Philip M. Fearnside

Hidrelétricas e Aquecimento Global – 9: Metano das turbinas

Lagos naturais e áreas úmidas, incluindo a várzea e o pantanal, são fontes globais significativas de metano [1-4]. Um reservatório hidrelétrico, no entanto, é uma fonte substancialmente maior de CH4 por área de água por causa de uma diferença […]

Hidrelétrica de Belo Monte, no Pará (Foto: Regina Santos/Norte Energia)

Por Philip Martin Fearnside Publicado em: 13/08/2018 às 17:04

Lagos naturais e áreas úmidas, incluindo a várzea e o pantanal, são fontes globais significativas de metano [1-4]. Um reservatório hidrelétrico, no entanto, é uma fonte substancialmente maior de CH₄ por área de água por causa de uma diferença crucial: a água que sai do reservatório é retirada do fundo em vez da superfície. Tanto os lagos naturais como os reservatórios emitem CH₄por bolhas e difusão na superfície, mas no caso dos reservatórios, há uma fonte adicional de CH₄a partir da água que passa através das turbinas e vertedouros. Estes retiram água abaixo do termoclina, onde ela está saturada com metano.

O reservatório é como uma banheira, onde se puxa a tampa e a água escoa para fora da parte inferior ao invés de transbordar da superfície como em um lago natural. Porque a água que emerge das turbinas está sobre alta pressão, a repentina queda na pressão quando despejada a jusante fará com que a maior parte do metano forme bolhas que são liberadas para a atmosfera. Em um prazo mais longo, o aquecimento da água que flui a jusante abaixo da represa irá resultar em redução na solubilidade e aumento da liberação de gás (princípio de Le Chatalier).

Para o gás na água fluindo a jusante, abaixo de uma barragem, a liberação de gases para a atmosfera é suficientemente rápida para que a maior parte do CH₄ escape de conversão em CO₂ por bactérias na água. Na verdade, o grande lançamento é imediatamente abaixo das turbinas, e até mesmo dentro das próprias turbinas. Esta é a razão por que as medições de fluxo de gás da superfície da água no rio abaixo da represa não são suficientes para medir o impacto das emissões de água que passa através das turbinas — grande parte das emissões está escapando da medição.

Esta é a explicação principal, por exemplo, que o grupo de pesquisa montado por FURNAS (uma empresa de energia que abastece 40% da eletricidade do Brasil) foi capaz de alegar que hidrelétricas foram “100 vezes” melhores do que os combustíveis fósseis em termos de aquecimento global [5]. Tais valores baixos de emissões são, em parte, porque as barragens estudadas foram no Cerrado ao invés de floresta tropical, e as estimativas omitem as emissões de desgaseificação nas turbinas e vertedouros [6, 7].

Na verdade, as medições de fluxo começaram a distâncias abaixo da represa que variam de 50 m para as barragens de Furnas, Estreito e Peixoto ([8], p. 835), a 500 m para as barragens de Serra da Mesa e Xingó [9]. Eles também ignoraram as emissões que ocorrem mais de 1 km abaixo das barragens [6]. A única maneira de estimar a liberação sem tais vieses é de basear a estimativa na diferença entre a concentração de CH₄ na água acima e abaixo da barragem (e.g., [10, 11]) [13].

Notas

[1] Devol, A. H.; Richey, J. E.; Forsberg, B. R.; Martinelli, L. A. 1990. Seasonal dynamics in methane emissions from the Amazon River floodplain to the troposphere. Journal of Geophysical Research, v.95, p. 16.417- 16.426.

[2] Hamilton, S. K.; Sippel, S. J.; Melack. J. M. 1995. Oxygen depletion, carbon dioxide and methane production in waters of Pantanal wetland of Brazil. Biogeochemistry, v. 30, p. 115-141.

[3] Melack, J. M.; Hess, L. L.; Gastil, M.; Forsberg, B. R.; Hamilton, S. K.; Lima, I.B.T.; Novo, E. M. L. M. 2004. Regionalization of methane emission in the Amazon Basin with microwave remote sensing. Global Change Biology, v. 10, p. 530-544.

[4] Wassmann, R.; Martius, C. 1997. Methane emissions from the Amazon floodplain. In: Junk, W. J. (ed.) The Central Amazon Floodplain – Ecology of a Pulsing System. Heidelberg, Alemanha: Springer-Verlag, p. 137-143.

[5] Garcia, R. 2007. Estudo apóia tese de hidrelétrica “limpa”: Análise em usinas no cerrado indica que termelétricas emitem até cem vezes mais gases causadores do efeito estufa. Folha de São Paulo, 01 de maio de 2007, p. A-16.

[6] Ometto, J. P.; Pacheco, F. S.; Cimbleris, A. C. P.; Stech, J. L.; Lorenzzetti, J. A.; Assireu, A.; Santos, M. A.; Matvienko, B.; Rosa, L. P.; Galli, C. S.; Abe, D. S.; Tundisi, J. G.; Barros, N.O.; Mendonça, R. F.; Roland, F. 2011. Carbon dynamic and emissions in Brazilian hydropower reservoirs. In: de Alcantara, E. H. (ed.), Energy Resources: Development, Distribution, and Exploitation, Hauppauge, NY, E.U.A.: Nova Science Publishers, p. 155-188.

[7] Ometto, J. P.; Cimbleris, A. C. P.; Dos Santos, M. A.; Rosa, L. P.; Abe, D.; Tundisi, J. G.; Stech, J. L.; Barros, N.; Roland, F. 2013. Carbon emission as a function of energy generation in hydroelectric reservoirs in Brazilian dry tropical biome. Energy Policy, v. 58, p. 109-116.

[8] dos Santos, M. A., Rosa, L. P.; Matvienko, B.; dos Santos, E. O.; D’Almeida Rocha, C. H. E.; Sikar, E.; Silva, M. B.; Bentes Júnior, A. M. P. 2009. Estimate of degassing greenhouse gas emissions of the turbined water at tropical hydroelectric reservoirs. Verhandlungen Internationale Vereinigung für Theoretische und Angewandte Limnologie, v. 30, Parte 6, p. 834-837.

[9] da Silva, M.; Matvienko, B.; dos Santos, M. A.; Sikar, E.; Rosa, L. P.; dos Santos, E.; Rocha, C. 2007. Does methane from hydro-reservoirs fiz out from the water upon turbine discharge? SIL – 2007-XXX Congress of the International Association of Theoretical and Applied Limnology, Montreal, Québec, Canadá.

[10] Fearnside, P. M. 2002. Greenhouse gas emissions from a hydroelectric reservoir (Brazil’s Tucuruí Dam) and the energy policy implications. Water, Air and Soil Pollution, v. 133, n. 1-4, p. 69-96.

[11] Kemenes, A.; Forsberg, B. R.; Melack, J. M. 2007. Methane release below a tropical hydroelectric dam. Geophysical Research Letters, v. 34, art. L12809.

[12] Fearnside, P. M. 2016. Greenhouse gas emissions from hydroelectric dams in tropical forests. In: Lehr, J.; Keeley, J. (eds.) Alternative Energy and Shale Gas Encyclopedia. New York, E.U.A.: Wiley, p. 428-438.

[13] As pesquisas do autor são finaciadas exclusivamente por fontes acadêmicas: Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq: proc. 305880/2007-1; 5-575853/2008 304020/2010-9; 573810/2008-7), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM: proc. 708565) e Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA: PRJ15.125). Esta é uma tradução parcial atualizada de Fearnside [12]. Futuramente, um livro do Museu Paraense Emílio Goeldi terá um capítulo reunindo essas informações.

A foto que ilustra este artigo é das obras da hidrelétrica de Belo Monte, no Pará

(Foto: Regina Santos/Norte Energia)

Leia os artigos da série:

Hidrelétricas e Aquecimento Global-1: Resumo da Série

Hidrelétricas e Aquecimento Global – 2: Introdução às polêmicas

Hidrelétricas e Aquecimento Global – 3: O balanço de dióxido de carbono

Hidrelétricas e Aquecimento Global – 4: Dióxido de carbono de árvores mortas

Hidrelétricas e Aquecimento Global – 5: Dióxido de carbono e água

Hidrelétricas e Aquecimento Global-6: Dióxido de carbono reabsorvido

Hidrelétricas e Aquecimento Global – 7: Óxido nitroso

Hidrelétricas e o IPCC: 8 – Turbinas e árvores mortas ignoradas

Philip Martin Fearnside é doutor pelo Departamento de Ecologia e Biologia Evolucionária da Universidade de Michigan (EUA) e pesquisador titular do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), em Manaus (AM), onde vive desde 1978. É membro da Academia Brasileira de Ciências e também coordena o INCT (Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia) dos Serviços Ambientais da Amazônia. Recebeu o Prêmio Nobel da Paz pelo Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas (IPCC), em 2007. Tem mais de 500 publicações científicas e mais de 200 textos de divulgação de sua autoria que estão disponíveis aqui.

Reportagem Noticiosa

Sobre a matéria

Philip Martin Fearnside

É doutor pelo Departamento de Ecologia e Biologia Evolucionária da Universidade de Michigan (EUA) e pesquisador titular do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), em Manaus (AM), onde vive desde 1978. É membro da Academia Brasileira de Ciências. Recebeu o Prêmio Nobel da Paz pelo Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas (IPCC), em 2007. Tem mais de 600 publicações científicas e mais de 500 textos de divulgação de sua autoria que podem ser acessados aqui. https://philip.inpa.gov.br