ARTIGO CIENTÍFICO

Créditos de carbono da bovinocultura brasileira por modelo quantitativo e parcimonioso

Carbon credits of Brazilian cattle using a quantitative model and parsimonious

José Abrantes de Sá Neto¹, Allan Sarmento Vieira², Érika Lira da Silva³, Francisco Dinarte de Sousa Fernandes^4,

¹Graduado em Ciências Contábeis, Especialista em Contabilidade para Gestão Pública e Empresarial, Universidade Federal de Campina Grande , Sousa, Paraíba. (83) 3521-3236, abrantesneto2015@gmail.com; ²Professor Doutor em Recursos Naturais, Grupo de Pesquisa Gestão Ambiental no Semiárido, Universidade Federal de Campina Grande , Sousa, Paraíba. (83) 3521-3236, allan.sarmento@ufcg.edu.br; ³Administradora, Especialista em Gestão Ambiental, Universidade Federal de Campina Grande , Sousa, Paraíba. (83) 3521-3236, erikaliradasilva@gmail.com; ⁴ Professor Mestre em Administração , Universidade Federal de Campina Grande , Sousa, Paraíba. (83) 3521-3236, dinarteprofessor@gmail.com.

Recebido para publicação em 27/09/2018; aprovado em 08/11/2018

Resumo: O objetivo desta pesquisa é mensurar os créditos de carbono (CO₂) da atividade bovinocultura brasileira utilizando um modelo parcimonioso, que tem como base projetos de desenvolvimento limpo (biodigestores) que levem em consideração as peculiaridades climáticas de uma determinada região do Brasil. Com o modelo matemático escolhido, foi feita uma simulação, por intermédio de cenários idealizados, comparando com a metodologia proposta pelas Nações Unidas (ONU), a fim de averiguar a sua eficaz numérica. Em seguida foram selecionados dois Estados de diferentes regiões brasileiras, com intuito de validar a metodologia proposta. Os resultados mostraram que o modelo escolhido é um algoritmo preciso e parcimonioso capaz de gerar informações confiáveis que consideraram as peculiaridades de uma determinada região (pressão atmosférica, quantidade de dejetos e temperatura), já que as mesmas influenciam no processo de produção do biogás.

Palavras-chave: Gestão ambiental; Modelo matemático; Créditos de carbono; Projetos verdes.

Abstract: The main objective of this research is to measure the carbon credits (CO2) Brazilian bovinocultura activity using a parsimonious model based on clean development projects (bio-digesters) which take into account the climatic peculiarities of a particular region of Brazil. With the chosen mathematical model, a simulation was made through idealized scenarios, comparing with the methodology proposed by the United Nations (UN), in order to ascertain its effective numerical. Then we selected two states from different regions of Brazil, in order to validate the proposed methodology. The results showed that the model chosen is a parsimonious and accurate algorithm capable of generating reliable information they considered the peculiarities of a particular region (atmospheric pressure, amount of waste and temperature), because such peculiarities influence the biogas production process.

Key words: Environmental management; Mathematical model; Carbon credits; Projects green.

INTRODUÇÃO

O aumento da concentração populacional nas cidades, a diversidade dos produtos, o desenvolvimento acelerado e a globalização, acabam por acrescer o uso de recursos naturais (renováveis e não renováveis), ocasionando a escassez dos mesmos. Com isso a preocupação com a degradação ambiental se tornou nas últimas décadas o centro de muitas discussões tanto no Brasil como no mundo, no intuito de encontrar melhores soluções que ajudem na prevenção, recuperação e reciclagem do meio ambiente. Para tanto, a redução dos gases que contribuem para formação do efeito estufa no meio ambiente é uma das maneiras de preservar e promover o desenvolvimento sustentável.

O aquecimento global é uma das maiores preocupações da atualidade e tem efeitos econômicos e não econômicos, podendo influenciar setores do mercado como a agricultura, turismo, piscicultura, aumento do nível do mar, mudança na qualidade e quantidade de água doce. Já com relação os impactos não econômicos podem ser citados: a saúde, o lazer, perda da qualidade dos ecossistemas, perda de culturas (WORLD BANK, 2008b).

Com a ausência de uma gestão eficiente, os prejuízos causados pela degradação ambiental podem ser imensuráveis, contaminando o ar, o solo e a água. Um exemplo comum é a emissão de gás metano proveniente de lixões e granjas (bovinos, caprinos, ovinos, etc.). Nasir et al. (2012), afirmaram que na literatura existem vários métodos para gerenciar esses resíduos provenientes da degradação, em especial a digestão anaeróbica (biodigestores), por se mostrar um processo eficiente.

A partir da elaboração do Protocolo de Kyoto em 1997, a questão ambiental tomou foco e entrou de vez nos debates do meio científico. Neste tratado estão acordadas que a maior responsabilidade para reduzir as emissões dos gases do efeito estufa é das nações industrializadas pertencentes ao Anexo I, podendo investir em projetos verdes nas nações em desenvolvimento pertencentes ao Não Anexo I, e estes comercializam as reduções de emissões. A problemática do Protocolo é a falta de regulamentação de normas e metodologias eficientes e eficazes que descrevam bem a realidade de uma região para implementação do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) dos países membros, como o Brasil (SANTOS; FERREIRA; SOTTA, 2017).

O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, criado para flexibilizar e cumprir as metas estabelecidas dará a base na concepção e elaboração dos projetos ecologicamente corretos. Por meios destes, os países industrializados podem ultrapassar seus limites de poluição, desde que adquiram certificados de redução de emissões de dióxido de carbono (CO2) de outros países (LAZARO; GREMAUD, 2017). Mas é importante lembrar que as diretrizes deste mecanismo devem ser cumpridas, já que a meta é atingir o desenvolvimento sustentável e a consolidação de um mercado para negociar os Certificados de Reduções de Emissões de Gás Carbono (CRE’s) que já está atualmente em operação BM&FBOVESPA.

O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo regulamenta as diretrizes e metodologias necessárias para os países mais industrializados (Anexo I) se beneficiem das metas de redução de emissão de carbono dos países em desenvolvimento (Parte não Anexo I). Essas reduções de emissões são quantificadas a partir de projetos de MDL que são pré-requisitos na obtenção dos títulos de redução de emissão de dióxido de carbono (FIDES, 2009).

Dos inúmeros Projetos Verdes que vêm sendo desenvolvidos no Brasil e a nível mundial, o tratamento de dejetos bovinos é um dos que merece destaque, por ser uma atividade econômica de grandes proporções no mundo e por gerar grandes quantidades de dejetos, que podem poluir os mananciais e solos, liberando consequentemente altas concentrações de gás metano (CNH4) para atmosfera. A construção dos chamados biodigestores é a saída mais eficiente no tratamento destes tipos de efluentes, já que controlam as emissões de gás metano, a produção de adubo orgânico e biofertilizante, além disso, possuem baixo custo de instalação (ORRICO JUNIOR et al., 2012). De acordo com Bonfante (2010), o biogás produzido é rico em metano, e quando capturado e queimado, converte-se em CO2, que possui menor potencial de aquecimento global. Esse processo reduz as emissões de gases do efeito estufa para a atmosfera e gera receita com a venda dos créditos de carbono.

Os biodigestores podem ser definidos como um conjunto de microrganismos que degradam compostos orgânicos presentes no resíduo até produzir metano e dióxido de carbono. Os nutrientes contidos nos dejetos garantem ainda a reprodução dos microrganismos que também produzirá biofertilizantes e adubo orgânico, além de produzir o biogás (ORRICO JUNIOR et al., 2012).

A tecnologia da biodigestão permite o aproveitamento integral do esterco animal. Com um manejo e uma instalação adequada, é possível integrar os biodigestores ao processo produtivo da criação do animal, proporcionando vários benefícios, dentre os quais podemos citar: saúde animal; produção de biogás e adubo orgânico. Os americanos estão adotando várias políticas de incentivo na produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis, entre elas, a instalação de biodigestores (VACHON, 2006).

Dos 235 projetos aprovados pela Comissão Interministerial de Mudança Global de Clima (CIMGC), foram os poucos os projetos encontrados para a fundamentação desta pesquisa, voltados para geração de créditos de carbono nas atividades da bovinocultura.

Segundo a definição de Duarte (2008), o credito de carbono é o que autoriza o direito de poluir, ou seja, as agências reguladoras ambientais emitem certificados autorizando emissões de toneladas poluentes na atmosfera, entretanto, as empresas que terão prioridade são as que mais poluíram no país e a partir disso são estabelecidas as metas de redução da poluição.

É através do Conselho Executivo do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) que se verifica e emite as certificações de reduções de carbono, que devem ser monitorados tempo a tempo da seguinte forma: verificar se o plano de monitoramento das atividades está sendo cumprido; auditar os dados e informações a fim de averiguar as reduções; certificar a redução se está de acordo com o projeto e solicitar as certificações (FBB, 2010). É importante lembrar que os certificados de redução de emissão de carbono não constituem como um serviço e sim um título, que pode ser comprado para obter o direito de poluir.

Segundo Ferreira (2006) os projetos para sequestros de carbono podem ser divididos em três fases: A primeira trata dos investimentos no projeto, neste momento são contabilizados gastos com pré-operacionais, reconhecidos no ativo diferido. Após a finalização do projeto, o total deve ser transferido para o Ativo Permanente; A segunda fase se inicia com o sequestro de carbonos seguindo todo mecanismo proposto pelo protocolo de Kyoto. Enquanto o certificado não emitido, há de se reconhecer o fato de que a empresa esteja prestando um serviço ambiental e deve ser reconhecido no ativo circulante. No caso do Brasil a negociação é feita na bolsa de valores e o valor deve ser reconhecido como custo de serviço. Quando tiver dúvidas sobre as possibilidades de emissões de certificados, a saída são as notas explicativas que deve conter quantidades de carbonos sequestradas, estágio de emissão e preço médio de carbono na data do período relatado; A terceira trata da venda do certificado: sua baixa deveria ser reconhecida pelo valor de custo de serviço de sequestros e a receita pelo valor da venda do título, obtendo-se o resultado da operação. As contas sugeridas são Receita de Venda de Certificados de Reduções de Emissões e Custo do Serviço de Sequestro de Carbono.

Acredita-se que o grande problema é mensurar o ativo e passivo ambiental por serem consideradas na contabilidade ambiental como variáveis intangíveis. A literatura mostra através de vários exemplos que o caminho para obter valores precisos das variáveis ambientais é necessário a utilização de técnicas de modelagem e monitoramento em campo. Assim objetivou-se mensurar os créditos de carbono (CO₂) da atividade bovinocultura brasileira utilizando um modelo parcimonioso, que tem como base projetos de desenvolvimento limpo (biodigestores) que levem em consideração as peculiaridades climáticas de uma determinada região do Brasil.

MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho classifica-se como exploratório e descritivo, uma vez que envolve pesquisa bibliográfica, estudo de caso e ainda estabelece relações entre variáveis. As observações foram estabelecidas de forma direta, utilizando-se de instrumentos com a finalidade de obter dados.

No desenvolvimento da pesquisa optou-se pelo método hipotético-dedutivo. Em relação à abordagem dos métodos de investigação a pesquisa foi classificada como quantitativa.

Foram levantados inicialmente os principais modelos disponíveis para mensurar as emissões evitadas de carbono na atmosfera, levando em consideração a representação da dinâmica de cada região. Além disso, foi tomado como referência também o trabalho desenvolvido por Monteiro et al. (2015), que propuseram um modelo quantitativo para mensurar os créditos de carbono para suinocultura brasileira. Inferiu-se então a seguinte hipótese: “Será que os modelos desenvolvidos na literatura para calcular as reduções de emissões de carbono na atividade bovina, levam em consideração as peculiaridades de cada região?”. Com o intuito de averiguar se esta hipótese é verdadeira ou falsa, foi feito um estudo dos fatores e variáveis dos modelos disponíveis na literatura, se estes levavam em consideração as peculiaridades de cada região e, após análise, decidiu-se que seria interessante propor um novo modelo quantitativo que leve em consideração à variabilidade climática da região, como a temperatura local, entre outros, tornando a modelagem mais próxima da realidade, para em seguida realizar as simulações, a fim de verificar a eficiência e eficácia do modelo.

Com a coleta de dados, o próximo passo se dá pela validação do modelo. O motivo da escolha da atividade bovina ocorreu pelo fato da grande quantidade de dejetos bovinos produzidos no Brasil, em comparação aos dejetos de caprinos, suínos, etc. Além disso, a escolha de diferentes estados em diferentes regiões brasileiras se deu porque os mesmos representam realidades climáticas diferentes (frio e quente) e, além disso, não foi possível encontrar dados de granjas bovinas que evidenciassem os dados e as informações necessárias para as aplicações dos modelos. Após a validação, o modelo proposto permitirá mensurar as reduções de emissões de carbono provenientes atividades bovinas, dando subsídios na elaboração de projetos menos intuitivos e que representam a realidade de cada região.

Após análise minuciosa na literatura, foi observada a utilização de vários modelos quantitativos em diferentes trabalhos para mensuração dos créditos de carbono, nos quais merecem destaques os propostos pela Organização das Nações Unidas (ONU). Porém esses modelos são robustos, ou seja, requerem o monitoramento de várias variáveis, fugindo do princípio da parcimônia que é obter uma modelagem matemática com a menor quantidade de variáveis possíveis e que represente de forma eficiente a realidade. Deste modo, inicialmente foram tomados como base para construir o novo modelo matemático para bovinocultura brasileira, os dados da Tabela 1 que nos fornece a produção diária média da biomassa pelos ativos biológicos dos bovinos.

Tabela 1. Valores de conversão para o esterco bovino.
Origem do animal	Kg de esterco médio (dia. unidade geradora)-1	Kg de biogás (Kg de esterco-1)	Concentração de Metano
Bovinos	10,00	0,037	60%
Fonte: CENBIO (Centro Nacional de Referência em Biomassa). Adaptado por COLATTO E LANGER (2012).

Com a finalidade de detalhar o ativo biológico analisado, especificou-se a quantidade de esterco (matéria seca) produzida pelos ativos biológicos nas suas diferentes fases de maturação, conforme apresentado na Tabela 2.

Tabela 2. Estimação do peso médio de esterco (matéria seca) para bovinos da América Latina
Categoria animal	Subpopulação	Esterco (Kg/h/dia em matéria seca)
Gado de leite	Média	3,16
Gado de corte	Machos adultos	3,12
	Fêmeas adultas	3,21
	Jovens	2,33
Fonte: IPCC (1996).

Foi considerado ainda que a produção de biogás cresce de forma proporcional à massa de dejetos colocada no biodigestor, obtendo consequentemente uma função linear. A equação obtida estima a quantidade de dióxido de carbono em toneladas por ano em função da quantidade de dejetos de um conjunto de animais. É importante destacar o fato de o Brasil ser um país com clima tropical o que o torna favorável a ciclos biológicos que promovem a degradação anaeróbia em diferentes temperaturas e pressões (COLATTO; LANGER, 2011). Por isso, é interessante levar em consideração na função obtida, as diferenças climáticas existentes entre as regiões brasileiras, pois estas influenciarão no resultado final dos projetos desenvolvidos em regiões diferentes, ou seja, o produto de uma biodigestão no Sul do país tende a variar se comparado com uma região árida.

Portanto, foram levadas em consideração algumas dessas peculiaridades como fundamentais para serem analisadas no estudo. Primeiramente, foi estabelecido que a massa específica do biogás fosse calculada em toneladas, de modo que se tenha a quantidade de créditos de carbono obtidos através da produção do biogás originado da biodigestão dos resíduos bovinos, já que um crédito corresponde a 1 tonelada de dióxido de carbono.

Utilizando a função linear com a Equação 01 será obtido o modelo quantitativo parcimonioso considerando as diferenças climáticas das regiões do Brasil. Assim a correção do volume de biogás será feita pelas condições normais (CNTP) onde a pressão é 1atm. e a temperatura corrigida é 293,15 K com base no trabalho de Caetano (1985), onde se verifica o fator de compressibilidade (Z). Para tanto, SANTOS (1997) descreveu que a correção do volume de biogás segue a Equação 1 das leis de Boyle e Gay-Lussac.

Em que: V0: volume de biogás nas CNTP; P0: pressão do biogás na CNTP, 10332,72 mm H2O; T0: temperatura corrigida do biogás, 293,15 K; V1: volume de biogás nas condições de leitura; P1: pressão de biogás no gasômetro, mm de água; T1: temperatura do biogás no instante da leitura, K.

Com intuito de validar o novo modelo, foi realizada uma comparação com modelo de Emissões de CH4 proposto pelas Nações Unidas (UNFCCC, 2010) conforme a Equação 2.

Em que: BECH4,y: Emissões de metano da linha de base no ano y (tCO2e); GWPCH4: Potencial de Aquecimento Global (GWP) do CH4 (21); DCH4: Densidade16 do CH4 (0,00067 t/m³ em temperatura (20º C) e pressão de 1 atm.); UFb: Fator de correção do modelo para contabilizar as incertezas (0,94); LT: Índice para qualquer tipo de animais (frango, gado, suíno, ente outros); MCFJ: Fator de conversão de metano (MCF) anual para o sistema j de manejo dejetos animais da linha de base. Os valores de parâmetro foram determinados para um sistema de manejo de dejetos específico, e foram obtidos a partir de valores padrão do IPCC; sendo que: J: Índice para o sistema de manejo de dejetos animais; BO,LT: Potencial máximo de produção de metano dos sólidos voláteis produzido por um tipo de animal LT (m³CH4/Kg VS); VSLT,y: Sólidos voláteis dos animais LT que entram no sistema de manejo de dejetos J no ano y (biomassa seca, kg MS/animal/ano); NLT,y: Número médio anual de animais do tipo LT no ano y (números); MS%Bl,J: Fração de biomassa tratada no sistema de manejo de dejetos animais da linha de base (100%).

Dessa forma, as emissões evitadas foram calculadas pela equação 3.

Sendo: BELCH4, y: emissões evitadas em toneladas por ano.

Esse modelo AMS–III. D Versão 14, foi aprovado pela Convenção das Nações Unidades para bovinocultura, sendo possível estimar a quantidade em tonelada de gás carbono num determinado período. O modelo (BECH4,y) foi desenvolvido com o objetivo de estimar as quantidades de gases carbono que deixam de ser emitidas na atmosfera pela liberação de dejetos bovinos, de modo a contribuir com o efeito estufa.

Mas, como todo sistema, os biodigestores também podem apresentar falhas, e com isso sua eficiência não necessariamente atinge sua totalidade (100%). Por esse motivo, foi preciso levar em consideração as possíveis perdas de gases poluentes para a atmosfera, e como recomendado pela Fundação do Banco do Brasil (FBB) esse percentual gira em torno de 27%. Considerando essas perdas, o resultado nos deu as emissões evitadas líquidas de carbono em toneladas no ano (BELCH4,y) (FBB, 2010).

Como no Brasil não existem dados comprovados para usar o modelo recomendado, foram utilizadas as informações fornecidas pelo IPCC (Guidelines for National Inventories, 2010) para bovinocultura, conforme mostrado na Tabela 3.