Advancing quantification methods of sustainability - Article Analysis
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Universidade de Évora
2013/2014
Engenharia de Energias Renováveis
Energia, Ambiente e Sustentabilidade
Grupo D:
Davide Pereira
Maria Lopes
Ricardo Andrade
“Advancing quantification methods of sustainability: A critical
examination emergy, exergy, ecological footprint, and
ecological information-based approaches”
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• “Obrigação” para políticas futuras;
• Avaliação das interações entre as dimensões.
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Quantificação da
Sustentabilidade
Abordagens
Contabilísticas
Abordagem baseada
em informações
ecológicas• Emergia;
• Exergia;
• Pegada Ecológica.
Propriedade IntensivasPropriedade Extensivas
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…por exemplo,Uma árvore…
EMERGIA é toda a energia necessária para um ecossistema
produzir um recurso (energia, material, serviço da natureza,
serviço humano).
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… energias não são de igual
qualidade …
1 J Combustíveis Fósseis 1 J
Radiação Solar
…diferentes qualidades têm de ser TRANSFORMADASem uma referência…
EMJOULES SOLAR
Refere-se a
qualidade
Energia investida
num produto ou
serviço
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“Environmental loading ratio” (E.L.R.):
“Environmental yield ratio” (E.Y.R.):
“Sustainability Index” (S.I.):
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EXERGIAO trabalho máximo que se pode alcançar levando-se o sistema ao
estado de equilíbrio com o ambiente.
Análise exergética
Exergias de entrada e de saída no sistema
identificação e quantificação
Cálculo da eficiência
exergética do sistema
Limitações energéticas de diferentes processos – método “Extended Exergy Analysis” (EEA)
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Análise à pegada ecológica
Objetivo: Promover o uso sustentável dos recursos
ecológicos.
Baseia-se na comparação entre oferta (biocapacidade) e
do consumo (pegada) de recursos naturais.
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Análise à pegada ecológica
Unidade: “hectare global (ha): área física de terrenos
biologicamente produtivos.
Ex: Em Portugal (valores per capita/por habitante):
Biocapacidade=1,3 ha (oferta)
Pegada ecológica=4.5 ha (consumo) -> Défice=3.2 ha
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Análise à Pegada Ecológica
Como são calculados estes valores?
P𝐞𝐠𝐚𝐝𝐚 𝐞𝐜𝐨𝐥ó𝐠𝐢𝐜𝐚 𝐝𝐞 𝐩𝐫𝐨𝐝𝐮çã𝐨: 𝐸𝐹𝑃 =𝑃
𝑌𝑛. 𝑌𝐹. 𝐸𝑄𝐹
EFp - Pegada ecológica da produção;
P - Quantidade de produto antropogénico – ex: produção de alimentos, emissões de carbono, etc;
Yn - Rendimento médio nacional para P;
YF - Fator de rendimento para o tipo de uso da terra;
EQF - Fator de equivalente para o tipo de uso da terra.
Pegada ecológica de consumo: 𝐸𝐹𝐶 = 𝐸𝐹𝑝 + 𝐸𝐹𝐼 − 𝐸𝐹𝐸EFc - Pegada ecológica do consumo;
EFp - Pegada ecológica da atual produção pelas comunidades humanas locais;
EFI - Pegada ecológica dos fluxos importados;
EFe - Pegada ecológica dos fluxos exportados.
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Abordagem baseada em
informações ecológicas
Resiliência ou elasticidade: habilidade de um sistema absorverchoques e de voltar ao seu estado estável inicial.
É definida por dois conceitos:
“Elasticidade Engenheira”- habilidade de um sistema absorver umchoque e voltar ao estado estável anterior;
“Elasticidade Ecológica”- habilidade do sistema em se organizar deum ponto de estabilidade para um outro, após sofrer uma perturbação.
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Abordagem baseada em
informações ecológicas
Robustez: capacidade de um sistema resistir a perturbações.
𝑅 = − 𝛼 log (𝛼)
𝛼 - estado de organização do sistema (0 ≤ 𝛼 ≤ 1)
Para atingir a sustentabilidade é necessário encontrar o nível ótimo de robustez, o que não é tarefa fácil.
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Análise dos “Trade-offs”
• Influência no sistema;
• Habilidade de balancear os “trade-offs”;
• Identificação dos “trade-offs” que aumentam a eficiência
(informações ecológicas);
• Aumento de eficiência -> redução no consumo de recursos
(abordagens contabilísticas).
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• Sustentabilidade é avaliada pelo impacte do ambiente (I), em
função das variáveis da população (P), afluência (A) e
tecnologia (T);
• As abordagens contabilísticas de emergia, exergia e pegada
ecológica estão em linha com a do quadro IPAT;
• Sistemas com um menor impacte (I), os quais que consomem
menor quantidades de recursos, são mais eficientes;
• Uma maneira de diminuir o impacte é de melhorar a tecnologia
que determina a eficiência dos serviços que providenciam os
recursos naturais.
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Conclusões
• Necessidade de uma combinação entre as várias
abordagens;
• Base comum para todo o tipo de políticas;
• Estratégias e políticas sustentáveis.
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