1º Inventário de Emissões - Detran RS

1º INVENTÁRIO DE EMISSÕES
ATMOSFÉRICAS DAS FONTES
MÓVEIS DO ESTADO DO RIO
GRANDE DO SUL –
ANO BASE - 2009
PORTO ALEGRE,
NOVEMBRO DE 2010
1 º INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS DAS FONTES MÓVEIS DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL – ANO BASE: 2009
FUNDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO AMBIENTAL HENRIQUE LUÍS
ROESSLER – FEPAM/RS
2
1 º INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS DAS FONTES MÓVEIS DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL – ANO BASE: 2009
GOVERNO DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
Yeda Rorato Crusius
Governadora
SECRETARIA ESTADUAL DO MEIO AMBIENTE
Giancarlo Tusi Pinto
Secretário do Estado do Meio Ambiente
FUNDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO AMBIENTAL HENRIQUE LUÍS
ROESSLER
Regina Telli
Diretora Presidente
1 º INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS DAS FONTES MÓVEIS DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL – ANO BASE: 2009
Coordenação do Projeto
Drª. Elba Calesso Teixeira - FEPAM
Coordenação Técnica
Drª. Elba Calesso Teixeira – FEPAM Dr. Eduardo Ramos Santana – IEMA – Instituto Energia e Meio Ambiente
Msc. Flávio Wiegand – FEPAM – Diretor Técnico
Equipe Técnica
Engª.Quim. Sabrina Feltes - Técnica Responsável
Acadêmica Engenharia Ambiental – UFRGS - Camila Dalla Porta Mattiuzi – Bolsista CNPq
Acadêmica Engenharia Ambiental – UFRGS – Alice da Costa Palagi – Bolsista Fapergs
4
1 º INVENTÁRIO DE EMISSÕES ATMOSFÉRICAS DAS FONTES MÓVEIS DO
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL – ANO BASE: 2009
AGRADECIMENTOS
Charlotte Raymond – Coordenadora PACE/Brasil
Engª Brenda Medeiros – CTS-Brasil
Engº Bruno Altreiter Filho – Técnico PCPV – Plano de Controle de Poluição Veicular
Engª. Juliana Brutti - Apoio Técnico PACE – Plano Ar, Clime e Energia
Engº. Léo Genin – Consultor PACE/Enviroconsut
Engª. Maria Elisa dos Santos Rosa – Coordenadora PACE/PCPV FEPAM
Engª. Marion Thill - Consultora PACE/Enviroconsut
Engº Paulo Francisco Breda - Técnico PCPV – Plano de Controle de Poluição Veicular
Jorn. Paulo Ricardo Camargo – Assessor de Imprensa
Admº. Sérgio Roberto da Silveira – Técnico PCPV – Plano de Controle de Poluição Veicular
Engº Túlio Felipe Verdi Filho – DETRAN-RS
Membros Câmara Técnica Permanente de Recursos Atmosféricos e Poluição Veicular –
CONSEMA/RS
5
APRESENTAÇÃO
Nos primeiros anos do século XXI a incidência das catástrofes ambientais,
naturais ou de origem antropogênica caracterizou o cenário das mudanças climáticas ao redor
do mundo.
Neste contexto, as questões do aquecimento global e da poluição atmosférica,
difíceis de serem compreendidos por sua complexidade, tornam a elaboração de estudos nesta
área um esforço ainda pioneiro, mas com resultados satisfatórios em diferentes linhas de
ações.
A elevação dos níveis de poluição é um problema ambiental significativo tanto
em países industrializados quanto nos em desenvolvimento, e a busca por alternativas
tecnológicas que minimizem os impactos das emissões atmosféricas corrobora para a
elaboração de projetos, assim como o crescente aumento das pesquisas na área.
A poluição atmosférica é um campo de estudo que envolve diversos fatores e,
no caso das análises da qualidade do ar de uma grande cidade, são necessários estudos sobre a
química da atmosfera, meteorologia, geografia, trânsito, saúde populacional, desenvolvimento
econômico, entre outros.
O presente trabalho foi realizado a partir dos estudos desenvolvidos pelo setor
de Projetos de Pesquisa da Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luis Roessler,
FEPAM/RS e versa sobre o desenvolvimento do Primeiro Inventário de Emissões
Atmosféricas de Fontes Móveis do Estado do Rio Grande do Sul.
A publicação do estudo vem acrescentar elementos técnicos aos que foram
considerados conforme a exigência da Resolução CONAMA nº 418/2009 no Plano de
Controle de Poluição Veicular – PCPV/RS. No mencionado plano os dados necessários
foram apresentados, todavia o Estado do Rio Grande do Sul por sua tradição e pioneirismo
nas pesquisas ambientais, apresenta o Inventário completo para contribuir, agregar e
enriquecer o Estado na busca pela melhoria da qualidade do ar.
6
SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 9
2.
PROJETOS DE PESQUISA - FEPAM .......................................................... 10
3.
CONSIDERAÇÕES GERAIS ........................................................................... 10
3.1. O ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL - PERFIL GEOGRÁFICO.................. 10
3.2. POLUENTES ATMOSFÉRICOS................................................................................ 12
3.3.
PROCONVE ................................................................................................................ 16
3.4.
COMBUSTÃO ............................................................................................................ 17
3.5. FUNCIONAMENTO DE UM MOTOR – CICLO DIESEL E CICLO OTTO...... 18
3.5.1. CICLO DIESEL .................................................................................................................... 18
3.5.2.CICLO OTTO.......................................................................................................................... 19
3.6. FATORES QUE INFLUENCIAM NAS EMISSÕES VEICULARES.................. 19
3.6.1. CARACTERÍSTICAS DA FROTA: ANO, MODELO E CATEGORIA VEICULAR19
3.6.2. TIPO E COMPOSIÇÃO DO COMBUSTÍVEL................................................................ 20
3.6.3. MODO DE OPERAÇÃO / SISTEMA DE TRÁFEGO LOCAL ................................... 20
4. METODOLOGIA DO INVENTÁRIO ..................................................................... 21
4.1. PRIMEIRA ETAPA – LEVANTAMENTO, ORGANIZAÇÃO DOS DADOS E
LEGISLAÇÃO AMBIENTAL ................................................................................................ 22
4.2. SEGUNDA ETAPA – CÁLCULOS INTERMEDIÁRIOS E TOTAIS DAS
EMISSÕES ATMOSFÉRICAS............................................................................................. 23
5. O RIO GRANDE DO SUL EM MACRORREGIÕES E O PERFIL DA
FROTA CIRCULANTE .................................................................................................. 28
5.1. Macrorregião 1 - Região Metropolitana de Porto Alegre - RMPA.......... 31
5.2. Macrorregião 2 - Serra ............................................................................................ 32
5.3. Macrorregião 3 – Central ....................................................................................... 34
5.4. Macrorregião 4 – Missões ....................................................................................... 37
5.5. Macrorregião 5 - Norte............................................................................................. 39
5.6. Macrorregião 6 - Sul................................................................................................. 41
5.7. Macrorregião 7 - Campanha ................................................................................. 43
5.8. Macrorregião 8 - Litoral ......................................................................................... 45
6. CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS .......................................................................... 48
7 DISTRIBUIÇÃO DAS PRINCIPAIS FONTES FIXAS COM ALTO POTENCIAL
POLUIDOR NAS MACRORREGIÕES ............................................................................... 50
8. USO DE BIODIESEL – METODOLOGIA ADAPTADA................................... 51
9. RESULTADOS ........................................................................................................... 57
7
9.1. Macrorregião 1 – Região Metropolitana de Porto Alegre ........................ 59
9.2. Macrorregião 2 – Serra ........................................................................................... 59
9.3. Macrorregião 3 – Central ....................................................................................... 60
9.4. Macrorregião 4 – Missões ....................................................................................... 60
9.5. Macrorregião 5 – Norte............................................................................................ 61
9.6. Macrorregião 6 – Sul ................................................................................................ 62
9.7. Macrorregião 7 – Campanha ................................................................................ 62
9.8. Macrorregião 8 – Litoral......................................................................................... 63
10.CONCLUSÕES.......................................................................................................... 64
ANEXO I. Síntese da Metodologia e Parâmetros Considerados no
Inventário de Emissões Atmosféricas de Fontes Móveis do Estado do Rio
Grande do Sul ....................................................................................................................... 67
ANEXO II – Um Relato Sobre a Formação de Ozônio na Troposfera ........... 70
ANEXO III - Emissões de CO2 .......................................................................................... 71
ANEXO IV - Projeto Estruturante em Agroenergia do Rio Grande do Sul . 73
ANEXO V - Descrição do Modelo de Dispersão de Poluentes............................ 74
ANEXO VI – TABELAS E FATORES DE EMISSÃO ................................................... 76
8
1.
INTRODUÇÃO
Com o crescimento das áreas urbanas nas últimas décadas, houve um aumento
da concentração populacional, dos centros industriais, e principalmente do intenso tráfego de
veículos. Conseqüentemente, encontram-se nessas áreas as maiores ocorrências de impactos
sobre o meio ambiente.
A atmosfera urbana contém diversos tipos de poluentes, constituindo uma das
mais graves ameaças à qualidade de vida de seus habitantes. A frota veicular é a principal fonte
de poluentes atmosféricos devido ao processo de combustão incompleta, emitindo
principalmente monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC ou CnHm), óxidos de
enxofre (SOx), óxidos de nitrogênio (NOx) e material particulado (MP) (FEEMA - Fundação
Estadual de Engenharia do Meio Ambiente, 2004).
Apesar de uma série de melhorias implementadas em ambos os motores, a diesel e
a gasolina, e nas tecnologias de controle de emissões como catalisadores pós-queima e
alterações no combustível, as emissões veiculares ainda são uma questão importante na
poluição do ar em áreas metropolitanas, devido ao continuo aumento da frota e no
consequente agravamento das condições de tráfego.
O aumento nos níveis de poluentes atmosféricos diminui consideravelmente a
qualidade de vida da população devido aos efeitos adversos sobre a saúde. O monóxido de
carbono, por exemplo, em concentrações relativamente pequenas no ambiente, pode causar
concentrações tóxicas no sangue humano dificultando a liberação de oxigênio aos tecidos do
corpo ( Varon et al., 1999).
Tendo em vista que a emissão atmosférica de fontes móveis tem aumentado
em significância, associado ao aumento do número de veículos tanto de passeio quanto de
transporte e, principalmente, nos centros urbanos, a elaboração do Inventário de Emissões
Atmosféricas de Fontes Móveis tem como objetivo ser uma ferramenta de gestão para
qualidade do ar, apoiando o diagnóstico e as políticas públicas para regramento do
licenciamento.
9
2.
PROJETOS DE PESQUISA - FEPAM
Uma das prioridades da FEPAM é o desenvolvimento de projetos pelo
Programa de Pesquisas Ambientais para zonas de situação ambiental crítica, como a Região
Metropolitana de Porto Alegre (RMPA) e áreas formadoras da Bacia Hidrográfica do Guaíba.
A partir das pesquisas, as divisões técnicas da FEPAM elaboram diagnósticos,
normas e padrões para fiscalização e licenciamento, metodologias para estratégias de controle,
planejamento e análise de projetos de Estudos de Impacto Ambiental/Relatórios de Impacto
no Meio Ambiente (EIA/RIMA). Além disso, são produzidos Artigos Científicos publicados
em revistas nacionais e internacionais.
3.
CONSIDERAÇÕES GERAIS
3.1. O ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL - PERFIL
GEOGRÁFICO
O Estado do Rio Grande do Sul pertence à região sul do Brasil e faz fronteiras
ao norte com o Estado de Santa Catarina e com os países vizinhos Argentina e Uruguai a
oeste e ao sul, respectivamente; sendo banhado pelo Oceano Atlântico, a leste. Abrange uma
área de aproximadamente 281.748,54 km² que equivalem a 3,3% do território brasileiro,
IBGE, 2010.
O clima no Estado é considerado subtropical úmido com quatro estações bem
definidas, invernos moderadamente frios, com influências de massas de ar polares e verões
quentes. Atualmente, a influência das mudanças climáticas acarretou efeitos sobre o clima do
Estado, acentuando as características de suas estações ainda consideravelmente bem definidas
(MOREIRA, 2004).
Devido às diferenças altimétricas, segundo a Classificação Climática de
Köepen, o clima do Estado divide-se ainda no clima subtropical úmido com verões amenos,
na Serra do Sudeste e na Serra do Nordeste, com temperaturas médias dos meses de verão
10
ficando abaixo dos 22 °C; e, nas demais regiões, clima úmido com verões quentes, onde a
temperatura média do mais quente ultrapassa os 22 °C.
Devido a sua latitute, o RS apresenta características peculiares como
temperaturas negativas em algumas cidades durante o inverno e ocasional precipitação de neve
principalmente nas regiões mais elevadas.
Tendo em vista a presença do Oceano Atlântico, a parte centro-leste do
Estado apresenta menor amplitude térmica e maior umidade relativa que a parte centro-oeste.
Este efeito pode ser conhecido como maritimidade ou por oposição, continentalidade.
O Estado apresenta chuvas bem distribuídas durante todos os meses do ano,
sendo que na maior parte das vezes a ocorrência de precipitações ocorre devido a influência
do ar polar que provoca a condensação do vapor de água contido na massa de ar quente.
Devido à influência do relevo, as precipitações são mais intensas e freqüentes nas partes
elevadas da Serra Geral do que nas demais regiões do Estado, pois a encosta aumenta a
turbulência dos ventos úmidos vindos do oceano.
O relevo do Estado é muito semelhante ao do resto do país, pois apresenta um
substrato rochoso muito antigo que não sofre manifestações tectônicas expressivas a milhões
de anos. É devido a isso e também pelos efeitos da erosão que as altitudes não são muito
elevadas e o relevo é considerado suave, CONFORME Figura 1.
FIGURA 1. Relevo RS – Fonte IBGE
11
As principais unidades de relevo são o Planalto Sul-Rio-Grandense, o Planalto
Norte-Rio-Grandense, a Depressão Central, a Planície Litorânea e a Campanha; e cada
unidade apresenta diferentes altitudes e formas predominantes.
O planalto Sul-Rio-Grandense possui formações antigas que já foram muito
atacadas pela erosão e, por isso, apresentam morros arredondados que geralmente não
ultrapassam 300m de altitude.
O planalto Norte-Rio-Grandense é formado por rochas antigas que estão
cobertas por espessas camadas de rochas vulcânicas, sendo na parte leste e nordeste que se
encontram as maiores elevações chegando a mais de mil metros de altitude. As altitudes vão
diminuindo para oeste e na parte leste-sudeste o planalto termina em uma descida brusca, ou
seja, em uma encosta. Nessa região apareceram escarpas abruptas e morros com declives
acentuados devido à intensa erosão do clima úmido, formando belas paisagens.
A depressão Central é uma faixa de terras relativamente baixas, planas ou
onduladas, que separa as terras altas do planalto Norte-Rio-Grandense dos terrenos menos
elevados do planalto Sul-Rio-Grandense. É mais perceptível na região central do Estado e
constituída por rochas sedimentares antigas, onde é encontrado o carvão, principal recurso
mineral do RS.
A planície litorânea é formada por sedimentos recentes que foram depositados,
sobretudo pelo mar e se estende ao longo do litoral do Estado.
3.2. POLUENTES ATMOSFÉRICOS
As principais fontes poluidoras, que são os veículos automotores e as
indústrias, estão presentes em todos os grandes centros urbanos. Nas últimas três décadas, o
melhor conhecimento das origens, composições, comportamentos, interações e os
mecanismos de ação desses verdadeiros inimigos da saúde pública têm mobilizado esforços e
recursos tecnológicos e financeiros diversos. Estudos observacionais têm procurado mostrar,
com resultados cada vez mais significativos, efeitos de morbidade e mortalidade associados
aos poluentes do ar.
Os principais poluentes atmosféricos são:
•
Monóxido de carbono (CO): resulta da oxidação parcial do carbono que ocorre
devido a quantidades insuficientes de oxigênio no momento da queima. A relação ar e
combustível adotada pode alterar de maneira considerável a quantidade de CO
12
emitida. Isto explica, em parte, a menor emissão de CO dos carros a álcool, pois estes
possuem, em comparação com os carros a gasolina, uma melhor regulagem da
quantidade de ar. Esse gás é conhecido pelo seu efeito letal quando inalado, pois
combinado com a hemoglobina do sangue diminui a capacidade de oxigenação do
cérebro, do coração e de outros tecidos orgânicos. Pode provocar tonturas, dor de
cabeça, sono e redução de reflexos, e dependendo das condições de confinamento,
pode chegar a casos extremos que resultam em morte. Sua ação maior é de efeito local,
abrangendo quarteirões de uma área urbana próximos às fontes emissoras.
•
Óxidos de nitrogênio (NOx): resultam da combinação do oxigênio e nitrogênio
presentes no ar admitido pelo motor em condições de altas temperaturas e pressões.
Os NOx podem provocar irritação e constrição das vias respiratórias, diminuem a
resistência orgânica e participam do desenvolvimento do enfisema pulmonar. À
semelhança dos hidrocarbonetos, estes compostos se envolvem de forma ativa nas
reações fotoquímicas que dão origem ao smog, uma grande massa de ar estagnado
constituído por vários gases, vapor de água e fumaça. Em contato com o vapor d’água,
o dióxido de nitrogênio transforma-se em ácido nítrico podendo estar presente na
chuva ácida.
•
Óxidos de enxofre (SOx): resultam da oxidação do enxofre existente no combustível.
Os óxidos de enxofre, se absorvidos pelo trato respiratório superior, podem provocar
tosse, sensação de falta de ar, respiração ofegante, rinofaringites, diminuição da
resistência orgânica às infecções, bronquite crônica e enfisema pulmonar. A ação dos
óxidos de enxofre ocorre a nível local, regional e continental. O dióxido de enxofre ao
reagir na atmosfera propicia a formação de partículas de sais de sulfato e de ácido
sulfúrico, que também pode participar da composição da chuva ácida.
•
Material particulado (MP:) é constituído de partículas diminutas, que podem ser
sólidas ou líquidas, formadas a partir da queima incompleta dos combustíveis e de seus
aditivos, bem como do desgaste de pneus e freios. Os veículos a gasolina apresentam
emissões de partículas de carbono, as quais servem de transporte para outras
substâncias como os hidrocarbonetos. Os particulados finos apresentam uma grave
13
ameaça à saúde, pois quando inalados se instalam nos tecidos pulmonares. Estes
materiais podem atuar a nível local, regional e continental.
•
Aldeídos (R-CHO): são formados pela oxidação incompleta dos combustíveis,
especialmente no caso do álcool anidro. Constituem-se numa classe de poluentes
caracterizada principalmente pelos aldeídos acético e fórmico. A toxidade dos aldeídos
é, geralmente, caracterizada por irritação dos olhos, nariz, garganta e epiderme. Há
evidências de que o aldeído fórmico, que também é formado durante a queima da
gasolina, apresenta características carcinogênicas. Analogamente às emissões de
evaporação de combustível e de combustível não queimado, os aldeídos participam
das reações fotoquímicas na atmosfera. Deve-se observar que a solubilidade dos
aldeídos nas gotículas d’água e aerossóis possibilita a reação com outras substâncias
também solúveis, como os compostos de enxofre, fato que acaba por envolver os
aldeídos no processo de formação de chuvas e nevoeiros ácidos.
•
Dióxido de carbono (CO2): devido a sua intensa participação nos desequilíbrios que
afetam o efeito estufa e das implicações a nível global, há uma atenção particular
quanto à emissão desta substância que é objeto de acompanhamento e supervisão
permanente por diversos órgãos nacionais e internacionais. De uma maneira geral, o
CO2 é emitido em veículos a gasolina, a álcool e a diesel. Argumenta-se que o CO2
emitido pelo uso do álcool seria contrabalançado pelo processo de fixação desta
substância, necessário para o desenvolvimento da cana de açúcar ou qualquer outra
cultura visando à produção de combustíveis, resultando na retirada deste gás da
atmosfera. Esta característica colocaria o álcool em vantagem sobre a gasolina e o
diesel, que pelo fato de ser renovável não acarretaria no acúmulo do CO2 na
atmosfera. Entretanto esta argumentação apresenta algumas controvérsias.
Na Tabela 1 estão apresentados os principais poluentes, suas características,
suas fontes emissoras e seus efeitos sobre a saúde e o meio ambiente.
14
Tabela 1. Poluentes Atmosféricos
POLUENTES
CARACTERÍSTICAS
FONTES PRINCIPAIS
EFEITOS
GERAIS
SOBRE A SAÚDE
EFEITOS
AO
MEIO
AMBIENTE
Partículas totais
Partículas de materiais sólidos ou
em
líquidos que ficam suspensos no ar
processos
na
veículos
Suspensão
(PTS)
Fontes
antropogênicas:
Quanto menor o tamanho
Danos
à
vegetação,
industriais,
da partícula maior o efeito
automotores
à saúde. Causam efeitos
diminuição
da
aerossol, fumaça, fuligem, etc. Faixa
(exaustão), poeira de rua,
significativos em pessoas
visibilidade
e
de tamanho <100 micra.
ressuspensão, queima de
com doença pulmonar,
contaminação
biomassa. Fontes naturais:
asma e bronquite.
solo.
Agravamento de doenças
Danos
veículos
respiratórias
vegetação,
aerossol
prematuras.
forma
de
poeira,
neblina,
do
polens, aerossol marinho e
de solo.
Partículas
Inaláveis
(PM
10)
Partículas de materiais sólidos ou
Processo
líquidos que ficam suspensos no ar
industrial,
na
automotores
forma
de
poeira,
neblina,
aerossol, fumaça, fuligem, etc. Faixa
secundário
de tamanho < 10 micra.
atmosfera).
de
combustão
e
(formado
e
mortes
à
diminuição
na
visibilidade
contaminação
da
e
do
solo.
Dióxido
de
Enxofre (SO2)
Gás incolor e de forte odor. Pode
Processos de combustão de
Desconforto
ser transformado em SO3, que na
óleo diesel e carvão.
respiração,
na
Pode
levar
a
doenças
formação de chuva
presença de vapor de água passa
respiratórias, agravamento
ácida, que causa
rapidamente a H2SO4. O SO2 é um
de doenças respiratórias e
corrosão
importante precursor dos sulfatos,
cardiovasculares
materiais e danos à
que
existentes.
vegetação.
combustão
Agravamento da asma e
Pode
veículos
da bronquite e diminuição
formação de chuva
processos
da resistência às infecções
ácida, que causa
respiratórias.
corrosão
são
componentes
um
dos
das
principais
já
aos
partículas
inaláveis.
Dióxido
de
Gás marrom avermelhado, com
Processo
nitrogênio (NO2)
odor forte e muito irritante. Pode
envolvendo
de
levar
a
levar a formação de acido nítrico,
automotores,
nitratos (o qual contribui para o
industriais, usinas térmicas
aumento das partículas inaláveis na
que utilizam óleo ou gás e
materiais e danos à
atmosfera) e compostos orgânicos
incinerações.
vegetação.
aos
tóxicos.
Monóxido
Carbono (CO)
de
Gás incolor, inodoro e levemente
Combustão incompleta em
Altos níveis de CO estão
inflamável.
veículos automotores.
associados à diminuição
dos
reflexos
e
da
capacidade aprendizado.
Ozônio (O3)
Gás incolor e inodoro em baixas
Não é emitido diretamente
Irritação nos olhos e vias
Danos
concentrações e é
na atmosfera. É produzido
respiratórias, diminuição
vegetação.
fotoquimicamente
da capacidade pulmonar.
o principal
componente da névoa fotoquímica.
pela
radiação solar sobre os
Exposição
óxidos de nitrogênio e
concentrações
compostos
resultar de sensações de
voláteis.
orgânicos
a
à
altas
pode
aperto no peito, tosse e
chiado na respiração.
15
3.3. PROCONVE
O Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos AutomotoresPROCONVE, estabelecido e regulamentado desde 1986 pelo Conselho Nacional do Meio
Ambiente – CONAMA, através de várias Resoluções e suportado pela Lei nº 8.723/93,
estabelece as diretrizes, prazos e padrões legais de emissão admissíveis para as diferentes
categorias de veículos e motores, nacionais e importados.
O PROCONVE tem como base a experiência dos países desenvolvidos e
exige que os veículos e motores novos atendam a limites máximos de emissão, em ensaios
padronizados e com combustíveis de referência.
O programa impõe ainda a certificação de protótipos, veículos, combustíveis
alternativos, o recolhimento e o reparo dos veículos ou dos motores em desconformidade
com a produção ou com o projeto, e proíbe a comercialização dos modelos de veículos não
homologados segundo seus critérios.
Todos os novos modelos de veículos e motores nacionais e importados são
submetidos obrigatoriamente à homologação quanto à emissão de poluentes. Para tal, são
analisados os parâmetros de engenharia do motor e do veículo relevantes à emissão de
poluentes, sendo também submetidos a rígidos ensaios de laboratório, onde as emissões reais
são quantificadas e comparadas aos limites máximos em vigor.
O PROCONVE estabelece, baseado na Resolução CONAMA 315/02, novas
etapas e limites para o controle das emissões de veículos leves, pesados e motores de aplicação
veicular, e considera a qualidade do combustível e a concepção tecnológica do motor como os
principais fatores da emissão dos poluentes.
Para a obtenção da uma menor emissão possível, faz-se necessário dispor de
tecnologias avançadas de combustão e de dispositivos de controle de emissão, bem como de
combustíveis "limpos" (baixo potencial poluidor).
O gerenciamento nacional fica a cargo do IBAMA, com a participação da
Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental de São Paulo – CETESB atuando como
agente técnico conveniado. Este, juntamente com o IBAMA, é co-responsável pela
implantação, operacionalização e atualização técnica do PROCONVE.
16
3.4. COMBUSTÃO
O acréscimo das concentrações de poluentes na atmosfera são resultados de
emissões provenientes de processos de combustão. O ar e a matéria orgânica são insumos
básicos para a reação de combustão, sendo caracterizado como matéria orgânica as substâncias
com alto teor do elemento químico carbono. As reações de combustão são exotérmicas liberam energia - consomem oxigênio (O2) e produzem basicamente dióxido de carbono
(CO2) e água (H2O).
O processo de combustão completa é aquele em que todo combustível
encontra a quantidade estequiométrica de ar necessária para sua queima, representado pela
Equação 1:
CnHm + O2 +N2 → CO2 + H2O + N2
(1)
Admitindo-se que a gasolina, o álcool e o diesel podem ser representados pelas
respectivas fórmulas C8H18, C2H5OH, C18H38, pode-se considerar a seguintes equações
estequiométricas para as reações de combustão:
Gasolina: C8H18 + 12,5 O2 + 47 N2
8 CO2 + 9 H2O + 47 N2
Álcool: C2H5OH + 3 O2 + 11,28 N2
2 CO2 + 3 H2O + 11,28 N2
Diesel: C18H38 + 27,5 O2 + 103 N2
18 CO2 + 19 H2O + 103 N2
Na combustão incompleta, a relação combustível/ar não é a estequiométrica, o
que ocasiona uma queima imperfeita com geração de poluentes.
A gasolina pura ao reagir completamente com o oxigênio, forma basicamente
H2O e CO2. Porém, em decorrência de fatores de tempo, imperfeição no contato dos
reagentes e a presença de compostos indesejáveis (como o enxofre), a reação de combustão
ocorrida no motor não se completa, resultando em hidrocarbonetos não queimados e CO.
A combustão do diesel sofre influência dos mesmos fatores citados que
prejudicam a reação e acabam formando material particulado e NOX. Estes três compostos 17
CO, HC e NOx - que são formados em grande quantidade a partir da combustão de
combustíveis fósseis, constituem os principais poluentes veiculares emitidos atualmente.
Nos veículos leves, automóveis, camionetas e furgões, as emissões são
originárias de quatro fontes principais: o carburador, o tanque de combustível, o cárter e o
escapamento, sendo que as emissões provenientes do escapamento representam cerca de 80%
das emissões totais veiculares. (BAJAY e BERNI, 1994).
3.5. FUNCIONAMENTO DE UM MOTOR – CICLO DIESEL E
CICLO OTTO
O motor de combustão interna é uma máquina que utiliza a energia térmica gerada
pela queima de algum combustível para gerar energia mecânica. Esta queima deveria gerar
apenas CO2 e água, no entanto, devido a vários fatores, isso não ocorre. Existem dois tipos de
motores: os de Ciclo Otto e os de Ciclo Diesel. Estes se diferenciam pela forma como o
combustível é injetado nos motores, o que faz com que haja diferença nos tipos de emissões.
3.5.1. CICLO DIESEL
Nos motores de ciclo Diesel, que são geralmente utilizados em veículos
pesados, a combustão ocorre por compressão. O ar é admitido na câmara de combustão e
então é comprimido pelo cilindro. Com o aumento da pressão ocorre um aumento de
temperatura até aproximadamente 600ºC. A seguir, o diesel é injetado na câmara, fazendo com
que se inicie a reação de combustão. Essa injeção causa a formação de regiões ricas e pobres
em oxigênio na câmara, levando à geração de material particulado e NOX (Melchiors, 2007).
O esquema de um motor ciclo Diesel é demonstrado na Figura 2.
18
Figura 2 - Motor Diesel (Fonte: Planeta Sustentável)
3.5.2.CICLO OTTO
O motor de ciclo Otto é utilizado em veículos leves e é alimentado por vários
combustíveis como álcool, gasolina ou Gás Natural Veicular – GNV. Neste tipo de motor a
combustão ocorre por explosão. Esta ocorre quando a mistura de combustível e ar entra no
cilindro e é comprimida, sendo a ignição feita através de uma centelha, provocando a queima.
Neste tipo de motor é maior há formação de HC e CO, dependendo da relação entre ar e
combustível. (Melchiors, 2007). O esquema de um motor ciclo Otto é demonstrado na Figura
3.
Figura 3 - Motor do Ciclo Otto (Fonte: Planeta Sustentável)
3.6.
FATORES
QUE
INFLUENCIAM
NAS
EMISSÕES
VEICULARES
3.6.1. CARACTERÍSTICAS DA FROTA: ANO, MODELO E CATEGORIA
VEICULAR
As características dos veículos (tamanho, potência, peso) interferem no
consumo de combustível e, conseqüentemente, nas emissões de poluentes. A idade do veículo
também é um fator determinante para as emissões, pois as indústrias automobilísticas estão
sempre em busca de novas soluções e tecnologias, ou seja, quanto mais novos os veículos,
menos poluidores eles serão. Além disso, o uso do veículo provoca desgaste de peças e
componentes afetando as características do motor e provocando a elevação nos índices de
emissão (Monteiro, 1998).
19
3.6.2. TIPO E COMPOSIÇÃO DO COMBUSTÍVEL
O tipo de combustível utilizado define a qualidade da queima da mistura arcombustível dentro do motor, influenciando na formação dos poluentes. A quantidade de
enxofre presente no óleo diesel influencia diretamente a emissão de compostos de enxofre –
SOX – e de material particulado. Além disso, os SOX são corrosivos e interferem na
durabilidade dos motores, o que também interfere na qualidade da queima de combustível e
conseqüentemente nas emissões de poluentes.
A quantidade de impurezas presentes nos combustíveis também compromete a
eficiência da combustão, causando um aumento nas emissões de CO e HC (Monteiro, 1998).
3.6.3. MODO DE OPERAÇÃO / SISTEMA DE TRÁFEGO LOCAL
A emissão de poluentes depende diretamente das condições de tráfego e do
modo de operação do veículo. Situações críticas como engarrafamentos e elevado tempo de
semáforo aumentam consideravelmente as emissões de CO e CO2. Variáveis como velocidade
utilizada, comportamento e estilo de dirigir de cada motorista pode provocar sensíveis
diferenças no consumo e nas emissões de poluentes.
No regime de marcha lenta o motor opera com uma mistura rica, ou seja, um
excesso de combustível para a quantidade de ar aspirada pelo motor. Nestas condições há um
aumento no consumo de combustível, comprometendo a eficiência da combustão e,
conseqüentemente, elevando as taxas de emissão de poluentes. O excesso de peso em um
veículo também pode causar danos ao motor, além de aumentar o consumo de combustível.
Portanto, a condição mais favorável para a diminuição das emissões de
poluentes é quando o veículo trafega com velocidade constante (Monteiro, 1998).
20
4. METODOLOGIA DO INVENTÁRIO
Realizar um inventário sobre a emissão de poluentes de fontes móveis se faz
necessário para diagnosticar o estado da qualidade do ar, avaliando as contribuições das
emissões de poluentes pelos veículos em circulação.
Um inventário de emissões do ar pode variar de um simples resumo das
emissões estimadas, compilado a partir de dados publicados, até um inventário completo e
apurado, usado para embasar resoluções. Assim, como existem diferentes tipos de inventários
de emissões, seu uso é variado e em constante expansão (USEPA - United States Environmental
Protection Agency, 1994).
Entre os métodos utilizados para elaboração de um inventário há o que utiliza
as estimativas dos fatores de emissão do veículo. Esses fatores estimam as emissões de fontes
móveis quando combinados com as correções para os valores de quilometragem acumulada
[kmAc], as estimativas de consumo de combustível e a autonomia de combustível da frota.
Dados médios, locais ou regionais podem ser usados, dependendo da disponibilidade.
O Inventário do Rio Grande do Sul é baseado em estudos anteriormente
elaborados na FEPAM, adequados às metodologias aceitas nacionalmente e em consenso com
os principais institutos internacionais. A partir dos dados disponíveis para o Estado considerase que a adaptação da metodologia “Botton Up” é a que melhor se harmoniza ao cenário
gaúcho. A mesma possibilita a quantificação e identificação das emissões de poluentes de
forma desagregada, ou seja, partindo dos consumidores finais e do uso dos veículos para
avaliar o consumo total de combustíveis no Estado.
A metodologia adotada neste trabalho foi baseada nos métodos para
elaboração de inventários de emissões veiculares utilizada pela "Environmental Protection
Agency", dos Estados Unidos, adequadas e corrigidas para a frota circulante do RS. As
correções levam em consideração o praticado pela CETESB e pelo IEMA.
Os procedimentos adotados para uma modelagem completa devem incluir
todos os veículos licenciados aptos a utilizar as estradas da região. Ainda, numerosas
características para cada tipo de veículo são necessárias antes dos cálculos totais. Estas
21
características incluem, entre outras, ano do modelo, a distribuição de idade, categoria (tipo de
veículos), a quilometragem anual aproximada..
De forma abrangente o inventário foi dividido em duas etapas. Na primeira
etapa, foram realizados o levantamento e organização dos dados da frota veicular, do
consumo de combustíveis, da qualidade dos combustíveis e da autonomia dos veículos e
fatores de emissão obtidos junto à CETESB. Posteriormente, dados intermediários e emissões
totais foram calculados aplicando-se a metodologia modificada. As tabelas com os limites de
emissão estão apresentadas no Anexo III.
4.1. PRIMEIRA ETAPA – LEVANTAMENTO, ORGANIZAÇÃO
DOS DADOS E LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
Tendo em vista, a necessidade de um consistente embasamento teórico para
este tipo de estudo, a confiabilidade nos dados adquiridos juntos aos respectivos Órgãos e/ou
Institutos são imprescindíveis para que os mesmos permitam traduzir, a partir dos resultados
gerados, a maior aproximação possível das quantidades de poluentes lançadas na atmosfera.
Os dados oriundos do DETRAN/RS consistem na informação mais relevante
para o cálculo do Inventário. Somam-se a esses dados as informações referentes ao consumo
dos combustíveis gasolina, álcool e diesel, de suma importância para a caracterização das
emissões atmosféricas.
Junto à Agência Nacional do Petróleo - ANP foram obtidos os volumes dos
combustíveis consumidos. Há uma considerável discrepância entre o real volume consumido e
os valores fornecidos pela referida Agência, pois não é possível afirmar que um veículo
abastecido em determinado município transite apenas no mesmo.
Desta forma, para minimizar essas discrepâncias, obter os resultados de
emissões no RS, identificar as áreas e frotas alvo e contribuir para o embasamento técnico de
programas de melhorias da qualidade do ar, o Estado foi dividido em Macrorregiões.
A determinação das Macrorregiões levou em consideração os aspectos
ambientais tais como a influência das características geográficas e climáticas, as áreas de
possível circulação dos veículos da região, a divisão territorial utilizada pelo DETRAN/RS e o
número de veículos.
22
Os 496 municípios do Estado foram agrupados em 8 (oito) Macrorregiões e
inventariadas as emissões dos principais poluentes, em conformidade com os limites e
parâmetros exigidos na metodologia escolhida.
A partir destas informações foi possível traçar o perfil da frota e os veículos
foram agrupados, para fins dos cálculos, por tipos de combustíveis e ano de fabricação desde pré-1980 até o ano de 2009. Neste estudo foram considerados apenas os veículos a
combustão interna movidos por gasolina, álcool, flex e diesel; sendo as motos consideradas
separadamente devido a sua contribuição elevada nas emissões.
A CETESB desenvolveu as bases técnicas que culminaram, juntamente com a
Resolução CONAMA Nº 18/1986, no estabelecimento do já descrito PROCONVE,
posteriormente complementado por outras Resoluções CONAMA, que estabelece as
diretrizes, prazos e padrões legais de emissão admissíveis para as diferentes categorias de
veículos e motores, nacionais e importados.
Os limites de emissão para veículos leves e pesados são determinados pela Lei
Federal Nº 8723 de 29 de outubro de 1993.
4.2. SEGUNDA ETAPA – CÁLCULOS INTERMEDIÁRIOS E
TOTAIS DAS EMISSÕES ATMOSFÉRICAS
Na segunda etapa foram calculadas as taxas de emissões atmosféricas, através
da Equação 2:
E = Fe. Km. N. 10-6
(2)
onde, E= taxa de emissão (t/ano); Fe= fator de emissão (g/km); km = quilometragem média
rodada por veículo (km/dia); N= número de veículos.
A Equação 2 foi aplicada para cada ano de fabricação:
E ano de interesse = ∑ E ano a ano
(3)
23
Como o Estado não apresenta dados reais ou equipamentos capazes de
mensurar a quilometragem média rodada pelos veículos, esta defasagem foi estimada
utilizando equação (4) de cálculo das taxas de emissões atmosféricas:
E = Fe. A. C. N. 10-6
(4)
onde: E = taxa de emissão (t/ano); Fe = Fator de emissão (g/km); A = autonomia dos
veículos (km/L); C = consumo de combustíveis (L/ano); N= número de veículos.
Na Equação 4 foram necessárias algumas adequações devido às diferenças
tecnológicas dos veículos, em virtude do ano de fabricação. Desta maneira, esta equação é
resolvida efetuando-se cálculos intermediários descritos nos organogramas para ciclo Otto e
ciclo Diesel apresentados nas Figuras 4 e 5, respectivamente. As emissões totais para cada
poluente no ano de interesse foram a soma das emissões de todos os veículos em circulação
no ano de 2009.
Figura 4. Organograma dos cálculos Ciclo Otto.
Quilometragem do Veículo
(km/ano)
Ônibus e Microônibus (I)
km estimada da
frota ponderada
Caminhões, caminhonetes
e camionetas (II)
Consumo do Veículo
(L/ano)
Fatores de Emissão
corrigidos para
massa
Consumo
Ponderado
em massa (I) e
(II)
Fatores de Emissão
por categoria (I) e
(II)
Correção dos
Fatores de Emissão
devido à adição de
biodiesel
km estimada da frota
corrigida
Cálculo das
Emissões
Atmosféricas (I) e
(II)
Consumo médio
da frota corrigido
(L)
Emissões
Atmosféricas Totais
e por Municípios da
RMPA
Consumo
estimado da frota
(L) ponderada
Fator de
correção: ANP/
consumo
24
Figura 5. Organograma dos cálculos Ciclo Diesel
É importante considerar os cálculos intermediários tendo em vista que um
carro com tecnologia mais antiga apresenta maiores taxas de emissões de poluentes em
comparação a um veículo zero quilômetro. Considerando o desgaste que ocorrem devido ao
sucateamento e ao uso dos veículos, foi possível aproximar uma curva para os dados locais e
estimar o quanto os veículos são deteriorados com o passar dos anos e também uma
quilometragem acumulada até o ano atual.
Conforme previsto, uma conseqüência desta quilometragem acumulada é o
aumento, mesmo que sob manutenção adequada, dos fatores de emissão corrigidos,
especialmente do CO e dos HC.
Na metodologia as correções utilizadas são concernentes com o utilizado no
1º Inventário Nacional de Emissões Atmosféricas por Veículos Automotores Rodoviários,
inclusive no que se faz referência a Iui. conforme Figuras 6 e 7.
Figura 6. Equação apresentada no Inventário Nacional Brasileiro
25
Figura 7. Organograma apresentado no Inventário Nacional.
Ainda, para corrigir o fator de uso, fez-se necessário a utilização das curvas de
sucateamento para automóveis e comerciais leves, cujos dados foram plotados no Software
Excel Microsoft Office obedecendo as faixas etárias de fabricação, Figura 8. A partir da curva
obtida dos dados de Uria, 1996 foi aproximada uma linha de tendência polinomial de 5ª
ordem que permitiu caracterizar o fator de uso a ser aplicado a cada ano de fabricação
correspondente ao veículo em circulação no ano de 2009.
Figura 8. FONTE: FEPAM – a partir dados Uria, 1996
O IEMA – Instituto de Energia e Meio Ambiente, faz a utilização da
Distribuição de Weibull, - uma função estatística amplamente usada em análise de
confiabilidade e de tempos de vida e, consequentemente, tem sido utilizada para representar o
26
sucateamento de veículos, e, portanto, adequada para estimativas de frotas veiculares baseadas
em dados de licenciamento ou vendas de veículos novos a partir dos dados da ANFAVEA.
Também tem sido utilizada no modelo de emissões proposto pela IPIECA
(International Petroleum Industry Environmental Conservation Association). Todavia, para o
Inventário gaúcho a aproximação para cada uma das macrorregiões foi feita separadamente
para a caracterização da intensidade de uso, fazendo a aproximação polinomial citada.
Este fator de uso ou intensidade de uso é imprescindível para aproximar a
quilometragem rodada pelo veículo partindo do princípio que um veículo novo do ciclo Otto
percorre 22.000 km (CETESB) ao ano e não é possível afirmar que um veículo novo rode o
mesmo que um veículo com tecnologia anterior.
Sendo assim, é pertinente a adequação destas estimativas desde que
consideradas a variação da área (área física) e que seja desconsiderado os efeitos de dispersão
na atmosfera para estimar a km rodada. As seqüências de correções representam,
especificamente, a estimativa de consumo de combustível e a autonomia de combustível da
frota. Dados médios locais ou regionais podem ser usados, dependendo da disponibilidade.
Os fatores de emissão corrigidos para veículos usados são obtidos
multiplicando-se os fatores de emissão dos veículos no ano em questão por um fator de
deterioração (FD). Como a frota veicular é calculada para o final de cada ano, o fator de
deterioração é aplicado, inclusive, nos veículos fabricados no último ano. Desta forma, o fator
de emissão corrigido para uma determinada quilometragem passa a ser:
Fecorrigido = FE x FD
(5)
O fator de deterioração foi calculado conforme as recomendações da USEPA.
Contudo, não foi possível aplicar este cálculo de forma direta devido ao lapso de tempo entre
a tecnologia dos veículos que rodam nos Estados Unidos e no Brasil. Assim, adotou-se para
os veículos nacionais anteriores a 1980 até 1991 os fatores de deterioração dos modelos pré68 dos EUA. Para os veículos fabricados entre 1992 e 1996, os fatores dos modelos 1982
norte-americanos e para os veículos fabricados a partir de 1997, os fatores de deterioração dos
veículos modelo 1990.
A respeito dos fatores de emissão o Inventário Nacional aponta as dificuldades
existentes e justifica o uso dos fatores de emissão para veículos/motores novos, também
apresentados no Anexo VI.
27
5. O RIO GRANDE DO SUL EM MACRORREGIÕES E O
PERFIL DA FROTA CIRCULANTE
No que concerne elaboração do Inventário de Emissões Atmosféricas do RS ,
para cada macrorregião são apresentados os municípios que compõem, a distribuição da frota,
o consumo de combustíveis e a contribuição das emissões veiculares na qualidade do ar.
MACRORREGIÕES
DO PCPV
12345678-
RMPA
SERRA
CENTRAL
MISSÕES
NORTE
SUL
CAMPANHA
LITORAL NORTE
Figura 9- As macrorregiões do RS
O Estado do RS ocupa uma área aproximada de 272 mil km2, com uma
população de 10.500.900 habitantes (IBGE,2005) com uma motorização de 4.138.550
unidades e um crescimento anual médio de aproximadamente 5%. As figuras 10, 11, 12 e
13, demonstram o crescimento da frota ao longo dos anos, a distribuição dos veículos nas
macrorregiões contempladas no Plano, a distribuição do consumo de combustíveis e a
distribuição por tipo de veículos, respectivamente.
28
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
Nº de Veículos
5000000
4500000
4000000
3500000
3000000
2500000
2000000
1500000
1000000
500000
0
Anos
Figura 10. Evolução da Frota em Circulação.
Distribuição Frota
25%
% de veículos
20%
15%
10%
5%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
88
-8
7
-8
5
86
84
80
Pr
é
80
-8
3
0%
Ano de Fabricação
RMPA
SERRA
CENTRAL
MISSÕES
NORTE
SUL
CAMPANHA
LITORAL
FIGURA 11. Evolução Frota Circulante por Macro Região em 2009
A maioria da frota circulante no Estado utiliza gasolina, com
predominância dos automóveis e das motocicletas.
29
Distribuição da Frota por Tipo de Combustível
GNV; 1,1%
Álcool; 4,6%
Flex; 12,6%
Diesel; 8,8%
Gasolina; 72,9%
GNV
Flex
Gasolina
Diesel
Álcool
FIGURA 12. Distribuição da frota por tipo de combustível em 2009
Distribuição da Frota por Tipo de veículo no RS
ônibus
0,68%
microônibus
0,31%
motos
20,52%
caminhonetas
4,53%
caminonetas
4,75%
automóveis
64,27%
caminhões
4,94%
automóveis
caminhões
caminonetas
ônibus
microônibus
motos
caminhonetas
FIGURA 13. Distribuição da frota por tipo de veículos em 2009
30
5.1. Macrorregião 1 - Região Metropolitana de Porto Alegre
- RMPA
A macrorregião RMPA é composta por 31 municípios que abrangem
aproximadamente 10 mil km2 e uma população de 3.893.841 habitantes. Os municípios são:
•
ALVORADA
•
ESTEIO
•
PORTO ALEGRE
•
ARARICÁ
•
GLORINHA
•
ST.ANTÔNIO DA PATRULHA
•
ARROIO DOS RATOS
•
GRAVATAÍ
•
SÃO JERÔNIMO
•
CACHOEIRINHA
•
GUAÍBA
•
SÃO LEOPOLDO
•
CAMPO BOM
•
IVOTI
•
SAPIRANGA
•
CANOAS
•
MONTENEGRO
•
SAPUCAIA DO SUL
•
CAPELA DE SANTANA
•
NOVA HARTZ
•
TAQUARA
•
CHARQUEADAS
•
NOVA SANTA RITA
•
TRIUNFO
•
DOIS IRMÃOS
•
NOVO HAMBURGO
•
VIAMÃO
•
ELDORADO DO SUL
•
PAROBÉ
•
ESTANCIA VELHA
•
PORTÃO
A macrorregião RMPA está localizada conforme a Figura 14:
Figura 14 - Macrorregião RMPA
31
Esta macrorregião possui uma frota circulante de 1.575.472 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 15.
Figura 15 - Frota circulante Macrorregião 1 – RMPA
O perfil da frota circulanete predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 1 – RMPA é demonstrado na Figura 16.
12%
% de veículos
10%
8%
6%
4%
2%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
97
96
95
94
93
92
90
91
89
88
Pr
é
80
80
-8
3
84
-8
5
86
-8
7
0%
Ano de Fabricação
Figura 16 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 1 – RMPA
5.2. Macrorregião 2 - Serra
A macrorregião Serra é composta por 44 municípios que abrangem
aproximadamente 18 mil km2 e uma população 992.146 habitantes. Os municípios são:
•
ANTONIO PRADO
•
BOM JESUS
•
CARLOS BARBOSA
•
BENTO GONÇALVES
•
CAMBARA DO SUL
•
CAXIAS DO SUL
•
BOA VISTA DO SUL
•
CANELA
•
CORONEL PILAR
32
•
COTIPORÃ
•
MONTE BELO DO SUL
•
SANTA TEREZA
•
FAGUNDES VARELA
•
MORRO REUTER
•
SÃO FRANCISCO DE PAULA
•
FARROUPILHA
•
NOVA ARAÇÁ
•
SÃO JOSÉ DO HORTÊNCIO
•
FLORES DA CUNHA
•
NOVA BASSANO
•
SÃO JOSÉ DOS AUSENTES
•
GARIBALDI
•
NOVA PÁDUA
•
SÃO MARCOS
•
GRAMADO
•
NOVA PETRÓPOLIS
•
SERAFINA CORREA
•
GUAPORÉ
•
NOVA PRATA
•
TRÊS COROAS
•
IGREJINHA
•
NOVA ROMA
•
UNIÃO DA SERRA
•
IPÊ
•
PICADA CAFÉ
•
VERANÓPOLIS
•
JAQUIRANA
•
PRESIDENTE LUCENA
•
VILA FLORES
•
VISTA ALEGRE DO PRATA
•
LINDOLFO COLLOR
•
PROTÁSIO ALVES
•
MONTAURI
•
SANTA MARIA DO HERVAL
A macrorregião Serra está localizada conforme a Figura 17:
Figura 17 - Macrorregião 2 - Serra
Esta macrorregião possui uma frota circulante de 489.491 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 18.
33
Figura 18 - Frota circulante Macrorregião 2 – Serra
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 2 – SERRA é demonstrado na Figura 19.
14%
12%
% de veículos
10%
8%
6%
4%
2%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
97
96
95
94
93
92
91
89
90
88
Pr
é
80
80
-8
3
84
-8
5
86
-8
7
0%
Ano de Fabricação
Figura 19 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 2 – SERRA
5.3. Macrorregião 3 – Central
A macroregião Central é composta por 82 municípios que abrangem
aproximadamente 22 mil km2 e uma população 867.522 habitantes. Os municípios são:
•
AGUDO
•
BOQUEIRÃO DO LEÃO
•
CRUZEIRO DO SUL
•
ALTO FELIZ
•
BROCHIER
•
DIONA FRANCISCA
•
ANTA GORDA
•
BUTIÁ
•
DOIS LAJEADOS
•
ARROIO DO MEIO
•
CACHOEIRA DO SUL
•
DOUTOR RICARDO
•
ARROIO DO TIGRE
•
CANDELARIA
•
ENCANTADO
•
ARVOREZINHA
•
CANUDOS DO VALE
•
ENCRUZILHADA DO SUL
•
BARÃO
•
CAPITÃO
•
ESTRELA
•
BARROS CASSAL
•
CERRO BRANCO
•
FAXINAL DO SOTURNO
•
BOM PRINCÍPIO
•
COLINAS
•
FAZENDA VILANOVA
•
BOM RETIRO DO SUL
•
COQUEIRO BAIXO
•
FELIZ
34
•
FONTOURA XAVIER
•
PANTANO GRANDE
•
SÃO VALENTIM
•
FORMIGUEIRO
•
PARAÍSO DO SUL
•
SÃO VENDELINO DO SUL
•
FORQUETINHA
•
PARECI NOVO
•
SEGREDO
•
GENERAL CAMARA
•
PASSA SETE
•
SÉRIO
•
GRAMADO XAVIER
•
PASSO DO SOBRADO
•
SILVEIRA MAIRTINS
•
HARMONIA
•
PAVERAMA
•
SINIMBU
•
HERVEIRAS
•
PINHAL GRANDE
•
SOBRADINHO
•
IBARAMA
•
POÇO DAS ANTAS
•
TABAÍ
•
ILOPÓLIS
•
POUSO NOVO
•
TAQUARI
•
IMIGRANTE
•
PROGRESSO
•
TEUTONIA
•
ITAPUCA
•
PUTINGA
•
TRAVESSEIRO
•
IVORÁ
•
RELVADO
•
TUNAS
•
LAGOA BONITA DO SUL
•
RESTINGA SECA
•
TUPANDI
•
LAGOÃO
•
RIO PARDO
•
VALE DO SOL
•
LAJEADO
•
ROCA SALES
•
VALE REAL
•
LINHA NOVA
•
SALVADOR DO SUL
•
VALE VERDE
•
MARATÁ
•
SANTA CLARA DO SUL
•
VENÂNCIO AIRES
•
MARQUES DE SOUZA
•
SANTA CRUZ DO SUL
•
VERA CRUZ
•
MATO LEITÃO
•
SANTA MARIA
•
VESPASIANO CORREA
•
MINAS DO LEÃO
•
SÃO JOÃO DO POLESINE
•
WESTFALIA
•
MUÇUM
•
SÃO JOSÉ DO HERVAL
•
NOVA BRÉSCIA
•
SÃO PEDRO DA SERRA
•
NOVA PALMA
•
SÃO SEBASTIÃO DO CAÍ
•
NOVO CABRAIS
•
SÃO SEPÉ
A macrorregião Central está localizada conforme a Figura 20:
Figura 20 - Macrorregião 3 - Central
35
Esta macrorregião Central possui uma frota circulante 377.349 veículos com
uma distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 21.
CENTRAL
8%
4%
GASOLINA
GASOLINA (MOTOS)
29%
DIESEL
59%
ÁLCOOL
FIGURA 21. Frota Circulante Macrorregião 3 - CENTRAL
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 3 - CENTRAL é demonstrado na Figura 22.
18%
16%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
88
8
80 0
-8
84 3
-8
86 5
-8
7
0%
Pr
é
% de veículos
14%
Ano de Fabricação
Figura 22 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 3 – CENTRAL
36
5.4. Macrorregião 4 – Missões
A macrorregião Missões é composta por 104 municípios que abrangem
aproximadamente 39 mil km2 e uma população 995.731 habitantes. Os municípios são:
•
AJURICABA
•
FORTALEZA DOS VALES
•
SALVADOR DAS MISSÕES
•
ALECRIM
•
GARRUCHOS
•
SANTA BARBARA DO SUL
•
ALEGRIA
•
GIRUÁ
•
SANTA ROSA
•
ALTO ALEGRE
•
GUARANI DAS MISSÕES
•
SANTO ÂNGELO
•
AUGUSTO PESTANA
•
HORIZONTINA
•
SANTO ANTÔNIO DAS MISSÕES
•
BARRA DO GUARITA
•
HUMAITA
•
SANTO AUGUSTO
•
BOA VISTA DO CADEADO
•
IBIRAPUITÃ
•
SANTO CRISTO
•
BOA VISTA DO INCRA
•
IBIRUBÁ
•
SÃO JOSE DO INHACORÁ
•
BOA VISTA DO BURICA
•
IJUI
•
SÃO LUIZ GONZAGA
•
BOM PROGRESSO
•
INDEPENDÊNCIA
•
SÃO MARTINHO
•
BOSSOROCA
•
INHACORÁ
•
SÃO
•
BOZANA
•
ITACURUBI
•
BRAGA
•
JACUIZINHO
•
CAIBATE
•
JOIA
•
CAMPINA DAS MISSÕES
•
LAGOA
MIGUEL
DAS
MISSÕES
DOS
•
TRÊS
SÃO NICOLAU
•
SÃO PAULO DS MISSÕES
•
SÃO PEDRO DO BUTIA
•
CAMPO NOVO
CANTOS
•
SÃO VALÉRIO DO SUL
•
CAMPOS BORGES
•
MATO QUEIMADO
•
SEDE NOVA
•
CANDIDO GODOI
•
MIRAGUAI
•
SELBACH
•
SENADOR
•
CATUIPE
•
MORMAÇO
•
CERRO LARGO
•
NÃO ME TOQUE
SALGADO
FILHO
•
CHIAPETA
•
NOVA CANDELARIA
•
SETE DE SETEMBRO
•
COLORADO
•
NOVA RAMADA
•
SOLEDADE
•
CONDOR
•
NOVO MACHADO
•
TAPERA
•
TENENTE PORTELA
•
CORONEL BARROS
•
PARAMBI
•
CORONEL BICACO
•
PEJUÇARA
•
TIO HUGO
•
CRISSIUMAL
•
PIRAPÓ
•
TIRADENTES DO SUL
•
CRUZ ALTA
•
PORTO LUCENA
•
TRÊS DE MAIO
•
PORTO MAUÁ
•
TRÊS PASSOS
•
PORTO VERA CRUZ
•
TUCUNDUVA
TUPARENDI
•
DERRUBADAS
•
DEZESSEIS
NOVEMBRO
•
PORTO XAVIER
•
•
DOUTOR MAURICIO CARDOSO
•
QUINZE DE NOVEMBRO
•
UBIRETAMA
•
ENTRE IJUIS
•
REDENTORA
•
VICTOR GRAEFF
•
ESPERANÇA DO SUL
•
ROLADOR
•
VISTA GAÚCHA
•
VITÓRIA DAS MISSÕES
DE
•
ESPUMOSO
•
ROQUE GONZALES
•
ESTRELA VELHA
•
SALDANHA MARINHO
•
EUGÊNIO DE CASTRO
•
SALTO DO JACUI
37
A macrorregião Missões está localizada conforme a Figura 23:
Figura 23 - Macrorregião 4 - Missões
Esta macrorregião possui uma frota circulante 389.227 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 24.
FIGURA 24 - Frota circulante Macrorregião 4 – Missões
38
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 4 - MISSÕES é demonstrado na Figura 25.
25%
% de veículos
20%
15%
10%
5%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
96
97
95
94
93
92
91
89
90
88
Pr
é
80
80
-8
3
84
-8
5
86
-8
7
0%
Ano de Fabricação
Figura 25 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 4 – MISSÕES
5.5. Macrorregião 5 - Norte
A macroregião Norte é composta por 125 municípios que abrangem
aproximadamente 34 mil km2 e uma população 1.047.324 habitantes. Os municípios são:
•
ÁGUA SANTA
•
CHAPADA
•
GRAMADO DOS LOUREIROS
•
ALM TAMANDARÉ DO SUL
•
CHARRUA
•
GUABIJU
•
ALPESTRE
•
CIRIACO
•
IBIACA
•
AMETISTA DO SUL
•
CONSTANTINA
•
IBIRAIARAS
•
ANDRÉ DA ROCHA
•
COQUEIROS DO SUL
•
IPIRANGA DO SUL
•
ARATIBA
•
COXILHA
•
IRAÍ
•
AUREA
•
CRISTAL DO SUL
•
ITATIBA DO SUL
•
BARAO DE COTEGIPE
•
CRUZALTENSE
•
JABOTICABA
•
BARRA DO RIO AZUL
•
DAVID CANABARRO
•
JACUTINGA
•
BARRA FUNDA
•
DOIS IRMAOS DAS MISSOES
•
LAGOA VERMELHA
•
BARRACAO
•
ENGENHO VELHO
•
LAJEADO DO BUGRE
•
BENJAMIN CONSTANT DO SUL
•
ENTRE RIOS DO SUL
•
LIBERATO SALZANO
•
BOA VISTA DAS MISSOES
•
EREBANGO
•
MACHADINHO
•
CACIQUE DOBLE
•
ERECHIM
•
MARAU
•
CAIÇARA
•
ERNESTINA
•
MARCELINO RAMOS
•
CAMARGO
•
ERVAL GRANDE
•
MARIANO MORO
•
CAMPESTRE DA SERRA
•
ERVAL SECO
•
MATO CASTELHANO
•
CAMPINAS DO SUL
•
ESMERALDA
•
MAXIMILIANO DE ALMEIDA
•
CAPAO BONITO DO SUL
•
ESTAÇÃO
•
MONTE ALEGRE DOS CAMPOS
•
CARAZINHO
•
FAXINALZINHO
•
MUITOS CAPõES
•
CARLOS GOMES
•
FLORIANO PEIXOTO
•
MULITERNO
•
CASCA
•
FREDERICO WESTPHALEN
•
NICOLAU VERGUEIRO
•
CASEIROS
•
GAURAMA
•
NONOAI
•
CENTENÁRIO
•
GENTIL
•
NOVA ALVORADA
•
CERRO GRANDE
•
GETULIO VARGAS
•
NOVA BOA VISTA
39
•
NOVO BARREIRO
•
RODEIO BONITO
•
SEBERI
•
NOVO TIRADENTES
•
RONDA ALTA
•
SERTÃO
•
NOVO XINGU
•
RONDINHA
•
SEVERIANO DE ALMEIDA
•
PAIM FILHO
•
SAGRADA FAMILIA
•
TAPEJARA
•
PALMEIRA DAS MISSOES
•
SANANDUVA
•
TAQUARUÇU DO SUL
•
PALMITINHO
•
SANTA CECILIA DO SUL
•
TRÊS ARROIOS
•
PARAÍ
•
SANTO ANTONIO DOPALMA
•
TRÊS PALMEIRAS
•
PASSO FUNDO
•
SANTO ANTONIO DO PLANALTO
•
TRINDADE DO SUL
•
PAULO BENTO
•
SANTO EXPEDITO DO SUL
•
TUPANCI DO SUL
•
PINHAL
•
SAO DOMINGOS DO SUL
•
VACARIA
•
PINHAL DA SERRA
•
SAO JOAO DA URTIGA
•
VANINI
•
PINHEIRINHO DO VALE
•
SÃO JORGE
•
VIADUTOS
•
PLANALTO
•
SAO JOSE DAS MISSOES
•
VICENTE DUTRA
•
PONTÃO
•
SAO JOSE DO OURO
•
VILA LÂNGARO
•
PONTE PRETA
•
SÃO PEDRO DAS
•
VILA MARIA
•
QUATRO IRMAOS
•
SAO VALENTIM
•
VISTA ALEGRE
•
RIO DOS INDIOS
•
SARANDI
MISSOES
A macrorregião Norte está localizada conforme a Figura 26:
Figura 26- Macrorregião 5 – Norte
Esta macrorregião possui uma frota circulante 428.543 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 27.
40
Figura 27- Frota circulante Macrorregião 5 – Norte
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 5 - NORTE é demonstrado na Figura 28.
20%
18%
% de veículos
16%
14%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
96
97
95
94
93
92
91
89
90
88
Pr
é
80
80
-8
3
84
-8
5
86
-8
7
0%
Ano de Fabricação
Figura 28 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 5 – NORTE
5.6. Macrorregião 6 - Sul
A macroregião Sul é composta por 40 municípios que abrangem
aproximadamente 60 mil km2 e uma população 1.201.592 habitantes. Os municípios são:
•
ACEGUÁ
•
CANDIOTA
•
HERVAL
•
AMARAL FERRADOR
•
CANGUÇU
•
HULHA NEGRA
•
ARAMBARÉ
•
CAPÃO DO LEÃO
•
JAGUARÃO
•
ARROIO DE PADRE
•
CERRITO
•
LAVRAS DO SUL
•
ARROIO GRANDE
•
CERRO GRANDE DO SUL
•
MARIANA PIMENTEL
•
BAGÉ
•
CHUÍ
•
MORRO REDONDO
•
BARÃO DO TRIUNFO
•
CHUVISCA
•
PEDRAS ALTAS
•
BARRA DO RIBEIRO
•
CRISTAL
•
PEDRO OSÓRIO
•
CAÇAPAVA DO SUL
•
DOM FELICIANO
•
PELOTAS
•
CAMAQUÃ
•
DOM PEDRITO
•
PINHEIRO MACHADO
41
•
PIRATINI
•
SÃO JOSÉ DO NORTE
•
TAPES
•
RIO GRANDE
•
SÃO LOURENÇO DO SUL
•
TURUÇU
•
SANTA VITÓRIA DO PALMAR
•
SENTINELA DO SUL
•
•
SANTANA DA BOA VISTA
•
SERTÃO SANTANA
A macrorregião Sul está localizada conforme a Figura 29:
Figura 29 - Macrorregião 6 - Sul
Esta macrorregião possui uma frota circulante 447467 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 29.
42
Figura 30 - Frota circulante Macrorregião 6 – Sul
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 6 - SUL é demonstrado na Figura 30.
20%
18%
% de veículos
16%
14%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
88
Pr
é
80
80
-8
84 3
-8
5
86
-8
7
0%
Ano de Fabricação
Figura 31 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 6- SUL
5.7. Macrorregião 7 - Campanha
A macrorregião Campanha é composta por 46 municípios que abrangem
aproximadamente 77 mil km2 e uma população 1.191.320 habitantes. Os municípios são:
•
AGUDO
•
ALEGRETE
•
FAXINAL
FORMIGUEIRO
•
MATA
IBARAMA
•
NOVA PALMA
•
NOVA ESPERANÇA DO
SOTURNO
•
BARRA DO QUARAÍ
•
•
CACEQUI
•
•
CACHOEIRA DO SUL
•
ITAARA
•
CERRO BRANCO
•
ITAQUI
•
DILERMANDO
•
IVORÁ
•
DO
DE
•
MAÇAMBARA
•
MANOEL VIANA
SUL
•
PARAÍSO DO SUL
AGUIAR
•
JAGUARI
•
PINHAL GRANDE
DONA FRANCISCA
•
JARI
•
QUARAÍ
•
JULIO DE CASTILHOS
•
QUEVEDOS
43
•
RESTINGA SECA
•
ROSÁRIO DO SUL
•
SANTA
•
MARGARIDA
DO SUL
•
SANTANA
•
SANTIAGO
•
SÃO BORJA
•
LAGOA BONITA DO SUL
•
SÃO SEPÉ
•
SÃO VICENTE DO SUL
•
SILVEIRA MARTINS
•
SÃO GABRIEL
•
SÃO
JOÃO
DO
POLESINE
DO
LIVRAMENTO
SÃO FRANCISCO DE
ASSIS
•
•
SÃO
MARTINHO
DA
•
TOROPI
•
TUPANCIRETÃ
•
UNISTALDA
SERRA
•
URUGUAIANA
SÃO PEDRO DO SUL
•
VILA NOVA DO SUL
A macrorregião Campanha está localizada conforme a Figura 32.
Figura 32 - Macrorregião 7 - Campanha
44
Esta macrorregião possui uma frota circulante 373375 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 33.
Figura 33 - Frota circulante Macrorregião 7 – Campanha
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 7 – CAMAPNHA é demonstrado na Figura 34.
25%
% de veículos
20%
15%
10%
5%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
96
97
95
94
92
93
91
89
90
88
Pr
é
80
80
-8
3
84
-8
5
86
-8
7
0%
Ano de Fabricação
Figura 34 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 7- CAMPANHA
5.8. Macrorregião 8 - Litoral
A macrorregião Litoral é composta por 24 municípios que abrangem
aproximadamente 8 mil km2 e uma população 296.732 habitantes. Os municípios são:
45
•
•
ARROIO DO SAL
MOSTARDAS
•
BALNEÁRIO PINHAL
•
OSÓRIO
•
CAPÃO DA CANOA
•
PALMARES DO SUL
•
CAPIVARI DO SUL
•
RIOZINHO
•
CARAÁ
•
ROLANTE
•
CIDREIRA
•
TAVARES
•
DOM PEDRO DE ALCÂNTARA
•
TERRA DE AREIA
•
IMBÉ
•
TORRES
•
ITAITI
•
TRAMANDAÍ
•
MAMPITUBA
•
TRÊS CACHOEIRAS
•
MAQUINÉ
•
TRÊS FORQUILHAS
•
MORRINHOS DO SUL
•
XANGRILÁ
A macrorregião Litoral está localizada conforme a Figura 35:
Figura 35 - Macrorregião 8 - Litoral
46
Esta macrorregião possui uma frota circulante 107332 veículos com uma
distribuição por tipo de combustível conforme a Figura 36.
Figura 36 - Frota circulante Macrorregião 8 – Litoral
O perfil da frota circulante predominante, gasolina, distribuída por ano de
fabricação na Macro 8 - LITORAL é demonstrado na Figura 37
18%
16%
12%
10%
8%
6%
4%
2%
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
98
97
96
95
93
94
92
91
90
89
88
80
80
-8
3
84
-8
86 5
-8
7
0%
Pr
é
% de veículos
14%
Ano de Fabricação
Figura 37 - Frota circulante por ano de fabricação Macrorregião 8- LITORAL
47
6. CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS
O perfil da emissão de poluentes, com relação à quantidade, depende do
tipo de combustível e do motor empregado. Por esta razão, um veículo movido a gasolina
não polui da mesma forma que outro veículo a álcool, um veículo a diesel ou uma
motocicleta. Os veículos novos são menos poluidores devido às soluções tecnológicas
fornecidas pelas indústrias automobilísticas.
Do ponto de vista ambiental, o Brasil já produz um dos melhores
combustíveis do mundo, sendo pioneiro em relação à adição de compostos oxigenados à
gasolina - atualmente em 25% de álcool.
O ingresso da frota de veículos movidos a GNV e/ou caráter flexível
(álcool/gasolina) deve modificar o quadro de emissões atuais, promovendo a melhoria da
qualidade do ar. A estimativa das emissões poderá ser melhorada quando os postos de
inspeção e manutenção forem implementados, pois será possível obter uma noção mais
precisa da quilometragem rodada pela frota a cada ano.
O consumo de combustíveis no RS, em 2009, segundo o banco de dados
da ANP, foi o seguinte: gasolina: 2.245.508 (m3/ano); diesel: 2.771.292 (m3/ano); álcool :
403.028 (m3/ano), conforme Figura 38.
Distribuição dos Combustíveis RS/2009
Gasolina C
41%
Gasolina C
Etanol
Óleo Diesel
52%
Óleo Diesel
Etanol
7%
FIGURA 38. Distribuição dos combustíveis em 2009
Fonte: Sistema de Informações de Movimentação de Produtos (SIMP) 1 - Gasolina C foi composta, em 2009, por 75% de
Gasolina A e 25% de Etanol Anidro2 - Mistura de Biodiesel (3% até junho, 4% de julho em diante) e Diesel.
48
As melhorias nos combustíveis apresentam impactos diretos na qualidade
do ar atmosférico, podendo isto ser observado nas reduções dos índices de SO2 obtidos
pela estação manual de monitoramento da FEPAM que associou a redução das
concentrações à diminuição gradual dos teores de enxofre no diesel na época monitorada.
A estação de monitoramento manual realizou as medições na região com
elevado fluxo da frota de ônibus que utilizam diesel como combustível e os resultados são
apresentados na Figura 39.
FIGURA 39. Evolução das emissões de SO2 no tempo em Porto Alegre
49
7. DISTRIBUIÇÃO DAS PRINCIPAIS FONTES FIXAS
COM
ALTO
POTENCIAL
POLUIDOR
NAS
MACRORREGIÕES
O Estado do Rio Grande do Sul através da FEPAM buscou nos últimos
anos, um mapeamento completo das principais fontes com alto potencial poluidor. Desta
forma, os pedidos de licenciamento de novos empreendimentos estão sujeitos à rigorosa
análise técnica no que tange os impactos ambientais.
As distribuições destes empreendimentos nas macrorregiões estão
apresentadas na Figura 40.
Tendo em vista a contribuição das emissões das fontes fixas com potencial
poluidor na degradação da qualidade do ar, é importante que o mapeamento seja feito para
que, somadas às fontes móveis, possa se caracterizar com maior precisão o efeito da
3000
2500
2000
1- RMPA
1500
2- SERRA
3- CENTRO
1000
4- MISSÕES
500
5- SUL
6- CAMPANHA
7- NORTE
8- LITORAL
M
ín
i
m
o
no
Pe
qu
e
éd
io
M
G
ra
nd
e
on
al
0
Ex
ce
pc
i
Número de Empreendimentos
dispersão de poluentes no ar de cada macrorregião.
Porte do Empreendimento
Figura 40. Distribuição dos empreendimentos por potencial poluidor nas macrorregiões.
50
8. USO DE BIODIESEL – METODOLOGIA
ADAPTADA
A variação na quantidade de poluentes emitidos depende de vários fatores,
entre eles a quantidade de combustível utilizado, o tipo de motor, a sua regulagem, a
manutenção, o modo de dirigir e o tipo de fonte móvel. As maiores quantidades de
poluentes emitidos são provenientes dos automóveis, no entanto, caminhões e ônibus
correspondem a uma parcela significativa nestas emissões. O tráfego de veículos pesados,
que compõem a frota diesel, contribui significativamente com a poluição do ar, pois emite
grandes quantidades de NOX, CO, HC e MP.
O Brasil sempre precisou importar óleo diesel para suprir a sua demanda,
no entanto, no ano de 2006 tornou-se um país auto-suficiente na produção de petróleo.
Em 2004 foram produzidos 1,49 milhões de barris de petróleo por dia e consumidos 1,7
milhões barris de derivados de petróleo. O consumo de diesel no país pode ser dividido em
três grandes setores: o de transportes, que representa mais de 75% do total consumido; o
agropecuário, que representa cerca de 16% do total; e o de transformação, que utiliza o
diesel na geração de energia elétrica e corresponde à cerca de 5% do seu consumo total
(website: biodieselbr).
A busca por um combustível que reduzisse os níveis de emissões tornou o
biodiesel uma alternativa vantajosa em níveis ambientais e econômicos. O interesse
mundial no desenvolvimento de biocombustíveis e o aumento das pesquisas científicas
levaram a USEPA a elaborar o Relatório Técnico – Análise dos Impactos das Emissões
com o uso de Biodiesel, que contém informações utilizadas como referência-base nas
emissões com o uso de biodiesel (USEPA, 2002).
O biodiesel pode ser utilizado em uma mistura com diesel ou mesmo
substituí-lo totalmente. É importante verificar quais as proporções das misturas de
biodiesel com diesel que apresentam as propriedades físico-químicas de acordo com os
limites estabelecidos pela agência reguladora de combustíveis no Brasil, a ANP – Agência
Nacional de Petróleo.
Pesquisas realizadas com motores de ciclo diesel demonstraram que
misturas até 5% de biodiesel funcionam perfeitamente como um aditivo ao combustível
mineral e não comprometem a eficiência e nem a durabilidade do motor. A ANFAVEA 51
Associação Nacional de Fabricantes de Veículos Automotores - reconheceu o resultado das
pesquisas e informou que manterá a garantia para os motores abastecidos com a mistura
que começou em 2% e já chegou em 5% no ano de 2010 – meta que era anteriormente
prevista para 2013.
A principal vantagem do biodiesel é a presença de uma significativa
porcentagem de oxigênio em sua composição que é em torno de 11 %. Isso representa um
menor poder energético, no entanto, contribui para o aumento do número de cetano e a
redução nas emissões de poluentes.
O método mais comum para a obtenção de biodiesel é a
transesterificação, uma reação química de óleos vegetais com um álcool (metanol) na
presença de um catalisador. Esse processo separa a glicerina dos óleos, que é removida
através da decantação, separando os compostos sólidos dos líquidos deixando o óleo
mais fino e reduzindo a sua viscosidade.
Após a transesterificação, a viscosidade dos ésteres metílicos de óleos
vegetais - VOME - é reduzida em 85-90% do valor do óleo original. A estequiometria da
reação de transesterificação requer 3 mols de álcool por um mol de triglicerídeo para render
3 mols de ésteres de ácidos graxos e 1 mol de glicerina - glicerol bruto, cuja equação
química é demonstrada na Figura 41 A reação é reversível na natureza e, portanto, é
necessário o uso de excesso de álcool para mudar favoravelmente a reação para o lado do
produto (Ghai et al., 2008).
Figura 41 - Reação de Transesterificação de Triglicerídio. (Fonte: Fachhochschule coburg –
University of Applied Sciences)
52
Com a utilização do biodiesel os principais poluentes seguem uma tendência
de diminuição das emissões, exceto o NOX, que tende a ter uma pequena elevação, como
pode ser visto na Figura 42.
Figura 42 - Emissões de compostos regulamentados em relação ao diesel com o uso de
biodiesel, enfatizando o aumento de NOx. (FONTE: Fachhochschule coburg – University
of Applied Sciences)
O aumento na emissão de NOX deve-se às grandes quantidades de oxigênio
na molécula de biodiesel e à melhora nas condições de combustão. Esta melhoria se deve a
maiores temperatura e a pressão na câmara de combustão, potencializando a formação de
maiores quantidades de NOX através da junção de oxigênio com o nitrogênio presente no
ar.
As reduções nas emissões específicas de CO e HC também podem ser
explicadas pela presença de oxigênio na molécula de biodiesel, uma vez que a
disponibilidade deste comburente na câmara de combustão desloca a reação no sentido da
queima do combustível. Dessa forma a reação de combustão ocorre de forma mais
eficiente e emite uma maior quantidade de CO2 como produto final.
O material particulado é formado principalmente a partir da combustão
incompleta do diesel. Com a melhora na reação de queima de combustível, devido ao uso
do biodiesel, ocorre uma diminuição significativa nas emissões de MP.
Os estudos de emissões partem, conforme o direcionamento da USEPA, da
utilização dos fatores de emissão, que por sua vez são valores estimados obtidos por
modelos computacionais que podem variar ao longo dos anos. Diante disto, inúmeros
53
estudos são relacionados aos diversos cenários que envolvem o uso do biodiesel. Dentre as
abordagens existem variações como tipo de óleo vegetal adicionado, porcentagem da
mistura, rota metílica ou etílica, tipo de catalisador. O tipo de mensuração de emissões
utilizada também pode variar entre análise dinamométrica de motor em bancada e análise
de gases do escapamento do veículo, que são dependentes da utilização de amostras
comerciais ou preparadas em laboratório.
Os fatores de emissão são obtidos em g/KWh tanto em abordagens
nacionais quanto internacionais. Os valores das Tabelas 3 e 4 são utilizados nos cálculos
das estimativas das emissões atmosféricas. Esses valores são obtidos em função das
velocidades médias, da temperatura ambiente, da tecnologia dos veículos, entre outras
variáveis. De acordo com as normas exigidas, a CETESB executa cálculos anuais para os
fatores de emissão, que servem como referência para todos os trabalhos no Brasil
elaborados nesta área (CETESB, 2008).
Tabela 2. Fatores de Emissão de Poluentes – Nacional.
FASE
PROCONVE
I
II
III
IV (parcial)
V (parcial)
CO
HC
NOX
Particulados
(2)
1,86
1,62
0,85
0,86
(2)
0,68
0,54
0,29
0,17
(2)
10,70
6,55
6,16
4,67
(2)
0,660
0,318
0,120
0,080
FONTE: CETESB, 2008.
Tabela 3 Fatores de Emissão de Poluentes – Internacional.
Norma Européia
(Ano de Adoção)
EURO II (1996)
EURO III (2000)
EURO IV (2005)
EURO V (2008)
CO
HC
NOX
Particulados
4,00
2,00
1,50
1,50
1,10
0,70
0,45
0,45
7,00
5,00
3,50
3,50
0,15
0,10
0,05
0,05
FONTE: Trielli, 2007.
As fases I, II e III do PROCONVE que são apresentadas na Tabela 2 já
foram atendidas. Atualmente estão vigorando as fases IV e V, conforme a Resolução
CONAMA Nº 315/02.
Durante a elaboração do inventário foi considerada a correlação
exponencial fornecida pela curva da Figura 43, no que faz referência aos fatores de
emissão. A adequação ao biodiesel é realizada pela aplicação da Equação 6 acrescida dos
54
valores do coeficiente “a” da Tabela 4 e, ainda, considerando as variáveis “b” como
aproximadamente nulas, transformando o segundo termo em um valor unitário.
Figura 43 - Média das emissões com o uso de diferentes porcentagens de biodiesel em
motores ciclo diesel, “referência-base”. (Fonte: USEPA)
Epoluente,ano = exp[a × (vol %biodiesel )]× exp b
Tabela 4 - Valores do coeficiente “a” da Equação 2. (Fonte: USEPA)
8.1. Calculadora de Emissões
O National Biodiesel Board (NBB) é uma associação que representa a
indústria do biodiesel e coordena o desenvolvimento de pesquisas sobre este combustível
nos Estados Unidos. Um recurso disponível no site do NBB é uma ferramenta que, a partir
do fornecimento dos dados de volume de diesel e a mistura de biodiesel, calcula a
55
porcentagem de redução de emissões e a redução na massa de poluentes emitidos para os
seguintes poluentes: PM, HC, CO, NOX, SO2 e CO2, conforme Figura 44. Este modelo
fornece as reduções médias, sendo que os valores reais podem variar devido ao tipo de
motor e ano do veículo.
Os valores obtidos a partir da calculadora de emissões do NBB foram
utilizados neste trabalho com a finalidade de estabelecer uma comparação com os valores
calculados através da metodologia descrita anteriormente. É importante ressaltar que esta
ferramenta tem como base o modelo de cálculo de emissões da EPA.
Figura 44. Ferramenta NBB para comparativo de emissões
56
9. RESULTADOS
A partir dos cálculos realizados obteve-se a contribuição de cada
macrorregião para as emissões de poluentes totais no Rio Grande do Sul. Na Figura 45 e na
Tabela 5 estão apresentados os resultados da contribuição das emissões totais de poluentes
em cada macrorregião e o total do Estado, respectivamente.
Emissões Totais de Poluentes
10%
4%
1- RMPA
2- SERRA
8%
3- CENTRO
40%
4- MISSÕES
9%
5- SUL
6- CAMPANHA
9%
7- NORTE
8%
8- LITORAL
12%
Figura 45. Contribuição das emissões totais de poluentes no RS em 2009
Tabela 5 Emissões em 1000t/ano por tipo de poluente
EMISSÕES ESTADO (1000ton/ano)
NOx
GASOLINA
GASOLINA (motos)*
CO
HC
RCHO
14,80
283,81
19,11
0,21
10,40
0,40 *
5,15
86,47
ÁLCOOL
7,59
54,03
DIESEL
36,84
6,52
2,09
64,38
430,83
33,63
TOTAL
MP
2,03 *
1,62
*
0,78
0,61
2,40
* As emissões atmosféricas oriundas das motos são consideradas em separado devido ao perfil diferenciado de autonomia e
consumo de combustíveis e a maior contribuição nas emissões de poluentes.
A partir da análise dos resultados das contribuições das emissões por tipo
de combustível no estado do RS, é possível perceber que as emissões de CO são mais
57
significativas no Ciclo Otto do que no Ciclo Diesel, enquanto que o NOX possui as
maiores emissões no Ciclo Diesel, como foi verificado por diversos autores, dentre os quais
cita-se Kirchstetter et al., 1998 e CARB, 1996. A quantidade absoluta das emissões de
material particulado na frota à gasolina é superior às emissões da frota diesel. No entanto, o
resultado por número de veículos demonstra que as emissões de material particulado são
mais expressivas na frota diesel.
O motivo pelo qual as emissões totais geradas por veículos a gasolina são
maiores em relação aos outros combustíveis é a existência de uma predominância de
veículos movidos a gasolina na frota total.
Além disso, o motor que opera à diesel é mais eficiente do que o motor do
Ciclo Otto, pois no Ciclo Diesel a combustão se dá através de uma alta taxa de
compressão, produzindo uma queima mais completa e de maior eficiência. O motor de um
caminhão propulsionado a diesel possui uma eficiência térmica que varia em torno de 44 a
46%, enquanto que o melhor motor com Ciclo Otto atinge apenas 30% de eficiência
térmica.
A circulação veicular é uma das responsáveis por uma significativa porção
das emissões de óxido de nitrogênio e partículas inaláveis (PI10). Também são significativas
as emissões de compostos orgânicos voláteis (COVs), que juntamente com os óxidos de
nitrogênio são os precursores de ozônio na atmosfera (Baird, 2002) . Os veículos também
são os principais responsáveis pelas emissões de monóxido de carbono, conforme
observado nos resultados expressos pelos inventários de emissões e pelos dados de
monitoramento da qualidade do ar, que acusam picos de concentração em áreas e horários
de intenso fluxo de veículos. O monóxido de carbono é o principal parâmetro indicador da
poluição veicular.
Os estudos disponíveis referentes à contribuição das fontes móveis na
deterioração da qualidade do ar, em consenso com os resultados apresentados neste
inventário, permitem afirmar que a circulação de veículos em grandes centros urbanos é
uma das principais fontes de emissão de ruídos e da maioria dos poluentes. O dióxido de
enxofre é uma das exceções, pois é emitido predominantemente por setores industriais e de
geração de energia.
58
A seguir são apresentados os resultados das emissões de poluentes para cada
macrorregião do Estado. As contribuições em massa são referentes às frotas gasolina, álcool
e diesel.
9.1. Macrorregião 1 – Região Metropolitana de Porto
Alegre
As emissões de poluentes na RMPA, representadas na Figura 46,
correspondem a 40% do total de poluentes emitidos pela frota circulante em todo o Estado
do RS.
Figura 46. - Emissões atmosféricas da Macrorregião 1 - RMPA
9.2. Macrorregião 2 – Serra
As emissões de poluentes na macrorregião da Serra, representadas na Figura
47 correspondem a 12% do total de poluentes emitidos pela frota circulante em todo o
Estado do RS.
59
Figura 47 - Emissões atmosféricas da Macrorregião 2 – Serra
9.3. Macrorregião 3 – Central
As emissões de poluentes na macrorregião Central, representadas na Figura
48, correspondem a 8% do total de poluentes emitidos pela frota circulante em todo o
Estado do RS.
Figura 48 - Emissões atmosféricas da Macrorregião 3 - Central
9.4. Macrorregião 4 – Missões
As emissões de poluentes na macrorregião das Missões, representadas na
Figura 49, correspondem a 9% do total de poluentes emitidos pela frota circulante em todo
o Estado do RS.
60
Figura 49 - Emissões atmosféricas da Macrorregião 4 - Missões
9.5. Macrorregião 5 – Norte
As emissões de poluentes na macrorregião Norte, representadas na Figura
50, correspondem a 10% do total de poluentes emitidos pela frota circulante em todo o
Estado do RS.
Figura 50 - Emissões atmosféricas na Macrorregião 5 - Norte
61
9.6. Macrorregião 6 – Sul
As emissões de poluentes na macrorregião Sul, que estão representadas na
Figura 51, correspondem a 9% do total de poluentes emitidos pela frota circulante em
todo o Estado do RS.
Figura 51 - Emissões atmosféricas da Macrorregião 6 - Sul
9.7. Macrorregião 7 – Campanha
As emissões de poluentes na macrorregião da Campanha, que estão
representadas na Figura 52, correspondem a 8% do total de poluentes emitidos pela frota
circulante em todo o Estado do RS.
Figura 52 - Emissões atmosféricas da macrorregião 7 - Campanha
62
9.8. Macrorregião 8 – Litoral
As emissões de poluentes na macrorregião Litoral, que estão representadas
na Figura 53, correspondem a 4% do total de poluentes emitidos pela frota circulante
em todo o Estado do RS.
Figura 53 - Emissões atmosféricas da macrorregião 8 – Litoral
A partir dos resultados das contribuições individuais de cada macrorregião
foi possível observar que a RMPA, seguida da macrorregião da Serra, apresentam os
maiores valores de emissões de poluentes. Esse resultado já era esperado já que estas duas
macrorregiões detêm juntas cerca de metade da frota total do Estado, sendo que
aproximadamente 38% correspondem a RMPA, e 12% a Serra.
63
10.CONCLUSÕES
O Primeiro Inventário das Emissões Atmosféricas de Fontes Móveis do Rio
Grande do Sul na sua abrangência e importância versou sobre a compilação do maior
número de parâmetros e, desta forma, foi apresentado como uma ferramenta a ser
considerada nas decisões que envolvem a frota veicular quando do estabelecimento de
novas políticas públicas.
Apesar de o Estado não apresentar índices críticos de poluição atmosférica
é consenso que a quantidade total de poluentes atmosféricos lançados e a inserção diária de
novos veículos na frota estadual tendem a um acréscimo nos índices.
Ainda, é importante que este trabalho seja permanentemente revisto porque
é de extrema importância a elaboração de diagnósticos que fortaleçam as tomadas de
decisões relativas ao planejamento ambiental estratégico. Portanto, acrescentam-se as
seguintes recomendações para os trabalhos futuros:
- Realizar anualmente o Inventário de Emissões Atmosféricas de Poluentes Atmosféricos
para avaliação da contribuição das emissões das fontes fixas e fontes móveis do Estado;
- Parceria com secretarias de saúde do Estado e municipais para desenvolver e aplicar
metodologias de avaliação do grau do dano à saúde pública causado pela emissão de
poluentes atmosféricos e ruído por veículos automotores.
- Parceria com centros climáticos;
Finalizando, é sempre válido ressaltar que esta estimativa é teórica e procura
se aproximar da emissão de fato já que a emissão real de poluentes depende de diversos
outros fatores que não foram levados em consideração.
Sendo assim, a metodologia utilizada para avaliar a quantidade de poluentes
emitidos é eficaz pode ser utilizada como uma forma mais simples e rápida de se ter uma
noção dos impactos que uma mudança na matriz energética poderá causar ao meio
ambiente.
64
11.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
•
BAIRD, Colin. Química Ambiental. 2. Ed. Bookman, 2002, 622 p.
•
CARB, 1996. Predicted California on-road motor vehicle emissions. In: EMFAC7G, vol. I.
Mobile Source Emission Inventory Branch, California Air Resources Board, Sacramento,
CA.
•
CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental – Relatório de Qualidade do
Ar do Estado de São Paulo 2007, Maio, 2008.
•
CORONADO, Christian Rodriguez; CARVALHO JR., João Andrade de; SILVEIRA, José
Luz. Biodiesel CO2 emissions: A comparison with the main fuels in the Brazilian
market. Fuel Processing Technology, 2009, p. 204-211.
•
FAIZ, A.; Weaver. C. S.; Walsh, M. P.; Air pollution from motor vehicles: standards and technologies
for controlling emissions, The World Bank: Washington, 1996.
•
FEEMA – Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente – Inventário de fontes
emissoras de poluentes atmosféricos da Região Metropolitana do Rio de Janeiro, maio, 2004.
•
GHAI S.; Das, L. M.; Babu, M. K. G.; Emissions and Performance Study with Sunflower methyl
Ester as Diesel Engine Fuel. Journal of Engineering and applied Sciences, Vol. 3, Nº 3, 18196608, Outubro, 2008.
•
Kirchstetter, W.T., Miguel, H.A., Harley, A.R., 1998. On-road comparison of exhaust
emissions from gasoline and diesel engines. In: Proceedings of the Eighth CRC On-road
Vehicle Emissions Workshop, April 20–22, San Diego, CA.
•
MAZIERO, J. V. M.; Corrêa, I. M.; Trielli, M. A., Bernardi, J. A.; D’Agostini, M. F.;
Avaliação das Emissões de Poluentes de um Motor Diesel utilizando Biodiesel de Girassol como
Combustível. Engenharia na Agricultura, Vol.14, Nº 4, 287-292, Dezembro, 2006
•
MONTEIRO, A.G., Estratégia de Redução de Emissões de Poluentes no Setor de Transportes por
Meio de Substituição Modal na Região Metropolitana de São Paulo XI, 114 p. 29, COPPE/UFRJ,
M.Sc., Rio de Janeiro, 1998.
•
•
MOREIRA, IGOR. O Espaço Rio-Grandense. Ática, 2004.
National
Biodiesel
Board.
Emissons
Calculator.
Disponível
em:
<http://www.biodiesel.org/tools/calculator>
•
OLIVEIRA, L. B.; Costa, A. O., Biodiesel – Uma Experiência de Desenvolvimento Sustentável, Rio
de Janeiro, 2001.
65
•
PRIMEIRO INVENTÁRIO BRASILEIRO DE EMISSÕES ANTRÓPICAS DE GASES
DE EFEITO ESTUFA - RELATÓRIOS DE REFERÊNCIA - EMISSÕES DE GASES
DE EFEITO ESTUFA POR FONTES MÓVEIS, NO SETOR ENERGÉTICO, Ministério
da Ciência e Tecnologia, 2002
•
SANTANA, E; Tsai, D.; Ferreira, A. L.; Estimativa das Emissões de MP e NOx da Frota Diesel,
IEMA, São Paulo, 2008
•
TEXEIRA, E.C.; Feltes, S.; Santana, E.R.R.; Estudo das Emissões de Fontes Móveis na Região
Metropolitana de Porto Alegre, Rio Grande Do Sul. Química Nova, Vol. 31, No. 2, 244-248,
2008.
•
URIA, L.A.B, Emissão de Gases de Efeito Estufa no Setor de Transportes e seu Potencial de
Aquecimento Indireto: o Caso dos Automóveis e Veículos Comerciais Leves no Brasil. Tese de M.Sc.,
COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ, Brasil ,1996
•
USEPA, A Comprehensive Analysis of Biodiesel Impacts on Exhaust Emissions, Draft Technical
Report, 2002.
•
USEPA, Procedures for Emission Inventory Preparation - Volume IV: Mobile Sources, Emission
Planning and Strategies Division, Office of Mobile Sources and Technical Support
Division Office of Air Quality Planning and Standards, Dezembro,1992.
•
USEPA; Introduction To The Emission Inventory Improvement Program., Steering Committee
Emission Inventory Improvement Program , Julho, 1997.
•
VARON, J.; MARIK, P.E.; FROMM, R.E. & GUELER, A. Carbon monoxide poisoning:
a review for clinitians. The Journal of Emergency Medicine, v. 17, n. 1, p. 87-93, Elsevier, USA,
1999.
Websites*:
ANP:
www.anp.gov.br; acesso:
Biodieselbr:
www.biodieselbr.com.br,
CETESB/ PROCONVE/
CONAMA:
www.cetesb.sp.gov.br;
DETRAN/RS: www.detran.rs.gov.br,
Portoweb:
www.portoweb.com.br
* Os websites foram acessados em diversas datas ao longo da pesquisa.
66
ANEXOS
ANEXO
I.
Síntese
da
Metodologia
e
Parâmetros
Considerados no Inventário de Emissões Atmosféricas de
Fontes Móveis do Estado do Rio Grande do Sul
O Inventário RS, de uma forma mais abrangente, foi dividido em duas
etapas: a primeira que consistiu no levantamento e organização de dados da frota veicular
do RS, do consumo de combustíveis, da qualidade dos combustíveis, da autonomia dos
veículos e dos fatores de emissão. A segunda etapa consistiu na execução dos cálculos
intermediários e dos cálculos das taxas de emissões dos poluentes em questão: monóxido
de carbono [CO], óxidos de nitrogênio [NOx], material particulado [MP], hidrocarbonetos
[HC] e aldeídos [R-CHO].
Entre os métodos utilizados para elaboração de um inventário há o que
utiliza as estimativas dos fatores de emissão do veículo. Esses fatores estimam as emissões
de fontes móveis quando combinados com as correções para os valores de quilometragem
acumulada [kmAc], as estimativas de consumo de combustível e a autonomia de
combustível da frota. Dados médios locais ou regionais podem ser usados, dependendo da
disponibilidade.
A metodologia adotada neste trabalho foi baseada nos métodos para
elaboração de inventários de emissões veiculares utilizada pela "Environmental Protection
Agency", dos Estados Unidos, adequadas e corrigidas para a frota circulante do RS. As
correções levam em consideração o praticado pela CETESB e pelo IEMA.
Tendo em vista, a necessidade de um consistente embasamento teórico para
este tipo de estudo, a confiabilidade nos dados adquiridos juntos aos respectivos Órgãos
e/ou Institutos são imprescindíveis para que os mesmos permitam traduzir, a partir dos
resultados gerados, a maior aproximação possível das quantidades de poluentes lançadas na
atmosfera.
67
Seguem as considerações feitas:
•
ANO DE ESTUDO: 2009;
•
METODOLOGIA:
EPA (Móbile Sources) – fórmula geral; correções do Fator de Deterioração
levando em consideração as diferenças tecnológicas entre Brasil e EUA, para os
principais poluentes extraídos do Appendix 42 – Tabela H46; relatório técnico de
biodiesel – adaptação dos fatores de emissão;
FEPAM – adequações técnicas para a carência de dados no que concerne a
km rodada dos veículos;
CETESB – fatores de emissão frota leve; motos;
IEMA/MMA/IPCC/ANFAVEA – fatores de emissão frota diesel,
metodologia adequada para obtenção dos fatores em massa de combustível/ massa de
poluente; fator de uso/sucateamento da frota
ANP – dados de consumo, considerando: consumo por município,
gasolina, álcool, diesel – separado em diesel metropolitano e interior, para não levar em
consideração os utilizados em outras fontes: marítimo, residencial, etc.;
CONAMA/PROCONVE – consideração de todas as fases e exigências
do Programa Nacional;
REFAP – características e propriedades físico-químicas do combustível
utilizado no RS;
DETRAN/RS – dados da frota circulante do estado:
Frota por tipo -
automóveis,
caminhões,
camionetas/caminhonetas,
microônibus, motocicletas/motonetas, ônibus;
Frota por categoria -
gasolina, álcool, flex – Ciclo Otto; ciclo Diesel; GNV
Frota por ano – toda a frota circulante do Estado agrupadas nos tipos e categorias
para todos os anos a partir de pré-80 até 2009 – ciclo Otto e as fases– P1,P2,P3,P4 e P5
- ciclo Diesel, conforme PROCONVE;
68
•
DIVISÃO DO ESTADO:
Os 496 municípios do Estado foram agrupados em 8 (oito) Macrorregiões
e inventariadas as emissões dos principais poluentes, em conformidade com os limites e
parâmetros exigidos na metodologia escolhida.
A determinação das Macrorregiões levou em consideração os aspectos
ambientais tais como a influência das características geográficas e climáticas, as áreas de
possível circulação dos veículos da região, a divisão territorial utilizada pelo DETRAN/RS
e o número de veículos.
•
CONSONÂNCIA COM O INVENTÁRIO NACIONAL 2010:
Os Programas e Projetos de pesquisa da FEPAM sempre buscaram
condizer com as práticas nacionais e internacionais. Neste contexto, os esforços foram
importantes, pois os organogramas gerais que demonstram os caminhos dos cálculos
intermediários utilizados na elaboração do Inventário gaúcho são coerentes com o
apresentado no Inventário Nacional, o trabalho do RS apresenta-se de forma mais
detalhada por separar o Ciclo Otto do Ciclo Diesel.
É importante considerar os cálculos intermediários tendo em vista que um
carro com tecnologia mais antiga apresenta maiores taxas de emissões de poluentes em
comparação a um veículo zero quilômetro. Considerando o desgaste que ocorrem devido
ao sucateamento e ao uso do veículos, foi possível aproximar uma curva para os dados
locais e estimar o quanto os veículos são deteriorados com o passar dos anos e, também
uma quilometragem acumulada até o ano atual.
É importante ressaltar a metodologia e as correções utilizadas são
concernentes com o utilizado no 1º Inventário Nacional de Emissões Atmosféricas por
Veículos Automotores Rodoviários, conforme Figura 3.
•
RESULTADOS: o Inventário RS apresenta como principais resultados: o perfil da
69
frota do RS; o consumo de combustíveis, a contribuição total das emissões de
poluentes, a quantificação destas emissões em cada uma das 8 macrorregiões para
apontar e identificar as regiões mais críticas e, consequentemente, direcionar ações
ANEXO II – Um Relato Sobre a Formação de Ozônio na
Troposfera
O ozônio pode ser normalmente encontrado na Estratosfera, que está
situada entre 15 e 50km acima da superfície terrestre. Entretanto, altas concentrações deste
gás são freqüentemente encontradas na Troposfera - camada da atmosfera situada a até
15km de altura da superfície terrestre. Em baixas altitudes, o ozônio é considerado um
poluente e, portanto, deve-se fazer o possível para evitar a sua formação (Baird, 2002).
Os reagentes que dão origem ao ozônio troposférico são poluentes emitidos
principalmente pela combustão incompleta de combustíveis fósseis: os óxidos de
nitrogênio e os compostos orgânicos voláteis (COVs), que são constituídos por
hidrocarbonetos e derivados. Os centros urbanos são locais que possuem uma alta
concentração destes poluentes devido à presença de intenso tráfego veicular e áreas
industriais, e é por isso que essas são as regiões com a maior incidência de ozônio
troposférico.
A formação do ozônio ocorre através da reação fotoquímica entre os óxidos
de nitrogênio, os compostos orgânicos voláteis e o oxigênio presente na atmosfera,
catalisada pela radiação solar. Portanto, em regiões com altas concentrações de poluentes e
elevada incidência de luz solar ocorrerá uma maior formação de ozônio.
A presença do ozônio na Troposfera acarreta em vários prejuízos para o
meio ambiente, entre eles a formação do Smog Fotoquímico, que é uma neblina que
contem altos níveis de O3 e NOX. Para que ocorra a formação do Smog algumas condições
devem ser satisfeitas, como tráfego substancial de veículos, temperatura e radiação solar
moderadamente elevadas e pouca movimentação das massas de ar.
Essas condições
caracterizam perfeitamente a situação dos centros urbanos. A névoa fotoquímica causa
irritação nas vias respiratórias e nos olhos, danos às plantações, à vegetação natural e aos
materiais em geral (Baird, 2002)
70
Portanto, a melhor maneira para evitar o aparecimento de ozônio nas
camadas mais baixas da atmosfera, e conseqüentemente evitar que episódios de Smog
Fotoquímico ocorram, é reduzindo as emissões dos poluentes precursores, NOX e COVs.
ANEXO III - Emissões de CO2
As elevadas taxas de crescimento populacional e de industrialização
acarretaram em um aumento no consumo de combustíveis fósseis e, conseqüentemente em
uma elevação nas emissões de gases, entre eles o CO2.
O dióxido de carbono é lançado na atmosfera através da reação completa de
combustão, e recentemente foi classificado pela EPA como um poluente. Dessa forma, é
de extrema importância que sejam avaliados os impactos de diversos combustíveis sobre o
meio ambiente através da quantificação das emissões de CO2.
O diagnóstico do PACE – Plano ar, Clima e Energia, um convênio entre o
governo francês e a FEPAM apontou no seu relatório intermediário que as maiores
contribuições de GEE são oriundas do transporte.
Através da reação estequiométrica da combustão e dos valores de
densidade, é obtido o valor de massa de CO2 emitida para cada m³ de combustível
consumido. Para a gasolina são emitidas 2,316 toneladas, para o álcool 1,511 toneladas,
para o diesel são 2,683 toneladas e para o biodiesel feito a partir de óleo de soja são
emitidas 2,48 toneladas de CO2. Comparando as emissões pode-se perceber que o diesel é
o combustível que mais emite CO2, enquanto o álcool possui as menores emissões.
Entretanto, devemos ressaltar que durante a produção da biomassa, que dá origem ao
álcool, ocorre a captura de CO2 e, portanto, as emissões totais desse combustível deve ser
ainda menor (Coronado, 2009).
A comparação entre as emissões de CO2 para os veículos que utilizam cada
tipo de combustível em 2007 no Brasil pode ser observada na Figura 54 .
71
18
16
14
Ton CO2
12
10
8
6
4
2
0
Gasolina
Flex
Álcool
Diesel
Total
Tipo de Veículo
Figura 54 - Emissão de CO2 pelos veículos brasileiros em 2007 (Fonte: Coronado, 2009)
Com a inserção de porcentagens de biodiesel no diesel, as emissões
veiculares de CO2 tendem a aumentar devido a maior oxigenação do biodiesel, como já
mencionado anteriormente. Entretanto, assim como o álcool, o biodiesel captura enormes
quantidades deste poluente durante o seu ciclo de vida, fazendo com que a sua utilização
seja favorável ao meio ambiente.
72
ANEXO IV - Projeto Estruturante em Agroenergia do Rio
Grande do Sul
No ano de 2005, a FEPAM, junto com quatro instituições - FEPAGRO,
CIENTEC, UNISINOS e UFRGS - conquistou junto ao Governo Federal uma cota para
desenvolvimento de projeto em presença da CHAMADA PÚBLICA MCT/FINEP/Ação
Transversal - Projetos Estruturantes dos Sistemas Estaduais de C, T & I 08/2005.
O conjunto de projetos, subdivididos em temáticas, apresentou uma
proposta para abordagem do impacto do uso de Biodiesel no Estado, cabendo à FEPAM e
à UFRGS a Temática Ambiental, cujos subprojetos estão apresentados a seguir:
a) Análise de impacto ambiental de culturas (mamona, girassol e mandioca)
passíveis de utilização para produção de biodiesel no RS;
b) Estudo das emissões veiculares (diesel e biodiesel nas proporções de 2, 5, 10 e
20%) e das condições ambientais na Região Metropolitana de Porto Alegre;
c) Elaboração de um inventário de fontes móveis a partir do levantamento das
condições de tráfego nas principais vias da RMPA;
d) Aplicação de modelagem atmosférica buscando os pontos e poluentes de maior
impacto para condições anteriores e posteriores a utilização do biodiesel (2, 5,
10 e 20%).
73
ANEXO V - Descrição do Modelo de Dispersão de
Poluentes
Para aplicações neste projeto, dois modelos de dispersão podem ser utilizados:
Weather Research and Forecasting - Chemical (WRF-Chem) e Comprehensive Air Quality Model with
EXTENSIONS (CAMx). O modelo WRF-Chem surgiu a partir da implemetação de
módulos químicos dentro do modelo Weather Research and Forecasting (WRF), permitindo a
realização de previsões meteorológicas e da qualidade do ar de forma simultânea. Em
particular, foram inseridos diferentes "pacotes químicos" na estrutura do modelo,
oferecendo a possibilidade de uma avaliação on-line da evolução dos poluentes de maior
interesse. Na avaliação on-line o transporte de poluentes é feito usando as mesmas
coordenadas e as mesmas parametrizações físicas da meteorologia. Em contrapartida, o
modelo CAMx utiliza os campos meteorológicos provenientes do modelo WRF
(modelagem off-line).
Ambos modelos, WRF-Chem e CAMx, simulam a emissão, dispersão, reação
química e remoção de poluentes na atmosfera através da solução da equação da
continuidade de poluentes para cada espécie química em um sistema de grade
tridimensional.
O modelo WRF foi concebido para simular e prever fenômenos atmosféricos. Este
apresenta um código numérico que permite efetuar simulações em escalas que variam da
escala local até a escala global. O modelo é composto por um módulo dinâmico (baseado
nas equações prognósticas do movimento), um módulo para a termodinâmica úmida
(nuvens e precipitação), um módulo dedicado ao balanço radiativo e um outro dedicado a
parametrização da turbulência na camada limite planetária.
O modelo permite simular fenômenos através da técnica de aninhamento de grade,
pela qual a estrutura de escala maior é representada pela grade mais externa, de menor
resolução, enquanto os detalhes da circulação local são reproduzidos com a grade mais
interna, de maior resolução.
O CAMx é um modelo de dispersão fotoquímico que permite tratar a
poluição atmosférica de gases e partículas (ozônio, PM2.5, PM10) em escalas que variam da
sub-urbana a continental. O CAMx pode ser acoplado a diversos modelos meteorológicos
(entre estes, o modelo WRF) e pode receber informações sobre as fontes de emissão de
74
muitos pré-processadores. Este modelo tem sido empregado extensivamente por agências
ambientais, instituições de pesquisa e empresas de consultoria, visando controlar a
qualidade do ar e servir de subsídio para pesquisas sobre a dispersão de poluentes e a
química da atmosfera. O modelo também é indicado pela U.S. EPA para utilização em
estudos de dispersão de ozônio.
As simulações numéricas seguirão duas etapas principais:
•
Na primeira etapa será realizada a implementação dos modelos WRF-Chem ou WRF-
CAMx sobre uma área, cobrindo o Estado do Rio Grande do Sul, dando-se ênfase às
fontes móveis e aos maiores conjuntos de fontes fixas da RMPA. O uso deste domínio
permitirá a representação das circulações em escala regional. As circulações locais serão
consideradas através de grades aninhadas;
•
A segunda etapa será dividida em dois passos. No primeiro, simulações serão realizadas
considerando-se somente os poluentes precursores do ozônio. No segundo passo, o
modelo WRF-Chem ou WRF-CAMx será utilizado considerando os módulos de reação
química para o tratamento do ozônio. A partir disso, será possível avaliar os resultados
através de comparações com os dados de concentração obtidos pelo monitoramento.
As informações de entrada para as simulações são compostas por dados
meteorológicos, em níveis de pressão e em superfície (análises NCEP (National Center for
Environmental Predictions) contento vento, temperatura e umidade), e por dados das
fontes móveis na RMPA. As informações de saída dos modelos são as previsões compostas
por dados meteorológicos e dados de concentrações de poluentes.
75
ANEXO VI – TABELAS E FATORES DE EMISSÃO
Tabela Fatores de Emissão Veículos Leves
76
Continuação Fatores de Emissão Veículos Leves
77
Tabela Fatores de Emissão Veículos Pesados
Tabela
Motos
Fatores
de
Emissão
Veículos
78
Continuação
Motos
Fatores
de
Emissão
Veículos
Considerações abordadas no Inventário Nacional a respeito dos fatores de
emissão:
79