Transição de Fóssil para

Renovável na Produção de

Alimentos, Água e EnergiaIvan Bergier1,*, Luz Selene Buller2, Enrique Ortega2, Fausto Schwert3, Thiago Goulart4, Rui

Ulsenheimer4, Gustavo Bayma-Silva5, Sandra Nogueira5, Juan M. Mesa-Perez6, Eduardo Soriano7

1 – Laboratory of Biomass Conversion, Embrapa, Corumbá, Brazil

2 – Food Engineering School, State University of Campinas, Campinas, Brazil

3 – Fertisui, Organic Fertilizers Limited, São Gabriel do Oeste, Brazil

4 – COOASGO, Agricultural Cooperative of São Gabriel do Oeste, Brazil

5 – Laboratory of Satellite Monitoring, Embrapa, Campinas, Brazil

6 – Bioware Technologies Limited, Campinas, Brazil

7 – Minister of Science, Technology and Innovation, Secretary of Innovation and Technological

Development, Brasília, Brazil

Humanidade sustentável

Caçadores/Coletores, ~ 2Ma a 10ka a.c.

• Padrão distribuído, coletivo, colaborativo

• Busca de recursos por ‘Vôos de Lévy’

• Não esgota os recursos naturais, não

satura/polui o ambiente

• Permite a regeneração dos recursos naturais,

recicla os nutrientes (‘rotação de cultura’)

• Sustentabilidade: Paraíso dos Ecossistemas

Origens da Insustentabilidade humanaExpulsão do Paraíso: mito precisa ser revisto

• Aprendeu-se a manejar o fogo e a água

• Descobriu-se como plantar

• Domesticou-se animais

• Não se faz mais ‘Vôos de Lévy’ (sedentarismo)

• Nos fixamos a terra (sentido de posse, concentração)

Mulher de Willendorf:

esculpida há ~ 22-24ka

a.c.

Símbolo de fertilidade,

ligada a origem das

sociedades agrárias.

Humanidade insustentávelEra do Antropoceno, ~ 10-20ka a.c. até o presente

O primeiro que tendo cercado um terreno se lembrou de dizer: ‘Isto

é meu’, e encontrou pessoas bastante simples para o acreditar, foi

o verdadeiro fundador da sociedade civil.

Jean-Jacques Rousseau (Pré-Revolução Francesa, 1712-1778)

(Discurso sobre a desigualdade como último termo do estado de natureza)

”“

Avanço tecnológico = Boom populacional urbano: de bombas (TNT)

para fertilizantes sintéticos a base de energia fóssil (emissão de gases de

efeito estufa e mudança acentuada do uso da terra = perda de serviços

ambientais = menor capacidade de regulação hídrica e climática

Fim da 2ª Guerra Mundial

Humanidade insustentável

Das cercas aos avanços tecnológicos

Equilíbrios

socioambientais

http://www.nature.com/nature/journal/v4

61/n7263/fig_tab/461472a_F1.html

Padrão distribuído Padrão hierárquico

Humanidade insustentável

~ 2Ma a 10ka a.c. ~ 10-20ka a.c. até o presente

Distorções

Socioambientais

(alteram o tecido social e os ecossistemas)

Padrão Hierárquico (Piramidal)

Padrão tecnológico atual com degradação socioambiental

(muita gente, poluição e concentração de riqueza)

Rural production

Urbanconsumption

Nonrenewableresources

Fossil energy & materials

Food & biofuels

Nonrenewableresources

Fossil energy & materials

Gre

en

ho

use

gase

s e

mis

sio

n

So

il& w

ate

rp

ollu

tion

Gre

en

ho

use

gase

s e

mis

sio

n

So

il& w

ate

rp

ollu

tion

Humanidade

108

107

106

105

104

1000 100 10 1 10 100 1000 104

105

106

107

108

Área e Qualidade

dos Ecossistemas

População

humana

10 bilhões

1 a 2 bilhões

7 bilhões

108

107

106

105

104

1000 100 10 1 10 100 1000 104

105

106

107

108

3 bilhões

Extração e Consumo

do Energéticos

Fósseis e Minérios

Declínio ‘suportável’

Declínio ‘extremo’

Adaptado de: www.unicamp.br/fea/ortega/

Somente os + ricos

Padrão Mais Distribuído

Rural production

Urbanconsumption

Nonrenewableresources

Fossil energy & materials

Food & biofuels

Gre

enho

use

gase

s em

issi

ons

Soil& w

aterpollution

Gre

enho

use

gase

s em

issi

ons

Soil& w

aterpollution

Nonrenewableresources

Fossil energy & materials

Padrão tecnológico mais distribuído

com menos degradação socioambiental (suportável)

Internal Rural

Feedback Loops

Urban to Rural

Feedback Loops

Quasi-sustainability

‘Bom selvagem’

Tecnologias renováveis para transformar a poluição da suinocultura em produtos mais

sustentáveis, e promover balanços favoráveis de energia, água, nutrientes e

socioeconômicos (http://www.fao.org/docrep/018/i3403e/i3403e04.pdf)

$$

$$$

$$

To crop rotation/pasture/forestry

20 hectates

Renewable energy to market

2,000 swinesManure

inspection boxAnaerobic digester

$$$

$$$

$$$

$$$

40% efficiency

hidraulic pump

40% efficiency

electricity generator

Biogas pipelines

400,000 cubic meters per year

Liquid fertilizer pipelines

7,300 cubic meters per year

Biochar to market

$$$ $$

$$$

$$$

$$$$

Internal Rural Feedback Loops

Agrossuinocultura na borda Cerrado/Pantanalhttp://planetasustentavel.abril.com.br/blog/agrisustenta/

Agrossuinocultura na borda Cerrado/Pantanalhttp://planetasustentavel.abril.com.br/blog/agrisustenta/

A

B

Agrossuinocultura na borda Cerrado/Pantanalhttp://planetasustentavel.abril.com.br/blog/agrisustenta/

Agrossuinocultura na borda Cerrado/Pantanalhttp://planetasustentavel.abril.com.br/blog/agrisustenta/

Se todo N, P e K orgânico no

resíduo retornasse ao sistema

(milho/soja),

a reciclagem seria de

58%, 5% e 41%,

respectivamente

Buller et al. (in prep.)

Internal Rural Feedback Loops

Estimations Total

Total number of swine in ~3 production cycles/yr 744000

Annual cropland area for feeding swine, hectares 12496

Potential stormwater recovery and recycling, m3/yr 357120

Available renewable power, MW 14

Demanded fertigation area for pasture, hectares 2480

Demanded fertigation area after effluent solid phase separation, hectares 303

É possível retornar à lavoura?

E os seus, estão sendo reciclados?

http://www.lowtechmagazine.com/2010/09/recycling-animal-and-human-dung-is-the-key-to-sustainable-farming.html

B

E

C

D

A

Ao invés de refutar a

eutrofização e as emissões de

metano por hidrelétricas, é

melhor evitar que estes

corpos d’água sejam

“fertilizados”, assegurando

que os fertilizantes de

dejetos humanos também

retornem às lavouras.(Bergier et al., 2014, Environ Monit

Assess, 10.1007/s10661-014-3834-2)

Still under construction!

No Brasil, a PNRS....

a PNMC...., a PILPF....

Muita política e pouca

ação das pessoas

Equilíbrios

socioambientais

Padrão distribuído Padrão “hierárquico” (tec)

A rede de pessoas (internet) faz parte da solução:

Crushing (as pessoas têm informação instantânea e disponível)

Cloning (as pessoas selecionam coisas boas)

Clustering (as pessoas se unem para resolver objetivos coletivos)

Swarming (autorganização visando ganhos coletivos)

Des

conce

ntr

ação

Dem

ocr

acia

rea

l

Concentração

Falsa democracia

Distorções

Socioambientais

LINKS

Obrigado ivan.bergier@embrapa.br