade
(PEBD)
o Espessuras entre 100 e 200 micra
o Durabilidade estimada de 18 meses (vida útil)
Cálculo da área do telhado (plástico):
Largura da parede lateral do teto (triângulo de Pitágoras) = {(Altura do teto) ² + [(base do
triângulo isósceles que forma o teto)/2] ² }
½
= {(0,50 m) ² + [(7 m)/2] ² }
½
= (0,25 + 12,25)
½
= 3,5 m
Área total do telhado = (3,5 m) (2) (19 m) = 133 m²
Área das paredes (plástico):
Admite-se a parede a parede lateral com 19 m, a frontal
com 7 m e altura de 2,5 m.
Área 1 = (19 x 2,5 m) x 2 + (7 x 2,5 m) x 2 = 130 m²
Área 2 = (3,5 m) (0,5 m) / 2 = 0,875 m
2
Σ
ΣΣ
Σ plástico = 133 m
2
+ 130 m
2
+ 0,875 (2) = 264,7 m
2
Considerando o filme com 0,2 mm de espessura (200 micra), o volume será de 0,053 m³ de
plástico.
(264,7 m²) (0,0002 m) = 0,053 m³
O valor da densidade é 0,919 g/cm³ (= 919 kg/m³), segundo consta no site da Ipiranga
Petroquímica. A massa de PEBD será 3,25 E4 g.
(0,053m³) (919 kg/m³) = 48,71 kg = 3,25 E4 g
Alocando a massa de PEBD pela vida útil (1,5 anos) tem-se 3,32 E4 g.
(4,87 E4 g) / (1,5 anos) = 3,32 E4 g
Cálculo das chaminés:
Dados:
o Medidas: 2,5 m altura e ∅ 0,3 m
o Material: aço galvanizado
o Selecionou-se chapas com espessura de 1,95 mm (= 0,00195 m) e densidade 18,06
Kg/m³ (CSN: Construção civil)
Área 1
Área 2
0,50 m
7,0 m
3,5 m
Área 1
Área 2
Área 1
Área 2
0,50 m
7,0 m
3,5 m
191
Cálculo do volume das chaminés:
Volume = π (2,5 m) [(0,15 m)² - (0,14805 m)²]
Volume = 4,56 E-3 m³
Como são duas chaminés: (4,56 E-3 m³) (2) = 9,13 E-3 m³
Massa das chaminés = (9,13 E-3 m³) (18,06 kg/m³) = 164,88 g
Cálculo da massa de aço depreciada pela vida útil:
(Massa aço) / (25 anos) = (164,88 g) / (25 anos) = 6,59 g
Alocação dos materiais pela fração de horas para secar 6.372 kg de fibra verde/ha ano:
A estufa tem capacidade para secar 4.000 kg de fibra/12 horas. Sendo que diariamente são
processadas em média 390 kg de fibra verde, para secar os 6.372 kg de fibra verde/ha ano serão
necessárias 196 horas/ha ano, que equivalem a 16,34 dias.
(6.372 kg fibra verde/ha ano) (12 horas/dia) / (390 kg fibra verde/dia) = 196 horas/ha ano
Transformando em dias: (196 horas) (1 dia) / (12 horas) = 16,34 dias
Cálculo da fração de anos/ha ano:
(196 horas) / (8.760 horas/ano) = 2,24 E-2 anos
Desta forma, os materiais utilizados na construção da estufa devem ser alocados pela fração de
0,0224 anos, conforme mostra a tabela a seguir.
Como a transformidade da madeira é dada em sej/J é necessário fazer a transformação de
unidade de g para J.
(3,31 E6 g) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 1,10 E11 J
Item 44 – Mão de obra
a) Mão de obra para construção
Do item 20 (p.17) tem-se a informação de que para a construção da estufa foi empregada a mão
de obra de 02 pessoas, no período de 180 dias.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (180 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (2 pessoas)
= 4,52 E9 J
Materiais
Massa depreciada
/ (g)
Massa alocada em
0,0224 anos / (g)
Item 43 Madeira 1,48 E8 3,31 E6
Item 45 Aço (chaminé) 6,59 0,15
Item 46 Plástico (cobertura)
3,32 E4 7,44 E2
h = 2,5 m
e = 0,00195 m
R = 0,15 m
r = 0,14805 m
192
Alocando esta mão de obra pela vida útil da construção (25 anos), tem-se 1,81 E8 J.
(4,52 E9) / (25 anos) = 1,81 E8 J
Alocação pela fração de horas utilizadas para secar 6.372 kg de fibra verde/ha ano.
(1,81 E8 J) (16,36 dias) (12 h/dia) / (8.760 h/ano) = 4,05 E6 J
b) Mão de obra para operação
o Para a etapa de secagem é empregada a mão de obra de 2 pessoas, trabalhando 8h/dia
Considerando o mês com 20 dias úteis, para secar 6.372 kg defibra verde/ha ano serão
necessários 16,36 dias.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (16,36 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (2
pessoas)
= 4,11 E8J/ha ano
c) Cálculo do total de energia da mão de obra
Σ
ΣΣ
Σ energia da mão de obra (construção + operação) = 1,81 E9 + 4,11 E8 = 5,92 E8 J/ha ano
Item 49 – Fibra de curauá limpa e seca
No ano de 2006 foram produzidas 5.400 kg de fibra/ha ano, conforme informado pela Pematec.
Itens 48, 50, 52 a 56 – Materiais de construção
Dados (Pematec, 15 ago 2006):
o Área – 3.600 m²
o Pé direito: 7 m
Metragem das paredes:
Área das paredes = (60 x 7 x 2) + (60 x 7 x 2) = 840 m² + 840 m² = 1.680 m²
Área do piso = 3.600 m²
Área total do telhado = (30,1 m) (2) (60 m) = 3.612 m²
Os cálculos referentes a quantidade dos materiais são os mesmos adotados para o prédio do
desfibramento e lavagem. Desta forma para o prédio agulhamento não serão descritos. A tabela
com a massa dos materiais de construção é apresentada a seguir. Os materiais foram depreciados
em 25 anos (tabela CONAB) e alocados em relação a fração de horas/ano necessárias para
processas 5.400 kg de mantas de curauá.
7 m
60 m
60 m
2 m
193
Cálculo da fração de anos equivalente a quantidade de horas utilizadas para processar 5.400 kg de
mantas/ha ano:
Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 5.400 kg de mantas de curauá/ha ano
serão necessários 0,9 dias que equivalem a 7,2 horas.
Tem-se então que a fração de anos/ha ano será:
(7,2 horas) / (8.760 horas/ano) = 8,23 E-4 anos
Item 49 – Eletricidade
Dados (Pematec, 15 ago. 2006):
o Consumo: 70.000 kWh/mês
o Produção: 120.000 kg mantas/mês
São necessários 0,9 dias para fabricar 5.400 kg de mantas/ha ano. Então, o consumo de energia
será: (0,9 dias/ha ano) (70.000 kWh/mês) / (20 dias/mês) = 3.150 kWh/ha ano.
Energia da eletricidade = (consumo) (fator de conversão)
= (3.150 kWh/ha ano) (3,6 E6 J/kWh)
= 1,13 E10 J/ha ano
Item 51 – Mão de obra
a) Mão de obra para construção
Dados (Pematec, 15 ago. 2006):
Para a construção das instalações da fábrica da Pematec em Santarém, 100 pessoas trabalharam
por 6 meses (180 dias). A empresa tem 6.330 m² de área construída e considerou-se a seguinte
distribuição de pessoas por área construída:
Metragem Pessoas
Administração + Restaurante 600 m² 9
Desfibramento + Lavagem 2.000 m² 31
Agulhamento 3.600 m² 58
Estufa 130 m² 2
TOTAL 6.330 m² 100
Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
Materiais Massa / (g)
Massa depreciada
(25 anos) / (g)
Massa alocada
(8,23 E-4 anos) / (g)
Item 48 Água 1,06 E8 4,24 E6 3,49 E3
Item 50 Brita 1,14 E9 4,56 E7 3,75 E4
Item 52 Cal 1,59 E7 6,36 E5 5,23 E2
Item 53 Areia 5,51 E8 2,20 E7 1,81 E4
Item 54 Blocos de Concreto 1,29 E8 5,16 E6 4,25 E3
Item 55 Aço 8,74 E7 3,50 E6 2,88 E3
Item 56 Cimento 2,04 E8 8,16 E6 6,71 E3
194
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (180 dias) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (58 pessoas)
= 1,31 E11 J/ha ano
Alocando esta mão de obra pela vida útil das istalações, tem-se 5,24 E9 J/ha ano.
(1,31 E11) / (25 anos) = 5,24 E9 J
Alocação pela fração de horas utilizadas para processar 5.400 kg de manta/ha ano.
(5,24 E9 J) (8,23 E-4) = 5,31 E6 J
b) Mão de obra para operação
Para a etapa de agulhamento é empregada a mão de obra de 62 pessoas, trabalhando 8h/dia
Considerando o mês com 20 dias úteis, para processar 5.400 kg de manta/ha ano serão
necessários 0,9 dias.
(5.400 kg manta/ha ano) (20 dias/mês) / (120.000 kg manta/mês) = 0,9 dias/ha ano
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo) (nº. de
pessoas)
= (0,9 dias/ha ano) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (62
pessoas)
= 7,01 E8 J/ha ano
c) Soma das energias da mão de obra
Σ energia da mão de obra (construção + operação) = 4,31 E6 + 7,01 E8 = 7,05 E8 J/ha ano
Item 55 – Aço (equipamentos + agulhas)
Dados (Pematec, 15 ago. 2006):
o Massa: cerca de 100 ton
o Material: aço
o Horas: (0,9 dias) (8 h/dia) = 7,2 h/ha ano para processar 5.400 kg mantas
Cálculo da massa dos equipamentos alocados pela vida útil e pela fração de horas:
(Massa) (horas de trabalho) / (vida útil) = (1,0 E9 g ) (7,2 h/ha ano) / (20.000 h) = 3,6 E5
g/ha ano
Cálculo da massa de agulhas de compactação:
o Consumo – 100 kg/mês (aço temperado)
(5.400 kg de mantas/ha ano) (100 kg/mês) / (120.000 kg mantas/mês) = 4,5 E3 g/ha ano
Item 55 – Soma da massa total de aço
Σ (Massa aço construção + Massa aço equipamentos + Massa agulhas) = 2,88 E3 + 3,6 E5 + 4,5
E3 = 3,67 E5 g/ha ano
195
Item 57 – Mantas de curauá
São produzidos 5.400 kg de mantas de curauá/ ha ano, considerando que não há perda de material
no processo de agulhamento.
Itens 58 e 59 – Diesel e Lubrificante
Dados:
o Densidade (ANP)
Diesel = 852 kg/m³
o Poder calorífico (ANP)
Diesel = 10.350 kcal/kg
Lubrificante = 10.200 kcal/kg
o Fator de conversão: 1 kcal = 4.186 J/kcal
o Para o transporte da fibra considerou-se um caminhão (cavalo): 6.208 kg (referência
veículo Axor 1933, com capacidade para transportar 45 t)
o Consumo de combustível: adotou-se o consumo de 3,0 km/litro (na revista Transporte
Mundial de Jun./07, p.29, foi divulgado o consumo de 2,96 km/litro)
o Massa carreta (Randon): 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³ e
na massa estão incluídos 13 pneus sem câmara)
o Produção de 5.400 kg de manta de curauá/ha ano
a) Cálculo consumo de diesel do caminhão para transportar 5.400 kg manta de curauá/ha ano:
Consumo (45 ton) Consumo (5.400 kg manta/ha ano)
Belém S.Paulo Belém
(6.000 km)
2.000 litros/6.000 km 240 litros/ha ano
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (240 litros/ha ano) (0,001 m³/l) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186
J/kcal)
= 8,86 E9 J/ha ano
a) Cálculo consumo de diesel e lubrificante referente ao transporte hidroviário:
o Distância entre Santarém e Belém = 932 km (Ministério dos Transportes)
o Duração viagem Santarém/Belém = 40 h (LINAVE - Serviços)
o Duração viagem Belém/Santarém = 60 h (LINAVE - Serviços)
o Selecionou-se um empurrador com motor de 3.480 HP (Bertolini)
a.1) Cálculo consumo de diesel:
Dados (Angel Marine, 2007):
o Consumo óleo combustível: 200 ml/HP/h
o Densidade: 0,85 kg/l
o Potência do empurrador Bertolini: 3.480 HP
196
Para motores a diesel, o consumo específico para gerar 01 HP é em média de 200 ml de
combustível por hora (Angel Marine, 2007). Desta forma, para gerar 3.480 HP/hora
(empurrador) serão necessários 696.000 ml/hora.
Considerando-se que são necessárias 40 h para percorrer 932 km (Santarém/Belém), então são
consumidos 2,784 E7 ml de diesel (= 27,84 m³)
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
(IDA) = (27,84 m³) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)
= 1,03 E12 J/ha ano
Para o retorno, considerando-se que são necessárias 60 h para percorrer 932 km, então são
consumidos 4,18 E7 ml de diesel (= 41,76 m³)
Energia do diesel = (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
(RETORNO) = (41,76 m³) (852 kg/m³) (10.350 kcal/kg) (4.186 J/kcal)
= 1,54 E12 J/ha ano
Σ energia diesel = (1,03 E12 + 1,54 E12) = 2,57 E12 J/ha ano
a.2 ) Cálculo do consumo de lubrificante:
Dados (ARCON, 2007 - DOE de 06/08/1996):
o Consumo lubrificante: 0,002 kg/HP/h
o Densidade: 0,9 kg/l
Santarém/Belém (40h)
(0,002 kg/HP hora) (3.480 HP) (40 horas) (litro/0,9 kg) (0,001 m³/litro) = 0,309 m³
Energia do
lubrificante
= (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (0,309 m³) (875 kg/m³) (10.200 kcal/kg) (4.186 J/kcal)
= 1,15 E10 J/ha ano
Belém/Santarém (60h)
(0,002 kg/HP hora) (3.480 HP) (60 horas) (litro/0,9 kg) (0,001 m³/litro) = 0,464 m³
Energia do
lubrificante
= (volume) (densidade) (poder calorífico) (4.186 J/kcal)
= (0,464 m³) (875 kg/m³) (10.200 kcal/kg) (4.186 J/kcal)
= 1,73 E10 J/ha ano
Somatória energia lubrificante = (1,15 E10 + 1,73 E10) = 2,88 E10 J/ha ano
a.3) Alocação da energia do diesel e do lubrificante em função da capacidade de carga da balsa:
o Capacidade de carga da balsa Bertolini é de 1.486 ton
197
Cálulo da massa transportada pela balsa (para o transporte de 5.400 kg manta/ha ano):
(massa das mantas) + (massa do caminhão) + (massa da carreta) = 5.400 kg + 6.208 kg +
7.910 kg = 19,6 toneladas
A energia do diesel e do lubrificante será:
o Diesel = (massa transportada pela balsa) (energia diesel) / (capacidade carga balsa) =
(19,6 t) (2,57 E12) / (1.486 t) = 3,39 E10 J/ha ano
o Lubrificante = (massa transportada pela balsa) (energia lubrificante) / (capacidade carga
balsa) = (19,6 t) (2,88 E10) / (1.486 t) = 3,80 E8 J/ha ano
c) Soma das energias do diesel
Soma energia diesel = (8,86 E9) + (3,39 E10) = 4,28 E10 J/ha ano
Item 60 – Mão de obra
a) Mão de obra para o transporte rodoviário
o Necessidade diária do metabolismo humano: 3.000 kcal/dia/pessoa
o Considerou-se a mão de obra de 01 motorista. E, conforme calculado no item 64 são
necessárias 66,7 h (2,8 dias) para percorrer os 6.000 km para transportar 5.400 kg de
mantas de curauá/ha ano.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
= (2,8 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (1 pessoa)
= 3,51 E7 J/ha ano
Alocando a mão de obra em função das 5.400 kg de manta de curauá/ha ano, tem-se:
(4,22 E6) (5.400 kg) / (45.000 kg) = 4,22 E6 J/ha ano
b) Mão de obra para o transporte hidroviário
Considerou-se a mão de obra de 08 pessoas (NORSUL). Conforme informação anterior são
necessárias 40 h para percorrer o trajeto de Santarém até Belém.
Energia da mão de obra
= (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
(Santarém/Belém) = (1,67 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (8 pessoas)
= 1,67 E8 J/ha ano
Considerou-se a mão de obra de 08 pessoas (NORSUL). Conforme informação anterior são
necessárias 60 h para percorrer o trajeto de Belém até Santarém.
198
Energia da mão de obra
= (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas
(Belém/Santarém) = (2,5 dia) (3.000 kcal/dia pessoa) (4.186 J/kcal) (8 pessoas)
= 2,51 E8 J/ha ano
Alocando a mão de obra em função das 5.400 kg de manta de curauá/ha ano, tem-se:
(1,67 E8 + 2,51 E8) (19,6 t) / (1.486 t) = 5,51 E6 J/ha ano
c) Energia total da mão de obra
Soma energia da mão de obra (transporte caminhão + transporte balsa) = 4,22 E6 + 5,51 E6 =
9,73 E6 J/ha ano
Itens 61 e 62 – Materiais da balsa e do empurrador
a) Cálculo do material da BALSA
Dados:
o Balsa carreteira 35SR (Bertolini), com capacidade para 35 semi-reboques
o Massa: 450 t
o Material: aço
o Vida útil da balsa: 20 anos, que equivale a 175.200 h (ARCON, 2007 - DOE de
06/08/1996)
o São necessárias 40 h para percorrer os 952 km entre Santarém e Belém e 60 h para
percorrer o trajeto de volta, totalizando 100 h.
Cálculo da massa de material depreciado em função da vida útil:
(450.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (175.200 h) = 2,57 E5 g
Cálculo da massa de aço em função dos 5.400 kg mantas de curauá/ha ano transportados:
(5.400 kg manta/ha ano) (2,57 E5 g) / (1.486 t) = 934,4 g / ha ano
b) Cálculo do material do EMPURRADOR
Dados:
o Empurrador XLVIII (Bertolini), com potência de 3.480 HP
o Massa: 290 t
o Vida útil do empurrador: 15 anos, que equivale a 131.400 h (ARCON, 2007 - DOE de
06/08/1996)
o São necessárias 40 h para percorrer os 952 km entre Santarém e Belém e 60 h para
percorrer o trajeto de volta, totalizando 100 h.
o Material: conforme o artigo de Buranakarn (1998, p.243), a composição do empurrador
pode ser distribuída nas seguintes porcentagens:
70% aço
20% motor
10% outros
199
Cálculo da massa dos materiais conforme a divisão de Buranakarn (1998), depreciado em função
da vida útil:
Aço = (0,7) (290.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (131.400 h) = 1,54 E5 g
Motor = (0,2) (290.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (131.400 h) = 4,41 E4 g
Outros = (0,1) (290.000 kg) (1.000 g/kg) (100 h)/ (131.400 h) = 2,21 E4 g
Cálculo da massa dos materiais em função dos 5.400 kg mantas de curauá/ha ano transportados:
Aço = (5.400 kg manta/ha ano) (1,54 E5 g) / (1.486 t) = 548,7 g / ha ano
Motor = (5.400 kg manta/ha ano) (4,41 E4 g) / (1.486 t) = 160,2 g / ha ano
Outros = (5.400 kg manta/ha ano) (2,21 E4 g) / (1.486 t) = 80,3 g / ha ano
Materiais Massa /(g/ha ano)
Item 61 Outros 8,03 E1
Item 62 Aço 5,49 E2
Item 65 Motor 1,60 E2
Itens 62, 63 e 66 – Materiais da carreta
o Carreta Randon: 7.910 kg (admitiu-se uma carreta com capacidade para 89 m³. Na massa
estão incluídos 13 pneus sem câmera)
o Vida útil da carreta: 5.000 h (tabela CONAB)
o Trecho: Belém/PA - São Paulo/SP – Belém/PA, totalizando 6.000 km
o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 6.000 km são necessárias
66,7 h
Cálculo da massa dos materiais que compõem a carreta
Dimensões da carreta, segundo informações do fabricante (Randon):
A Comprimento externo 13.500 mm
B Comprimento da base 13.460 mm
C Comprimento interno 13.337 mm
D Largura externa 2.600 mm
E Largura interna 2.480 mm
F Altura externa 2.870 mm
G Altura interna 2.700 mm
H Largura interna da porta traseira 2.480 mm
I Altura interna da porta traseira 2.673 mm
Cubagem 89 m
3
Tara aproximada do semi-reboque 7.970 kg
200
Descrição dos materiais que compõem a carreta, segundo informações do fabricante (Randon):
Base:
Construído em perfis de aço estrutural longarinas em viga ‘I’ e travessas passantes perfil
‘U’ (tipo Asa Delta)
Suspensão 3 eixos balancins, com suportes estampados
Eixos tubulares capacidade técnica de carga 11 toneladas cada
Caixa de Carga:
Estrutura interna da frontal, laterais e teto em perfis de alumínio reforçados modelo
‘Omega’ e ‘Z’
Revestimento externo da frontal e laterais em chapa alumínio frisada com espessura de 0,8
mm, fixada por rebites
Revestimento externo do teto em chapa alumínio lisa com espessura de 1 mm, inteiriça
fixada através de colagem
Revestimento interno da frontal e lateral com sarrafos de madeira de lei espessura de 16
mm e largura de 82 mm, espaçados em 215 mm e fixados por rebites
Quadro traseiro fabricado em perfis de aço
Traseira com 2 portas de abertura total, revestidas internamente em chapa de aço lisa
galvanizado e externamente com chapa de alumínio frisada com espessura de 0,8 mm
a) Cálculo do material da base:
o Aço estrutural (Gerdau)
o Longarinas ‘I’ com bitola 101,6 x 8,28 = 14,1 kg/m
Área da base (externa) = 13.500 mm comprimento x 2.600 mm de largura
Considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido da largura, tem-se 5 longarinas.
Considerando uma longarina a cada 1000 mm no sentido do comprimento, tem-se 13 longarinas.
Cálculo da metragem: (5 x 13.500 mm) + (13 x 2.600 mm) = 101.300 mm
Transformando para kg: (101.300 mm) (14,1 kg/m) ( 0,001 m/mm) = 1,43 E3 kg
b) Cálculo material do piso:
o Chapa de aço carbono (Meincol)
o Chapa com espessura de 4,75 mm = 37,29 kg/m²
Área do piso = 13.337 mm comprimento x 2.480 mm de largura = 13,337 m x 2,480 m = 33,07
m²
Transformando para kg: (33,07 m²) (37,29 kg/m) = 1,23 E3 kg
c) Cálculo material da estrutura interna (Lateral/Frontal/Teto):
o Perfil de alumínio (Alcoa)
o Perfil longarina superior (CA-0103) = 0,890 kg/m
o Perfil colunas/travessas (CA-313) = 0,861 kg/m
201
Medidas (internas): 13.337 mm comprimento x 2.480 mm de largura x 2.700 altura
Longaria superior (TETO): Considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido do
comprimento, tem-se 5 longarinas e considerando uma longarina a cada 1000 mm no sentido da
largura, tem-se 6 longarinas.
Cálculo da metragem das longarinas: 5 (13,337 m) + 13 (2,48 m) = 99 m
Transformando em kg = (99 m) (0,890 kg/m) = 88,04 kg
Perfil colunas e travessas (LATERAL/FRONTAL)
Lateral (Duas): Considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido da largura, tem-se 5
longarinas e considerando uma longarina a cada 1000 mm no sentido do comprimento, tem-se 13
longarinas.
[(5 x 13,337 m) + (13 x 2,70)] x 2 = 203,6 m
Frontal: Considerando uma longarina a cada 550 mm no sentido da altura, tem-se 5 perfis e
considerando uma longarina a cada 500 mm no sentido da largura, tem-se 5 perfis.
Cálculo da metragem das longarinas: 5 ( 2,48 m) + 5 (2,70 m) = 25,9 m
Soma longarinas = 203,6 m + 25,9 = 229,47 m
Transformando para kg = (229,47 m) (0,861 kg/m) = 197,6 kg
d) Cálculo material do revestimento (externo) – CAIXA DE CARGA:
o Chapa de alumínio (Alcoa)
o Espessura 0,8 mm (frontal e lateral) e 1,0 mm (teto)
o Densidade alumínio: 2.725 kg/m³ (Webcalc)
Cálculo do volume de alumínio = 2 [(13,5 m) (2,87 m) (0,0008 m)] + (2,87 m) (2,60 m) (0,0008
m) + (2,60 m) (13,5 m) (0,001 m) = 0,103 m³
Transformando para kg: (0,103 m³) (2.725 kg/m³) = 280,84 kg
e) Cálculo material das PORTAS:
o Chapa externa: alumínio (0,8 mm de espessura = 0,0008 m)
o Densidade alumínio: 2.725 kg/m³ (Webcalc)
o Chapa interna: aço galvanizado (0,50 mm de espessura = 0,0005 m)
o Densidade aço: 7.850 kg/m³ (Webcalc)
Cálculo do volume de alumínio = (2,60 m) (2,87 m) (0,0008 m) = 0,005616 m³
Transformando para kg: (0,005616 m³) (2.725 kg/m³) = 15,30 kg
Cálculo do volume de aço = (2,70 m) (2,48 m) (0,0005 m) = 0,003348 m³
202
Transformando para kg: (0,003348 m³) (7.850 kg/m³) = 26,28 kg
f) Resumo dos materiais da carreta:
Base Aço 1,43 E3 kg
Piso Aço 4,66 E2 kg
Estrutura Interna Alumínio 285,64 kg
Revest. Externo Alumínio 280,84 kg
Alumínio 15,30 kg
Portas
Aço 26,28 kg
g) Cálculo da massa dos pneus:
o 13 pneus (massa média de cada pneu sem câmara = 80 kg)
Os pneus representam 1.040 kg no total da carreta.
O fabricante informou que a carreta pesa 7.910 kg. O peso médio do alumínio foi calculado como
sendo 582 kg e o peso dos pneus 1.040 kg. Sendo assim, assume-se que o valor restante seja aço
utilizado nos diversos componentes mecânicos da carreta.
Resumindo, tem-se então:
Alumínio 582 kg
Pneus (borracha) 1.040 kg
Aço 6.288 kg
h) Cálculo dos materiais depreciados em função da vida útil da carreta (5.000 h)
Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 6.000 km serão necessárias 66,7
h.
(massa dos materiais da carreta) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) =
ALUMÍNIO (582 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h)/ (5.000 h) = 7,76 E3 g
PNEUS (1.040 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h)/ (5.000 h) = 1,38 E4 g
AÇO (6.288 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h)/ (5.000 h) = 8,39 E4 g
i) Cálculo da massa dos materiais em função dos 5.400 kg mantas de curauá/ha ano
transportados
ALUMÍNIO (5.400 kg manta/ha ano) (7,76 E3 g) / (45.000 kg fibra) = 931,2 g/ha ano
PNEUS (5.400 kg manta/ha ano) (1,38 E4 g) / (45.000 kg fibra) = 1.656,0 g/ha ano
AÇO (5.400 kg manta/ha ano) (8,39 E4 g) / (45.000 kg fibra) = 10.068,0 g/ha ano
Materiais Massa / (g/ha ano)
Item 62 Aço 1,01 E4
Item 63 Pneus 1,66 E3
Item 66 Alumínio 9,31 E2
203
Item 62 – Aço total
Aço empurrador + Aço balsa +Aço carreta = 548,7 + 934,4 + 10.068,0 = 1,15 E4 g/ha ano
Item 65 – Motor
Calculado na página 36 (Empurrador): 63,9 g/ha ano
Item 64 - Caminhão
o Massa caminhão: 6.208 kg (referência veículo Axor 1933, com capacidade para transportar
45 t)
o Trecho: Belém/PA - São Paulo/SP – Belém/PA, totalizando 6.000 km
o Via útil: 20.000 h (tabela CONAB)
o Supondo uma velocidade média de 90 km/h, para percorrer os 6.000 km são necessárias
66,7 h
Cálculo da massa do veículo alocada pelo total de horas necessárias para transportar a fibra e pela
vida útil do veículo:
(massa do veículo) (fator de conversão) (total de horas) / (vida útil) =
= (6.208 kg) (1.000 g/kg) (66,7 h) / (20.000 h) = 2,07 E4 g
É necessário alocar a massa do veículo aos 5.400 kg de mantas de curauá/ha ano:
(5.400 kg mantas/ha ano) (2,07 E4 g veículo) / (45.000 kg mantas/veículo) = 2,48 E3 g / ha
ano
Item 67 – Mantas de curauá transportadas
Idem ao item 57.
204
ANEXO D1
Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do curauá (kg/ha
ano)
A Pematec informou que 110.000 kg de folhas de curauá são processsadas por mês, resultando
6.600 kg de fibra de curauá seca (6 % em massa da folha).
Sendo que a fibra verde perde 18% em massa na etapa da secagem, tem-se então que 110.000 kg
de folhas de curauá resultam em 7.788 kg de fibra verde/mês.
[(6.600 kg F. Seca) + (6.600 kg F. Seca x 0,18)] = 7.788 kg.
Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 1.188 kg de água. O quadro a
seguir resume o balanço de massa do curauá.
Balanço de massa do curauá / (kg/ha ano)
Folhas 90.000
Fibra verde 6.372
Fibra seca 5.400
Resíduo 83.628
Água (evaporação) 972
Cálculo da matéria seca por folha
6% em peso é fibra seca e 94 % em peso é mucilagem (material pastoso). Destes 94 %, 70 % é
suco (líquido) e 30 % é ‘celulose’ (fibrilas).
Então, para 9,0 E7 g de folhas/ha ano, tem-se:
Fibra seca = 5.400 kg/ha ano
Resíduo = 83.628 kg/ha ano, onde 30 % em massa é celulose. Então, tem-se 25.088,4 kg de
celulose. Admite-se que esta celulose perde os mesmos 18% em massa após a secagem,
resultando em 20.572,5 kg de celulose.
Total de matéria seca da folha = (5.400 kg + 20.572,5 kg) = 2,6 E7 g
A fibra de curauá tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 73,6% (Fonte:
http://www.abpol.com.br/pdf/Marco_Aurelio.pdf), portanto usa-se o poder calorífico da madeira
para o cálculo da massa de sisal em em joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de
3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).
A partir desta informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no curauá em J (joules).
FOLHA: (2,6 E+07 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 3,91 E+11 J/ha ano
FIBRA: (5,4 E+06 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 8,14 E10 J/ha ano
205
ANEXO D2
Cálculo da quantidade de massa seca na folha e fibra do curauá (kg de
fibra produzida)
Uma folha de curauá rende 6% em massa de fibra seca. Para obter-se 1 kg fibra seca/ha ano são
necessários 17 kg folhas/ha ano.
Sabe-se que a fibra verde perde18% em massa na etapa da secagem. Tem-se então que 17 kg de
folhas de sisal/ha ano resultam em 1,18 kg de fibra verde/ha ano.
[(1 kg F. Seca) + (1 kg F. Seca x 0,18)] = 1,18 kg fibra verde/ha ano
Deduz-se, então, que durante o processo de secagem evaporam 0,18 kg de água. O quadro a
seguir resume o balanço de massa do sisal.
Balanço de massa do sisal / (kg/ha ano)
Folhas 17
Fibra verde 1,18
Fibra seca 1
Resíduo 15,8
Água (evaporação) 0,18
Cálculo da matéria seca por folha
6% em massa da folha é fibra seca e 94% é ‘resíduo’. Destes 94 %, 70 % é suco (líquido) e 30 %
é ‘celulose’ (fibrilas).
Então, para 17 kg de folhas/ha ano, tem-se:
Fibra seca = 1 kg
Resíduo = 15,8 kg, onde 30 % em massa é celulose. Tem-se então 4,74 kg de celulose. Admite-se
que esta celulose perde os mesmos 18% em massa após a secagem. Então, resulta em 3,9 kg de
celulose.
Total de matéria seca da folha = (1 kg + 3,9 kg) = 4,9 kg
A fibra de curauá tem porcentagem de celulose semelhante à madeira: 73,6% (Fonte:
http://www.abpol.com.br/pdf/Marco_Aurelio.pdf), portanto usa-se o poder calorífico da madeira
para o cálculo da massa de sisal em em joule. O poder calortífico da madeira (matéria seca) é de
3,6 kcal/g (Odum, 1996, p.81).
A partir destaa informação é possível calcular a quantidade de matéria seca no curauá em J
(joules).
FOLHA: (4,9E+03 g / ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 7,38 E07 J/ha ano
FIBRA: (1 E+03 g/ha ano) (3,6 kcal/g) (4.186 J/kcal) = 4,67 E07 J/ha ano
206
ANEXO E
Cálculo da transformidade das ‘mudas’ de curauá (Material para plantio
da lavoura de curauá)
1. Considerações
Durante o ciclo de vida da planta (12 meses), cada planta pode gerar dois perfilhos (rebentos ou
‘mudas’). Sendo que são cultivadas 60.000 plantas/ha tem-se a produção de 120.000 mudas/ha
ano.
Estas mudas, quando atingem 40 cm de altura estão prontas para serem plantadas no campo. Para
atingir esta altura, leva em torno de 4 meses. Na fazenda de cultivo de curauá existe uma área de
10 ha destinados à criação das mudas. Para melhorar a dinâmica da fazenda, está em estudo o
desenvolvimento de mudas selecionadas geneticamente (propagação in vitro). Como este processo
ainda é muito caro, não foi aplicado.
As mudas de curauá serão criadas ao ar livre dispensando qualquer estrutura de proteção (por
exemplo, estufa) e receberão adubo orgânico, como resíduo do desfibramento das folhas.
2. Diagrama agregado de energia
A figura a seguir mostra o diagrama agregado de energia referente ao desenvolvimento do
material para plantio da lavoura de curauá.
207
3. Tabela dos recursos utilizados na produção do material para plantio da lavoura de
curauá
Item
Descrição Unid.
Valor/
(unidade/muda)
Emergia/unidade/
(sej/unidade)
Emergia/
(sej/muda)
%/
(sej/sej)
Renováveis (R)
1 Energia solar J 4,80 E+07 1,00 E+00 4,80 E+07 ---
2
Energia química da
chuva
J 1,02 E+05 1,82 E+04 1,86 E+09 < 1
Sub-total (soma de 1 e 2 ) 1,86 E+09 < 1
Não Renováveis (N)
3 Perda de solo J 6,53 E+03 7,40 E+04 4,83 E+08 < 1
Sub-total (item 4) 4,83 E+08 < 1
Pagos (F)
4 Mão de obra J 5,80 E+04 3,40 E+06 1,97 E+11 83,1
5 Plástico g 9,90 E+01 3,80 E+08 3,76 E+10 15,9
Sub-total (soma de 4 e 5) 2,35 E+11 99
EMERGIA POR ‘MUDA’ 2,37 E+11 100
Na tabela, visando facilitar a nomenclatura, denominar-se-á o material para plantio de ‘mudas’.
Porém, deixa-se claro que não são as mudas que estão sendo contabilizadas, mas sim os recursos
necessários para o seu desenvolvimento. Caso as mudas fossem consideradas, caracterizaria dupla
contagem, pois os rebentos que se desenvolvem e tornam-se mudas, nascem das próprias plantas,
que já tiveram os recursos para seu desenvolvimento contabilizados.
4. Memorial de cálculo dos recursos utilizados pelas ‘mudas’ de curauá
Item 1 - Energia Solar
Energia solar = (área ocupada pela muda) (insolação média) (1-albedo)
Admite–se a área ocupada pela muda = área do vaso de muda
Área do vaso da muda = π R² = π (0,10)² = 0,0314 m²
Tempo de permanência da muda no vaso: 4 meses (Pematec)
Insolação média: 4,54 kWh/m
2
dia
(Localidade de referência: Santarém/PA)
Albedo: 0,22 (Anexo A – Item 1)
Energia Solar = (área) (insolação média) (1 – albedo)
= (0,0314 m
2
/muda) (4,54 kWh/m
2
dia) (1 – 0,22) (120 dias) (3,6 E6 J/ kWh)
= 4,80 E7 J/muda
Pt 20
∅ boca = 20 cm
∅ fundo = 14 cm
Altura = 18 cm
Volume = 3,05 litros (Pissardi, 2007)
208
Item 2 - Energia Química da Chuva
o Considerou–se que a área ocupada pela muda é igual a área do vaso da muda: 0,0314
m²/muda
o O tempo de permanência da muda no viveiro é de 4 meses
o Precipitação média: 2.000 mm/ano (e-mail Pematec)
o Precipitação local em 4 meses = (2.000 mm/ano) (0,33 ano) = 6,6 E2 mm = 6,6 E2 l/m²
o Energia livre de Gibbs: 4,94 J/g = 4.940 E6 J/kg (Odum, pág 295)
Precipitação aproveitada pela muda = (precipitação local) (área do saco da muda) = (6,6 E2 l/m
2
)
(0,0314 m
2
/muda) = 20,72 l/muda = 0,0207 m³/muda
Energia Química da Chuva = (precipitação aproveitada pela muda) (energia livre de Gibbs
da água da chuva)
= (0,0207 m
3
/muda) (1 E3 kg/m³) (4.940 J/kg)
= 1,02 E5 J/muda
Item 3 - Solo
É considerado o mesmo tratamento dispensado ao plantio, sem adubação química. A adubação é
feita com a mucilagem (resíduo do desfibramento), 100 ton/ha. Sendo que em cada ha são
plantadas 60.000 plantas, calcula-se então que cada planta recebe 1,67 kg de mucilagem e que há
6 plantas/m². Desta forma, admite-se que para cada muda será aplicado 0,30 kg de adubo/muda.
(0,0314 m²/muda) (9,45 kg adubo/m²) = 0,30 kg adubo/muda
Cálculo da massa de solo do vaso:
Peso específico do latossolo amarelo: 1,63 kg/dm³ (Melo Filho, 2005)
Capacidade em volume do vaso: 3,05 litros (Pissardi, 2007)
(capacidade em volume do vaso) (peso específico do latossolo amarelo) = (3,05 litros) (1.000
cm³/litro) (1,63 kg/dm³) (1.000 g/kg) (1 dm³/1.000 cm³) = 4,97 E3 g terra/vaso
Massa de solo = (massa total do vaso) – (massa de adubo) = (4,97 E3 g) – (3 E2 g) = 4,67 E3 g
de terra/vaso
Massa de matéria orgânica no solo = (4,67 E3 g) (23 %) = 1,07 E3 g
Taxa de erosão: 0,4 t/ha ano (dado para o cerrado natural) (Ortega – Manual do Cálculo de
Emergia)
% orgânica do solo: 23 % (e-mail Pematec de 28/11/2006)
Energia orgânica contida/g = 5,4 kcal/g
Perda líquida de matéria orgânica: (área) (taxa de erosão) = (0,0314 m²) (1 ha / 10.000 m²) (0,4
E6 g/ha.ano) = 1,256 g/muda ano
209
Perda líquida de matéria orgânica = (0,0314 m²) (1 ha / 10.000 m²) (0,4 E6 g/ha.ano)
= 1,256 g/muda ano
Energia da perda líquida (perda líquida) (% mat. orgânica) (energia org. contida)
(1,256 g/muda ano) (0,23) (5,4 kcal/g) (4.186 J/kcal)
= 6,53 E3 J/muda ano
Item 4 - Mão de Obra
A preparação da muda consiste na colheita das mudas no campo, na seleção e na plantação das
mudas no vaso plástico. A mão de obra necessária para esta atividade é:
COLHEITA DE MUDAS – 14 pessoas
SELEÇÃO DAS MUDAS / PREPARO – 15 pessoas
Total: 29 pessoas
Estas pessoas trabalham 8h/dia e se ocupam durante o ano todo (dias laboráveis) com esta
atividade.
Energia da mão de obra = (dias de trabalho) (necessidade diária do metabolismo)
(quantidade de pessoas)
= (285 dias) (3.000 kcal/dia.pessoa) (4.186 J/kcal) (29
pessoas)
= 1,04 E11 J
Energia da mão de obra por
muda plantada
= (1,04 E11 J) / (1.800.000 mudas/ano)
= 5,8 E4 J/muda ano
Item 5 - Adubo Orgânico
Calculado no item 3 = 300 g/muda (mucilagem)
Não será contabilizado pois caracterizará dupla contagem (faz parte do sistema em estudo e no
resíduo já estão contabilizados os recursos renováveis, não renováveis e oriundos da economia).
Item 6 - Plástico (vaso de muda)
Foi calculada a massa média de material utilizado na fabricação do vaso selecionado.
Espessura da parede do vaso = 1 mm = 0,001 m (Pissardi)
A(total) = A(lateral) + 2 A(base)
A(total) = 2 π r h + 2 π r²
A(total) = 2 πr(h+r)
Área = 2 (3,14) (0,07) (0,18 + 0,07)
Área = 0,11 m²
Volume material = (0,11 m²) (0,001 m)
Volume = 1,1 E-4 m³
Densidade PP = 0,90 g/cm³ = 900 kg/m³
Massa de material = (1,1 E-4 m³) (900 kg/m³) = 0,099 kg = 99 g de plástico/vaso
Pt 20
∅ boca = 20 cm
∅ fundo = 14 cm
Altura = 18 cm
Volume = 3,05 litros (Pissardi, 2007)
210
Item 11 – Mudas de curauá
Em 2006 foram plantadas 1.800.000 mudas em 30 ha da Fazenda (e-mail Pematec).
Tem-se então 60.000 mudas/ha ano.
211
ANEXO F
Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal
em função de 1 kg de fibra produzida
Dados referentes à contabilidade ambiental em emergia para o processo do sisal considerando-se
as ‘etapas agrupadas’ e resultados em sej/kg de fibra produzida.
Tabela F.1 - Dados referentes a análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o
processo de obtenção de mantas de sisal
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 5,84E+06 1,00E+00 5,84E+06 -- --
2 Energia cinética do
vento
J 5,65E+03 1,50E+03 8,48E+06 -- --
3 Energia geopotencial
da chuva
J 5,50E+01 1,05E+04 5,78E+05 -- --
4 Energia química da
chuva
J 4,62E+07 1,82E+04 8,41E+11 55,3 3,5
Não-Renováveis (N
1
)
5 Erosão do solo J 2,12E+05 7,40E+04 1,57E+10 1,0 < 1
Pagos (F
1
)
Mão de obra
(operação)
J 7,37E+04 4,50E+06 3,17E+11 21,8 1,2
Mão de obra
(transporte)
J 7,37E+04 4,50E+06 3,17E+11 21,8 1,2
6
Mão de obra (total) J 1,47E+05 4,50E+06 6,63E+11 43,6 2,7
Sub total 1,52E+12 100 6,2
Produto (Y
1
)
7 Folhas de sisal g 2,50E+03 7,14E+04
J 3,40E+07 4,46E+04
(B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte
Renováveis (R
2
)
8 Evaporação g 4,60E-01 1,45E+05 6,67E+04 < 1 < 1
Pagos (F
2
)
9 Madeira J 1,80E-01 4,40E+03 7,92E+02 < 1 < 1
Diesel (operação) J 2,62E+08 6,60E+04 1,73E+13 78,9 71,0
Diesel (transporte) J 1,18E+06 6,60E+04 7,80E+10 < 1 < 1 10
Diesel (total) J 2,63E+08 6,60E+04 1,74E+13 79,3 71,3
11 Lubrificante J 8,71E+05 6,60E+04 5,75E+10 < 1 < 1
12 Água g 1,45E+00 2,25E+05 3,26E+05 < 1 < 1
13 Eletricidade J 1,34E+04 2,69E+05 3,60E+09 <1 <1
Mão de obra
(operação)
J
3,70E+05 4,50E+06 1,66E+12 7,6 6,8
Mão de obra
(implantação)
J
1,52E+00 4,50E+06 6,84E+06 < 1 < 1
Mão de obra
(transporte)
J
6,00E+02 4,50E+06 2,70E+09 < 1 < 1
14
Mão de obra (total) J 3,70E+05 4,50E+06 1,67E+12 7,6 6,8
15 Cal g 2,90E-01 6,70E+06 1,94E+06 < 1 < 1
16 Areia g 1,23E+00 1,00E+09 1,23E+09 < 1 < 1
17 Concreto g 5,45E+00 1,44E+09 7,85E+09 < 1 < 1
18 Aço g 3,20E+02 1,78E+09 5,69E+11 2,6 2,3
19 Cimento g 8,50E-02 1,97E+09 1,67E+08 < 1 < 1
20 Tijolo g 1,81E+00 2,19E+09 3,96E+09 < 1 < 1
21 Ferro g 2,04E-01 2,65E+09 5,41E+08 < 1 < 1
212
Continuação da tabela F.1
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
22 Motor g
8,90E+00 4,10E+09 3,65E+10
< 1 < 1
23 Borracha g 2,05E-01 4,30E+09 4,04E+11 1,8 1,7
24 Caminhão g 3,06E-01 6,70E+09 1,12E+12 5,1 4,6
25 Alumínio g 1,15E-01 1,27E+10 6,72E+11 3,1 2,8
Sub total 2,19E+13 100 89,7
Total parcial 2,34E+13
Produto (Y
2
)
26 Fibra de sisal limpa g 1,00E+03 2,34E+10
J 1,51E+07 1,55E+06
(C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte
Pagos (F
3
)
Infra-estrutura
27 Diesel J 1,39E+05 6,60E+04 9,17E+09 1,0 < 1
28 Água g 5,92E-01 2,25E+05 1,33E+05 < 1 < 1
29 Eletricidade J 2,02E+03 1,60E+05 3,23E+08 31,7 6,4
30 Brita g 6,38E+00 9,75E+05 6,22E+06 < 1 < 1
Mão de obra
(operação)
J 1,18E+05 4,50E+06 5,31E+11 57,5 2,2
Mão de obra
(implantação)
J 7,33E+02 4,50E+06 3,30E+09 < 1 < 1
Mão de obra
(transporte)
J 6,58E+01 4,50E+06 2,96E+08 < 1 < 1
31
Mão de obra (total) J 1,80E+06 4,50E+06 8,09E+12 57,9 2,2
32 Cal J 8,90E-02 6,70E+06 5,96E+05 < 1 < 1
33 Areia g 3,09E+00 1,12E+09 3,46E+09 < 1 < 1
34 Blocos de concreto g 7,22E-01 1,54E+09 1,11E+09 < 1 < 1
35 Aço g 2,09E+02 1,78E+09 3,72E+11 40,3 1,5
36 Borracha g 2,62E-02 4,30E+09 1,12E+08 < 1 < 1
37 Caminhão g 3,95E-02 6,70E+09 2,65E+08 < 1 < 1
38 Cimento g 1,14E+00 1,97E+09 2,25E+09 < 1 < 1
39 Alumínio g 1,46E-02 1,27E+10 1,68E+08 < 1 < 1
Sub total 9,23E+11 100 3,8
Total geral 2,44E+13 100
Produto (Y
3
)
40 Mantas de sisal g 1,00E+03 2,55E+10
J 1,44E+07 1,96E+06
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total
Para os cálculos dos indicadores EMR e EER o valor utilizado para a emergia total da fibra de
sisal sem beneficiamento (‘em bruto’) é de 2,06 E+13 sej/kg. É divergente do valor da tabela
(etapa B), pois foram desconsideradas as contribuições do processo de limpeza da fibra e do
transporte da fibra da Batedeira até a empresa de agulhamento. Para a fibra de sisal tipo
‘exportação’, onde a fibra é limpa, selecionada e enfardada, a emergia é de 2,12 E+13 sej/kg,
também divergente do valor da emergia total da etapa B, pois o transporte da fibra limpa até a
empresa que faz o agulhamento também foi desconsiderado.
213
ANEXO G
Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do curauá
em função de 1 kg de fibra produzida
Dados referentes à contabilidade ambiental em emergia para o processo do sisal considerando-se
as ‘etapas agrupadas’ e resultados em sej/kg de fibra produzida.
Tabela G.1 - Dados referentes a análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para o
processo de obtenção de mantas de curauá
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 8,79E+00 1,00E+00 8,79E+00 - -
2
Energia cinética do
vento
J
1,21E+03 1,50E+03 1,82E+06
-
-
3
Energia
geopotencial da
chuva
J 1,28E+01 1,05E+04 1,34E+05
-
-
4
Energia química
da chuva
J 1,88E+07 1,82E+04 3,42E+11 1,0 < 1
Não-Renováveis (N
1
)
5 Erosão do solo J 3,93E+05 7,40E+04 2,91E+10 < 1 < 1
Pagos (F
1
)
6 Diesel J 9,95E+05 6,60E+04 6,57E+10 <1 <1
Mão de obra
(operação)
J 2,15E+06 3,40E+06 7,31E+12 20,2 < 1
Mão de obra
(transporte)
J
5,47E+03 3,40E+06 1,86E+10 < 1 < 1
7
Mão de obra
(total)
J
2,16E+06 3,40E+06 7,33E+12 20,3 < 1
8 Aço (Trator) g 3,22E-01 1,78E+09 5,73E+08 < 1 < 1
9 Plástico (Trator) g 8,05E-02 3,15E+09 2,54E+08 < 1 < 1
10 Plástico (Bags) g 7,60E+03 5,76E+09 4,38E+13 < 1 < 1
11 Caminhão g 2,69E+00 6,70E+09 1,80E+10 < 1 < 1
12 Mudas de curauá unid. 2,20E+01 2,37E+11 5,21E+12 14,4 < 1
Sub total 3,62E+13
100 2,1
Produto (Y
1
)
13
Folhas de curauá
transportadas
g 1,70E+04 2,13E+09
J 7,38E+07 4,90E+05
(B) Desfibramento, lavagem e secagem
Renováveis (R
2
)
14 Evaporação g 1,80E+02 1,45E+05 2,61E+07 < 1 < 1
Não Renováveis (N
2
)
15 Água g 9,12E-01 2,25E+05 2,05E+05 < 1 < 1
Pagos (F
2
)
16 Madeira J 1,58E+07 4,40E+03 6,95E+10 2,3 < 1
17 Eletricidade J 7,02E+05 2,69E+05 1,89E+11 6,2 < 1
18 Brita g 1,78E+01 9,75E+05 1,74E+07 < 1 < 1
Mão de obra
(operação)
J 8,14E+05 3,40E+06 2,77E+12 90,5 < 1
Mão de obra
(implantação)
J
2,72E+03 3,40E+06 9,26E+09 < 1 < 1 19
Mão de obra
(total)
J
8,16E+05 3,40E+06 3,51E+12 90,8 < 1
20 Cal g 3,40E-01 6,70E+06 2,28E+06 < 1 < 1
21 Areia g 5,53E+00 1,00E+09 5,53E+09 <1 <1
214
Continuação da tabela G.1
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
22 Blocos de concreto g 2,81E+00 1,35E+09 3,79E+09 <1 < 1
23 Aço g 3,48E+00 1,78E+09 6,20E+09 <1 <1
24 Cimento g 1,82E+00 1,97E+09 3,59E+09 <1 <1
25 Bomba g 5,30E-02 4,10E+09 2,17E+08 < 1 < 1
26 Motor g 2,77E-01 4,10E+09 1,14E+09 < 1 < 1
27 Plástico g 1,34E-01 5,72E+09 7,66E+08 < 1 < 1
Sub total 3,06E+12 100 0,2
Total parcial 3,92E+13
Produto (Y
2
)
28
Fibra de curauá
limpa e seca
g 1,00E+03 3,92E+10
J 4,67E+07 8,40E+05
(C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte
Não-Renováveis (N
3
)
29 Água g 6,44E-01 2,25E+05 1,45E+05 < 1 < 1
Pagos (F
3
)
30 Lubrificante J 2,37E+08 6,60E+04 1,56E+13 1,0 < 1
31 Diesel J 2,43E+10 6,60E+04 1,60E+15 97,7 95,4
32 Eletricidade J 2,10E+06 2,69E+05 5,65E+11
< 1 < 1
33 Brita g 6,93E+00 9,75E+05 6,76E+06 < 1 < 1
Mão de obra
(operação)
J 1,30E+05 3,40E+06 4,42E+11 < 1 < 1
Mão de obra
(implantação)
J
7,96E+02 3,40E+06 2,71E+09
< 1 < 1
Mão de obra
(transporte)
J
3,97E+06 3,40E+06 1,35E+13 < 1 < 1
34
Mão de obra
(total)
J
4,10E+06 3,40E+06 1,93E+13 1,0 < 1
35 Cal g 9,70E-02 6,70E+06 6,50E+05 < 1 < 1
36 Areia g 3,34E+00 1,00E+09 3,34E+09 < 1 < 1
37
Outros
(Empurrador)
g
1,50E-02 1,00E+09 1,50E+07 < 1 < 1
38 Blocos de concreto g 7,84E-01 1,35E+09 1,06E+09 < 1 < 1
39 Aço g 6,95E+01 1,78E+09 1,24E+11 < 1 < 1
40 Cimento g 1,24E+00 1,97E+09 2,44E+09 < 1 < 1
41 Motor g 1,18E-02 6,70E+09 7,91E+07 < 1 < 1
42 Borracha (pneus) g 3,10E-01 4,30E+09 1,33E+09 < 1 < 1
43 Caminhão g 4,60E-01 6,70E+09 3,08E+09 < 1 < 1
44 Alumínio g 1,72E-01 1,27E+10 2,18E+09 < 1 < 1
Sub total 1,63E+15 100 97,7
Total geral 1,67E+15
100
Produto (Y
4
)
45 Mantas de curauá g 1,00E+03 1,67E+12
J 4,67E+07 3,58E+07
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total
215
ANEXO H
Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal
aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra
Tabela H.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a
parcela de 70% de renovável para a mão de obra
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 4,98E+13 1,00E+00 4,98E+13 - -
2 Energia cinética do
vento
J 4,83E+10 1,50E+03 7,25E+13 - -
3 Energia geopotencial
da chuva
J 4,70E+08 1,05E+04 4,94E+12
-
-
4 Energia química da
chuva
J 3,95E+10 1,82E+04 7,19E+14 38,6 16,8
5 Mão de obra (70%) J 1,76E+08 4,50E+06 7,90E+14 42,5 18,4
Não-Renováveis (N
1
)
6 Erosão do solo J 1,81E+08 7,40E+04 1,34E+13 < 1 < 1
Pagos (F
1
)
7 Mão de obra (30%) J 7,52E+07 4,50E+06 3,39E+14 18,2 7,9
Sub total 1,86E+15 100 43,4
Produto (Y
1
)
8 Folhas de sisal g 2,13E+07 8,74E+07
J 2,86E+10 6,51E+04
(B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte
Renováveis (R
2
)
9 Evaporação g 3,92E+05 1,45E+05 5,68E+10 < 1 < 1
10 Mão de obra (70%) J 2,21E+08 4,50E+06 9,92E+14 65,2 23,1
Pagos (F
2
)
11 Madeira J 2,29E+06 4,40E+03 1,01E+10 < 1 < 1
12 Diesel J 1,23E+09 6,60E+04 8,12E+13 5,33 1,9
13 Lubrificante J 6,39E+06 6,60E+04 4,22E+11 < 1 < 1
14 Água g 1,18E+03 2,25E+05 2,66E+08 < 1 < 1
15 Eletricidade J 1,14E+07 2,69E+05 3,07E+12 <1 <1
16 Mão de obra (30%) J 9,45E+07 4,50E+06 4,25E+14 27,94 9,9
17 Cal g 2,35E+02 6,70E+06 1,57E+09 < 1 < 1
18 Areia g 9,99E+02 1,00E+09 9,99E+11 < 1 < 1
19 Concreto g 4,42E+02 1,44E+09 6,36E+11 < 1 < 1
20 Aço g 6,61E+03 1,78E+09 1,18E+13 < 1 < 1
21 Cimento g 6,90E+01 1,97E+09 1,36E+11 < 1 < 1
22 Tijolo g 1,47E+02 2,19E+09 3,22E+11 < 1 < 1
23 Ferro g 1,74E+02 2,65E+09 4,61E+11 < 1 < 1
24 Motor g 2,54E+02 4,10E+09 1,04E+12 < 1 < 1
25 Borracha g 1,67E+02 4,30E+09 7,18E+11 < 1 < 1
26 Caminhão g 2,93E+02 6,70E+09 1,97E+12 < 1 < 1
27 Alumínio g 9,55E+01 1,27E+10 1,21E+12 < 1 < 1
Sub total 1,52E+15 100
Total parcial 3,38E+15 35,4
Produto (Y
2
)
28 Fibra de sisal limpa g 8,14E+05 4,16E+09
J 1,28E+10 2,64E+05
216
Continuação da tabela H.1
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte
Renováveis (R
3
)
29 Mão de obra (70%) J 7,42E+07 4,50E+06 3,34E+14 36,8 7,8
Pagos (F
3
)
Infra-estrutura
30 Diesel J 1,04E+09 6,60E+04 6,86E+13 7,6 1,6
31 Água g 5,03E+02 2,25E+05 1,13E+08 < 1 < 1
32 Eletricidade J 1,64E+09 2,69E+05 2,62E+14 28,9 6,1
33 Brita g 5,43E+03 9,75E+05 5,29E+09 < 1 < 1
34 Mão de obra (30%) J 3,17E+07 4,50E+06 1,43E+14 15,7 3,3
35 Cal J 7,57E+01 6,70E+06 5,07E+08 < 1 < 1
36 Areia g 2,63E+03 1,00E+09 5,94E+12 < 1 < 1
37 Blocos de concreto g 6,14E+02 1,54E+09 9,46E+11 < 1 < 1
38 Aço g 5,30E+04 1,78E+09 9,43E+13 10,4 2,2
39 Borracha g 2,13E+01 4,30E+09 9,16E+10 < 1 < 1
40 Caminhão g 3,20E+01 6,70E+09 2,14E+11 < 1 < 1
41 Cimento g 9,95E+02 1,97E+09 1,96E+12 < 1 < 1
42 Alumínio g 1,19E+01 1,27E+10 1,51E+11 < 1 < 1
Sub total 9,07E+14 100 21,1
Total geral 4,29E+15 100
Produto (Y
3
)
43 Mantas de sisal g 8,14E+05 5,27E+09
J 1,23E+10 3,49E+05
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente a uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total
217
ANEXO I
Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do curauá
aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra
Tabela I.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para
o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a parcela
de 70% de renovável para a mão de obra
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 4,65E+13 1,00E+00 4,65E+13 - -
2
Energia cinética do
vento
J 6,43E+10 1,50E+03 9,65E+13
-
-
3
Energia geopotencial da
chuva
J 6,76E+08 1,05E+04 7,10E+12
-
-
4
Energia química da
chuva
J 9,88E+10 1,82E+04 1,80E+15 2,6 < 1
5 Mão de obra (70%) J 8,00E+09 3,40E+06 2,72E+16 44,0 31,4
Não-Renováveis (N
1
)
6 Erosão do solo J 2,08E+09 7,40E+04 1,54E+14 < 1 < 1
Pagos (F
1
)
7 Diesel J 5,26E+09 6,60E+04 3,74E+14 <1 <1
8 Mão de obra (30%) J 3,43E+09 3,40E+06 1,17E+16 18,8 13,5
9 Aço (Trator) g 1,70E+03 1,78E+09 3,03E+12 < 1 < 1
10 Plástico (Trator) g 4,26E+02 3,15E+09 1,34E+12 < 1 < 1
11 Plástico (Sacos) g 1,11E+06 5,76E+09 6,39E+15 10,3 7,4
12 Caminhão g 1,43E+04 6,70E+09 9,58E+13 < 1 <1
13 Mudas de curauá
unid
.
6,00E+04 2,37E+11 1,42E+16 23,0 16,4
Sub total 6,19E+16 100 69,3
Produto (Y
1
)
14
Folhas de curauá
transportadas
g 9,00E+07 6,87E+08
J 3,91E+11 1,58E+05
(B) Desfibramento, lavagem e secagem
Renováveis (R
2
)
15 Evaporação g 9,72E+05 1,45E+05 1,41E+11 < 1 < 1
16 Mão de obra (70%) J 3,17E+09 3,40E+06 1,08E+16 66,1 12,5
Não Renováveis (N
2
)
17 Água g 1,81E+08 2,25E+05 4,05E+13 < 1 < 1
Pagos (F
2
)
18 Madeira J 1,10E+11 4,40E+03 4,84E+14 3,0 < 1
19 Eletricidade J 8,61E+08 2,69E+05 2,32E+14 1,4 < 1
20 Brita g 9,47E+04 9,75E+05 9,23E+10 < 1 < 1
21 Mão de obra (30%) J 1,36E+09 3,40E+06 4,62E+15 28,3 5,3
22 Cal g 4,64E+03 6,70E+06 3,11E+10 < 1 < 1
23 Areia g 6,41E+04 1,00E+09 6,41E+13 <1 <1
24 Blocos de concreto g 1,20E+04 1,35E+09 1,61E+13 <1 < 1
25 Aço g 1,75E+04 1,78E+09 3,11E+13 <1 <1
26 Cimento g 1,99E+04 1,97E+09 3,93E+13 <1 <1
27 Bomba g 2,80E+02 4,10E+09 1,15E+12 < 1 < 1
28 Motor g 1,39E+03 4,10E+09 5,68E+12 < 1 < 1
29 Plástico g 7,44E+02 5,72E+09 4,26E+14 < 1 < 1
Sub total 1,63E+16 100 17,8
Total parcial 8,45E+16
218
Continuação da tabela I.1
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./ha ano)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/ha ano)
% Emergia i /
(sej/sej)
% Emergia T /
(sej/sej)
Produto (Y
2
)
30
Fibra de curauá limpa e
seca
g 5,40E+06 1,56E+11
J 8,14E+10 1,04+06
(C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte
Renováveis (R
3
)
31 Mão de obra (70%) J 5,01E+08 3,40E+06 1,70E+15 20,2 2,0
Não-Renováveis (N
3
)
32 Água g 3,49E+03 2,25E+05 7,85E+08 < 1 < 1
Pagos (F
3
)
33 Lubrificante J 3,80E+08 6,60E+04 2,51E+13 < 1 < 1
34 Diesel J 4,28E+10 6,60E+04 2,82E+15 33,5 3,3
35 Eletricidade J
1,13E+10 2,69E+05 3,04E+15 36,1 3,5
36 Brita g
3,75E+04 9,75E+05 3,66E+10
< 1 < 1
37 Mão de obra (30%) J 2,15E+08 3,40E+06 7,29E+14 8,7 < 1
38 Cal g 5,23E+02 6,70E+06 3,50E+09 < 1 < 1
39 Areia g 1,81E+04 1,00E+09 1,81E+13 < 1 < 1
40 Outros (Empurrador) g 8,03E+01 1,00E+09 8,03E+10 < 1 < 1
41 Blocos de concreto g 4,25E+03 1,35E+09 5,74E+12 < 1 < 1
42 Aço g 2,06E+04 1,78E+09 3,66E+13 < 1 < 1
43 Cimento g 4,25E+03 1,97E+09 8,37E+12 < 1 < 1
44 Motor g 1,60E+02 6,70E+09 1,07E+12 < 1 < 1
45 Borracha (pneus) g 1,66E+03 4,30E+09 7,12E+12 < 1 < 1
46 Caminhão g 2,48E+03 6,70E+09 1,66E+13 < 1 < 1
47 Alumínio g 9,31E+02 1,27E+10 1,18E+13 < 1 < 1
Sub total 8,34E+15 100 9,7
Total geral 8,66E+16 100
Produto (Y
4
)
48 Manta de curauá
transportada
g
5,40E+06 1,60E+10
J 8,14E+10 1,06E+06
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total
219
ANEXO J
Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do sisal
aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra em função
de 1 kg de fibra produzida
Tabela J.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’ para
o processo de obtenção de mantas de sisal (cálculos no anexo A), aplicando a parcela de
70% de renovável para a mão de obra
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 5,84E+06 1,00E+00 5,84E+06 -- --
2 Energia cinética do
vento
J 5,65E+03 1,50E+03 8,48E+06 -- --
3 Energia geopotencial
da chuva
J 5,50E+01 1,05E+04 5,78E+05 -- --
4 Energia química da
chuva
J 4,62E+07 1,82E+04 8,41E+11 55,3 3,5
5 Mão de obra (70%) J 1,03E+05 4,50E+06 4,64E+11 30,6 1,9
Não-Renováveis (N
1
)
6 Erosão do solo J 2,12E+05 7,40E+04 1,57E+10 1,0 < 1
Pagos (F
1
)
7 Mão de obra (30%) J 4,42E+04 4,50E+06 1,99E+11 13,1 < 1
Sub total 1,52E+12 100 6,2
Produto (Y
1
)
8 Folhas de sisal g 2,50E+03 7,14E+04
J 3,40E+07 4,46E+04
(B) Desfibramento, secagem, limpeza (Batedeira) e transporte
Renováveis (R
2
)
9 Evaporação g 4,60E-01 1,45E+05 6,67E+04 < 1 < 1
10 Mão de obra (70%) J 2,59E+05 4,50E+06 1,17E+12 5,3 4,8
Pagos (F
2
)
11 Madeira J 1,80E-01 4,40E+03 7,92E+02 < 1 < 1
Diesel (operação) J 2,62E+08 6,60E+04 1,73E+13 78,9 71,0
Diesel (transporte) J 1,18E+06 6,60E+04 7,80E+10 < 1 < 1 12
Diesel (total) J 2,63E+08 6,60E+04 1,74E+13 79,3 71,3
13 Lubrificante J 8,71E+05 6,60E+04 5,75E+10 < 1 < 1
14 Água g 1,45E+00 2,25E+05 3,26E+05 < 1 < 1
15 Eletricidade J 1,34E+04 2,69E+05 3,60E+09 <1 <1
16 Mão de obra (30%) J 1,11E+05 4,50E+06 5,00E+11 2,3 2,1
17 Cal g 2,90E-01 6,70E+06 1,94E+06 < 1 < 1
18 Areia g 1,23E+00 1,00E+09 1,23E+09 < 1 < 1
19 Concreto g 5,45E+00 1,44E+09 7,85E+09 < 1 < 1
20 Aço g 3,20E+02 1,78E+09 5,69E+11 2,6 2,3
21 Cimento g 8,50E-02 1,97E+09 1,67E+08 < 1 < 1
22 Tijolo g 1,81E+00 2,19E+09 3,96E+09 < 1 < 1
23 Ferro g 2,04E-01 2,65E+09 5,41E+08 < 1 < 1
24 Motor g 8,90E+00 4,10E+09 3,65E+10 < 1 < 1
25 Borracha g 2,05E-01 4,30E+09 4,04E+11 1,8 1,7
26 Caminhão g 3,06E-01 6,70E+09 1,12E+12 5,1 4,6
27 Alumínio g 1,15E-01 1,27E+10 6,72E+11 3,1 2,8
220
Continuação da tabela J.1
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
Sub total
2,19E+13
100 89,7
Total parcial 2,34E+13
Produto (Y
2
)
28 Fibra de sisal limpa g 1,00E+03 2,34E+10
J 1,51E+07 1,55E+06
(C) Produção das mantas (agulhamento) e transporte
Renováveis (R
3
)
29 Mão de obra (70%) J 8,32E+04 4,50E+06 3,74E+11 40,5 1,5
Pagos (F
3
)
Infra-estrutura
30 Diesel J 1,39E+05 6,60E+04 9,17E+09 1,0 < 1
31 Água g 5,92E-01 2,25E+05 1,33E+05 < 1 < 1
32 Eletricidade J 2,02E+03 1,60E+05 3,23E+08 31,7 6,4
33 Brita g 6,38E+00 9,75E+05 6,22E+06 < 1 < 1
34 Mão de obra (30%) J 3,56E+04 4,50E+06 1,60E+11 17,4 < 1
35 Cal J 8,90E-02 6,70E+06 5,96E+05 < 1 < 1
36 Areia g 3,09E+00 1,12E+09 3,46E+09 < 1 < 1
37 Blocos de concreto g 7,22E-01 1,54E+09 1,11E+09 < 1 < 1
38 Aço g 2,09E+02 1,78E+09 3,72E+11 40,3 1,5
39 Borracha g 2,62E-02 4,30E+09 1,12E+08 < 1 < 1
40 Caminhão g 3,95E-02 6,70E+09 2,65E+08 < 1 < 1
41 Cimento g 1,14E+00 1,97E+09 2,25E+09 < 1 < 1
42 Alumínio g 1,46E-02 1,27E+10 1,68E+08 < 1 < 1
Sub total 9,23E+11 100 3,8
Total geral 2,44E+13 100
Produto (Y
3
)
43 Mantas de sisal g 1,00E+03 2,55E+10
J 1,44E+07 1,96E+06
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total
221
ANEXO K
Tabela da contabilidade ambiental em emergia para o sistema do curauá
aplicando a parcela de 70% de renovável para a mão de obra em função
de 1 kg de fibra produzida
Tabela K.1: Dados referentes à análise do produto resultante das ‘etapas agrupadas’
para o processo de obtenção de mantas de curauá (cálculos no anexo C), aplicando a
parcela de 70% de renovável para a mão de obra
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
(A) Cultivo, colheita e transporte das folhas
Renováveis (R
1
)
1 Sol J 8,79E+00 1,00E+00 8,79E+00 - -
2
Energia cinética do
vento
J
1,21E+03 1,50E+03 1,82E+06
-
-
3
Energia geopotencial
da chuva
J
1,28E+01 1,05E+04 1,34E+05
-
-
4
Energia química da
chuva
J 1,88E+07 1,82E+04 3,42E+11 1,0 < 1
5 Mão de obra (70%) J 1,51E+06 3,40E+06 5,13E+12 14,2 < 1
Não-Renováveis (N
1
)
6 Erosão do solo J 3,93E+05 7,40E+04 2,91E+10 < 1 < 1
Pagos (F
1
)
7 Diesel J 9,95E+05 6,60E+04 6,57E+10 <1 <1
8 Mão de obra (30%) J 6,47E+05 3,40E+06 2,20E+12 6,1 < 1
9 Aço (Trator) g 3,22E-01 1,78E+09 5,73E+08 < 1 < 1
10 Plástico (Trator) g 8,05E-02 3,15E+09 2,54E+08 < 1 < 1
11 Plástico (Bags) g 7,60E+03 5,76E+09 4,38E+13 < 1 < 1
12 Caminhão g 2,69E+00 6,70E+09 1,80E+10 < 1 < 1
13 Mudas de curauá unid. 2,20E+01 2,37E+11 5,21E+12 14,4 < 1
Sub total 3,62E+13
100 2,1
Produto (Y
1
)
14
Folhas de curauá
transportadas
g 1,70E+04 2,13E+09
J 7,38E+07 4,90E+05
(B) Desfibramento, lavagem e secagem
Renováveis (R
2
)
15 Evaporação g 1,80E+02 1,45E+05 2,61E+07 < 1 < 1
16 Mão de obra (70%) J 5,71E+05 3,40E+06 1,94E+12 63,6 < 1
Não Renováveis (N
2
)
17 Água g 9,12E-01 2,25E+05 2,05E+05 < 1 < 1
Pagos (F
2
)
18 Madeira J 1,58E+07 4,40E+03 6,95E+10 2,3 < 1
19 Eletricidade J 7,02E+05 2,69E+05 1,89E+11 6,2 < 1
20 Brita g 1,78E+01 9,75E+05 1,74E+07 < 1 < 1
21 Mão de obra (30%) J 2,45E+05 3,40E+06 8,33E+11 27,3 < 1
22 Cal g 3,40E-01 6,70E+06 2,28E+06 < 1 < 1
23 Areia g 5,53E+00 1,00E+09 5,53E+09 <1 <1
24 Blocos de concreto g 2,81E+00 1,35E+09 3,79E+09 <1 < 1
25 Aço g 3,48E+00 1,78E+09 6,20E+09 <1 <1
26 Cimento g 1,82E+00 1,97E+09 3,59E+09 <1 <1
27 Bomba g
5,30E-02 4,10E+09 2,17E+08 < 1 < 1
28 Motor g 2,77E-01 4,10E+09 1,14E+09 < 1 < 1
29 Plástico g 1,34E-01 5,72E+09 7,66E+08 < 1 < 1
222
Continuação da tabela K.1
Item Descrição Unid.
Valor /
(unid./kg)
Emergia/unid. /
(sej/unid.)
Emergia /
(sej/kg)
% Emergia
i
/
(sej/sej)
% Emergia
T
/
(sej/sej)
Sub total 3,06E+12 100 0,2
Total parcial 3,92E+13
Produto (Y
2
)
30
Fibra de curauá
limpa e seca
g 1,00E+03 3,92E+10
J 4,67E+07 8,40E+05
(C) Produção das mantas (Agulhamento) e transporte
Não-Renováveis (N
3
)
31 Água g 6,44E-01 2,25E+05 1,45E+05 < 1 < 1
32 Mão de obra (70%) J 2,87E+06 3,40E+06 9,76E+12 0,6 < 1
Pagos (F
3
)
33 Lubrificante J 2,37E+08 6,60E+04 1,56E+13 1,0 < 1
34 Diesel J 2,43E+10 6,60E+04 1,60E+15 97,7 95,4
35 Eletricidade J 2,10E+06 2,69E+05 5,65E+11
< 1 < 1
36 Brita g 6,93E+00 9,75E+05 6,76E+06 < 1 < 1
37 Mão de obra (30%) J 1,23E+06 3,40E+06 4,18E+12 0,3 < 1
38 Cal g 9,70E-02 6,70E+06 6,50E+05 < 1 < 1
39 Areia g 3,34E+00 1,00E+09 3,34E+09 < 1 < 1
40
Outros
(Empurrador)
g
1,50E-02 1,00E+09 1,50E+07 < 1 < 1
41 Blocos de concreto g 7,84E-01 1,35E+09 1,06E+09 < 1 < 1
42 Aço g 6,95E+01 1,78E+09 1,24E+11 < 1 < 1
43 Cimento g 1,24E+00 1,97E+09 2,44E+09 < 1 < 1
44 Motor g 1,18E-02 6,70E+09 7,91E+07 < 1 < 1
45 Borracha (pneus) g 3,10E-01 4,30E+09 1,33E+09 < 1 < 1
46 Caminhão g 4,60E-01 6,70E+09 3,08E+09 < 1 < 1
47 Alumínio g 1,72E-01 1,27E+10 2,18E+09 < 1 < 1
Sub total 1,63E+15 100 97,7
Total geral 1,67E+15
100
Produto (Y
4
)
48 Mantas de curauá g 1,00E+03 1,67E+12
J 4,67E+07 3,58E+07
Notas:
% Emergia
i
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia da etapa (referente uma etapa do
processo)
% Emergia
T
– porcentagem de emergia do produto em relação a emergia total
