Aspectos ambientais da fertilização - nutriexperts.info Carlos Cerri.pdf · COP-8 Nova Delhi...
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Carlos Eduardo P Cerri
ESALQ/USP
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases
do efeito estufa
ÍNDICE
AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS
ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
• ADAPTAÇÃO
• REDUÇÃO DAS EMISSÕES
• FIXAÇÃO DE CARBONO
PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa
ÍNDICE
AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS
ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
• ADAPTAÇÃO
• REDUÇÃO DAS EMISSÕES
• FIXAÇÃO DE CARBONO
PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa
Tm = 15 oC
Aquecimento global e Mudanças climáticas
Tmax: 50 oC
Tmin: -90 oC
Efeito estufa “natural”Tm = 15 oC
Tm = -18 oC
Homo sapiens sapiens
Homo industrialis
Século XIX
T média = 15 ºC T média = 15 ºC + T
Aquecimento Global
Natural Antrópico
240 W m-2 240 W m-2 - x
X = 1,6 W m-2
T média = 15 ºC + 0,8
Mudança Climática Global
CO2 CH4 N2O
Gases do efeito estufa
Dióxido de Carbono → CO2
Metano → CH4
Óxido Nitroso → N2O
Vapor d’água → H2Ovap
CFC, HFC, PFC, SF6
CO2
CH4
N2O
CO2
CH4
N2O
GASES DE EFEITO ESTUFA
Potencial de Aquecimento Global (PAG)
Gás de referência: CO2
PAGx = ax x
aCO CO2 2
ax (W/m2/kg): capacidade de absorçãoda radiação infravermelha pelo gás x
x (ano): tempo de residência do gás x
CO2 (ano): tempo de residência do CO2
aCO2 (W/m2/kg): capacidade de absorçãoda radiação infravermelha pelo gás CO2
Gás CO2 H2Ovap CH4 N2O
PAG 1 8 25 298
Gás CFC HCFC HFC SF6 SF5CF3
PAG 5 000-14 000
1 500-4 000
3 000-9 000
22 200 17 500
PAG dos principais gases do efeito estufa
CO2 CH4 N2O
1 25 298
1 kg CH4 = 25 kg CO2eq
1 kg N2O = 298 kg CO2eq
CO2 Equivalente
C Equivalente
1 kg C-CH4 = 8.4 kg Ceq
1 kg N-N2O = 126.9 kg Ceq
Unidade Equivalente em CO2 (CO2eq)
ÍNDICE
AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS
ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
• ADAPTAÇÃO
• REDUÇÃO DAS EMISSÕES
• FIXAÇÃO DE CARBONO
PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 … 20161992
COP-1Berlim
COP-2Genebra
COP-3Quioto
COP-4Buenos Aires
COP-5Bonn
COP-6
La Haia
6bis
Bonn
Protocolo
de Quioto
Plano de Ação
De Buenos
Aires
Comunicações
nacionais
Mandato
de Berlim
Comunicaçõesnacionais
COP-7Marraqueche
COP-8Nova Delhi
COP-9Milão
COP-10
Buenos Aires
...
COP-21
Paris
AÇÕES INTERNACIONAIS FRENTE AO AQUECIMENTO GLOBAL
Protocolo de Quioto
• Redução das emissões dos GEE: 5,2% em média• Ano base: 1990• Período de compromisso: 2008-2012
Meta para os países industrializados
Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas
Cerri 2016
Homo sapiens sapiens
Homo industrialis
Século XIX
T média = 15 ºC + T
Antrópico
240 W m-2 240 W m-2 - x
X = 1,6 W m-2
T média = 15 ºC + 0,8
CO2 CH4 N2O
Mudança climática com efeitos irreversíveis
Mudança no
uso da terraAgricultura Pecuária
AQUECIMENTO GLOBAL
MUDANÇAS CLIMÁTICAS
Enfrentar o problema
Estratégias devem e
podem ser implementadas
em conjunto
AÇÕES INTERNACIONAIS FRENTE AO AQUECIMENTO GLOBAL
Mitigação
Reação ao impacto do problema
Novas práticas
Administrar os riscos
Fortalecimento das instituições
Treinamentos
Adaptação
Diminuir a emissão Aumentar a fixação
AÇÕES INTERNACIONAIS FRENTE AO AQUECIMENTO GLOBAL
Vegetação SoloIndústria Transporte Eletricidade Agricultura e outros usos da terra
INDC do Brasil
Amplo escopo de mitigação, adaptação emetas de implementação, visando atingir oobjetivo da Convenção UNFCCC
http://www4.unfccc.int/submissions/INDC/Published%20Documents/Brazil/1/BRAZIL%20iNDC%20english%20FINAL.pdf
Compromissos assumidos pelo Brasil
INTENDED NATIONALLY DETERMINED CONTRIBUTION
Editoria de arte/Folhapress
Metas governamentais do Brasil para redução de emissão
1996-2005referência
-40%
-30%-80%
-30%
Taxas de desmatamento (barras) e níveis de redução (linhas)para os quadriênios propostos pelo Plano Nacional deMudanças Climáticas (Brasil, 2008) em relação à linha debases 1996-2005.
Setores prioritários para a redução de emissão
AgropecuáriaN2O
CO2 CH4
Energia
Ações para a redução das emissões de GEE e fixação de carbono
Ações para reduzir o aumento de GEE
• recuperação de 15 milhões de hectares de pastagens degradadas;
• integração de 5 milhões de hectares de lavoura-pecuária-florestas.
Ações para fixar o CO2 atmosférico
• restauração e o reflorestamento de 12 milhões de hectares;
AgropecuáriaN2O
CO2 CH4
Ações para a redução das emissões de GEE e fixação de carbono
• Garantia de 45% de fontes renováveis no total da matriz energética;
• Participação de 66% da fonte hídrica na geração de eletricidade;
• Participação de 23% das fontes renováveis - eólica, solar e biomassa -
na geração de energia elétrica;
• Aumento de cerca de 10% na eficiência elétrica.
• Participação de 16% de etanol carburante e das demais biomassas
derivadas da cana-de-açúcar no total da matriz energética.
Energia
ÍNDICE
AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS
ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
• ADAPTAÇÃO
• REDUÇÃO DAS EMISSÕES
• FIXAÇÃO DE CARBONO
PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa
Etanol
Pegada de C
Carbon Footprint
CH4CO2
N2O
Usuário final
Indústria
Pegada de Carbono“Carbon footprint” de produtos
CO2
Campo
Carbono do solo
Pegadade
carbono
Fixações= –Emissões de GEE
Pegadade
carbono
Fixações= –Emissões de GEE
Pegadade
carbono
Fixações
preparo do solo,fertilizantes, calcário,
resíduos,combustíveis fósseis
eletricidade,outros
soloplantas
= –Emissões de GEE
g CO2eq kg-1 produto
g CO2eq L-1 produto
g CO2eq MJ-1 produto
Pegadade
carbono
Fixações
preparo do solo,
fertilizantes, calcário, resíduos,
combustíveis fósseiseletricidade,
outros
soloplantas
= –Emissões de GEE
Princípio do cálculo das emissões
Emissãoha, saca, kg
Fertilizante mineral
Fertilizante orgânico
Calcário
Combustível
Eletricidade
Quantidade
CO2
CH4
N2O
Fator
E F“emission factor”
Fator deemissão
= X Fator
E F“emission factor”
Fator deemissão
Fator
E F“emission factor”
Fator deemissão
-“Default”: dados da Literatura
- Medidas diretas no campo
Princípio do cálculo das emissões
NH3
Fertilizante nitrogenado
Fertilização Nitrogenada
Vo
lati
lizaç
ão
De
po
siçã
oA
tmo
sfé
rica
De
snit
rifi
caçã
o N2ON2O
De
snit
rifi
caçã
o
Medição em campo das emissões de N2O e NH3
por fertilizante nitrogenado
Avaliação das emissões
de NH3
Emissão de N2O por fertilizante nitrogenado
Cromatógrafo gasoso
Detectors:Electron Capture Detector CO2 & N2OFlame Ionization Detector CH4
T0 T5 T10 T20
Câmaras automáticas
Sensores CH4 e CO2
Turbina eólica
Sistema de coleta e análise de dados
Fluxos de GEE por Eddy Covariance
Escalas:EspacialTemporal
Etanol
Pegada de C
Carbon Footprint
CH4CO2
N2O
Usuário final
Indústria
Pegada de Carbono“Carbon footprint” de produtos
CO2
Campo
Carbono do solo
O caso do Cafe
PRODUÇÃO DE MUDAS
48 MESES
TRANSPORTE
MECANIZAÇÃOManejo plantas daninhasManejo pragas e doenças
Adubação
COLHEITA
PREPARO DO SOLO
PLANTIO
TRANSPORTE
COMPOSTO SÓLIDO E ÁGUA
SECADOR
TRANSPORTE
ARMAZÉM
BENEFÍCIO
TORREFAÇÃOEMPACOTAMENTO
CONSUMO CONSUMO
DESMUCILAGEMDESPOLPALAVADOR
TRANSPORTE MARÍTMO
PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ
Produção de café no Brasil
Minas Gerais
São Paulo
Paraná
Espírito Santo
Bahia
LOCAL Produção
21,85
3,47
1,70
2,93
1,75
106 sacas (60 kg)
Conab, 2011
MG
BA
SP
PR
ES
Brasil 32,18
67,9
%
10,8
9,1
5,3
5,5
Outros 0,47 1,4
100,0
Locais de avaliações das Pegadas de Carbono
MG
BA
SP
PR
ES Região 3
Região 1
Região 2
2003-04 2004-05 2005-06
2006-07 2007-08 2008-09
2009-10 2010-11 2011-12
Anos agrícolas (setembro a Agosto) avaliados
Cálculo da pegada de C: Metodologia
CO2 N2OCH4
1 29825Potencial
AquecimentoGlobal
CO2 equivalente
CO2eq
Gases do Efeito Estufa
Combustível Fóssil
Região 1 22
Região 3 25
Região 2 13
Eletricidade
Região 1 1.4
Região 3 2.0
Região 2 0.6
Calcário
Região 1 9
Região 3 14
Região 2 13
Emissão de GEE da produção do café
(% em relaçaõ ao total)
Fertilizante Nitrogenado
Região 1 68
Região 3 59
Região 2 75
3,7 139 2,3
2,5 79 1,3
1,7 49 0,8
Mg ha-1 kg saca-1 kg kg-1
Pegada de Carbono em CO2 eq
Região 1
Região 2
Região 3 saca = 60 kg
Região 168 %
Região 2 75 %
Região 3 59 %
Uréia
Sulfato de amônio
Casca de café
Esterco aviário
Esterco de curralÁgua residuária deprocessamento de café
Fertilizante mineral
Esterco bovino +palha de café
Nitrato de amônio
Organomineral
Uréia
Casca café + esterco bovino
Pegadade
carbono
Fixações
preparo do solo,fertilizantes, calcário,
resíduos,combustíveis fósseis
eletricidade,outros
soloplantas
= –Emissões de GEE
Fertilizantes modernos
Fertilizante Convencional
FERTILIZAÇÃO NITROGENADA
EmissãoDireta
N2O
EmissãoIndireta
N2O
N2O
NH3
NH3
Menor N disponíveldo fertilizante
Fertilizante moderno
EmissãoDireta
N2O
EmissãoIndireta
N2ON2O
NH3
NH3
Maior N disponíveldo fertilizante
N2O
N suficiente para manutençãoda mesma produtividade
N2O
Maior N disponível do fertilizante quandocomparado a UréiaSEM Limus
Dose ReduzidaDose Usual
Fertilizante moderno dose atual Fertilizante moderno dose reduzida
FERTILIZAÇÃO NITROGENADA
ÍNDICE
AQUECIMENTO GLOBAL E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: CONCEITOS
ATITUDES FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS
• ADAPTAÇÃO
• REDUÇÃO DAS EMISSÕES
• FIXAÇÃO DE CARBONO
PEGADA DE CARBONO NA PRODUÇÃO DO CAFÉ
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases do efeito estufa
Gases do efeito estufa
Aquecimento GlobalMudanças climáticas
Agronegócio
F
E
E
D
B
A
C
KMudança nas práticas de manejo
Manejo do solo
Preservação da biodiversidade
ALIMENTOSFIBRASBIOCOMBUSTÍVEIS
Gases do efeito estufa
Manejo da água
Mudança nas práticas de manejo
Carlos Eduardo P Cerri
ESALQ/USP
Aspectos ambientais da fertilização nitrogenada: emissão de gases
do efeito estufa
