estudo de baixo carbono
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ESTUDO DE BAIXO CARBONO PARA O BRASIL
CAPÍTULO 5 – SETOR DE TRANSPORTES: CENÁRIOS DE REFERÊNCIA E DE BAIXO CARBONO
5.1) Método para a construção de projeções
5.2) Método para a construção de cen
5.3) Cenário de Referência
5.4) Mitigações consideradas para o transporte regional
5.5) Mitigações consideradas para o transporte urbano
5.6) Emprego do Bioetanol
5.7) Cenário de Baixo Carbono
5.1 - MODELO BOTTOM-UP DE CARGA E EMISSÕES
Abordagem de baixo para cima para estimar o consumo de combustível e as
emissões de GEE no setor de transportes.
Foram calculadas as emissões de CO2 por modo de transporte, com base na
demanda projetada de passageiros ou frete, o número e a duração de viagens
e os tipos e o teor de energia dos combustíveis consumidos.
Em primeiro lugar, o estudo calculou a carga para cada modo de transporte
(rodoviário, ferroviário, aéreo e aquaviário) e por subsetor (transporte urbano
[passageiros e frete] e transporte regional [passageiros e frete]).
Carga = volume de passageiros x km ou toneladas x km [no caso de frete]
Em seguida, o estudo estimou as emissões resultantes.
5.1.1 - Modelando a Oferta e a Demanda dos Modos de Transporte para Modelar as Emissões
Para facilitar as análises da demanda futura e dos cenários, a equipe dedicada
ao estudo dividiu o setor de transportes em quatro grupos separados:
(i) transporte regional de fretes;
(ii) transporte regional de passageiros;
(iii) transporte urbano de fretes; e
(iv) transporte urbano de passageiros.
O estudo adotou um modelo tradicional de transportes de quatro etapas, que
permite a aplicação de mudanças físicas, econômicas e sociais aos contextos
tanto regionais quanto urbanos (Figura 5.2):
i) Geração das viagens: Essa etapa define a demanda total por transporte,
atribuída a cada zona de tráfego como função do seu potencial como produtor
ou fator de atração de viagens;
ii) Distribuição das viagens: Nessa etapa, são distribuídos os fluxos, com base
nas movimentações estimadas entre as origens e os destinos, considerando
determinados fatores restritivos, como a distância;
iii) Escolha de modos: Os movimentos entre origens e destinos são
desagregados por modo de transporte. Essa função depende da
disponibilidade de cada modo, dos respectivos custos e das preferências dos
usuários. A informação resultante é representada em uma série de demanda
ou de matrizes de viagem para cada modo de transporte, tipo de fluxo e
período considerado;
iv) Atribuição de rotas: Todas as viagens estimadas, por origem, destino e
modo de transporte, são introduzidas na rede de transportes (com a
qualificação geral de que os usuários desejam minimizar o seu tempo de
viagem). Caso o tráfego exceda a capacidade de segmentos específicos de
transporte (o que ocorre com frequência), acontece o congestionamento e fica
afetado o tempo da viagem. Por sua vez, esse fator (através de processo de
retroalimentação) pode influenciar a geração e a distribuição das viagens.
Figura 5.2: Sequenciamento do Modelo de Transporte de Quatro Etapas
Foram usados o TransCAD, EMME e MANTRA para avaliação das várias
alternativas e cenários, através de múltiplas interações e calibrações.
5.1.2 – Modelo de Emissões para o Setor de Transportes
Todas as emissões relacionadas ao transporte são em última análise geradas
pelos combustíveis queimados pelos tipos de veículos utilizados. Para calcular
as emissões, primeiro é preciso ligar a oferta de transporte ao tipo de
combustível.
Figura 5.4: Ligação do Transporte Regional e Urbano ao Consumo de
Combustível
Foi usado o modelo COPERT 4 para cálculo das emissões de GEE
(empregado na União Européia, o software foi ajustado para o contexto
brasileiro).
5.2 – PLANOS DO GOVERNO PARA O PROJETO DE CENÁRIOS
Diferentemente de outros setores, o principal desafio de redução de emissões
para o setor de transportes não tem tanto a ver com a migração para uma
tecnologia que empregue volumes menores de carbono para atingir o mesmo
nível de oferta; na verdade, o desafio tem mais a ver com financiar e
desenvolver infraestrutura nova e dispendiosa em termos de capital, a maior
parte da qual já está identificada, para expandir a oferta de transporte e evitar
ou reduzir o congestionamento.
A principal diferença entre esses dois cenários reside no ritmo de
implementação. Tanto o Cenário de Referência quanto o de Baixo Carbono
utilizam a mesma metodologia.
5.2.1 – PAC e PNLT: Base para os Cenários de Transporte Regional
Para construir os Cenários de Referência e de Baixo Carbono para o transporte
regional, o estudo considerou dois principais planos do governo:
Plano de Aceleração do Crescimento (PAC) - os investimentos do PAC
nas áreas de reabilitação e construção de infraestrutura foram incluídos
no Cenário de Referência
Plano Nacional de Logística de Transporte (PNLT) - A meta geral do
plano inclui objetivos ambientais e de sustentabilidade de longo prazo,
refletidos no apoio a uma gradual redução de investimentos em rodovias
e a um gradual aumento de investimentos em ferrovias e hidrovias.
Alguns projetos contidos no PNLT foram considerados como parte do
Cenário de Baixo Carbono.
Além do PAC e do PNLT, o estudo adotou o cenário macroeconômico do Plano
Nacional de Energia (PNE 2030), desenvolvido pela Empresa de Planejamento
de Energia (EPE) para garantir que as suposições usadas para projetar a
movimentação de frete e passageiros seriam compatíveis com as adotadas nos
modelos dos outros três setores.
Os cenários de demanda criados para o transporte de frete integraram as
possibilidades de expansão das fronteiras agrícolas, aumento de produtividade
e projeção do balanço entre oferta e demanda de produtos.
5.2.2 - Planos de Mobilidade Urbana: Base para os Cenários de Transporte Urbano
Uma vez que não há disponibilidade de planos oficiais de mobilidade para
todos os centros urbanos – os 36 maiores englobam 516 municípios (IBGE
2008) –, o estudo tratou de agrupar os números necessários para avaliar as
emissões geradas pelo transporte urbano em oito categorias de centros
urbanos.
No caso das cinco categorias correspondentes aos maiores municípios e
centros urbanos, as estimativas de investimentos foram baseadas em
pesquisas de origem e destino e em recentes planos-mestre de transporte
(Tabela 5.2).
Tabela 5.2: Planos-Mestre para Transporte Urbano Disponíveis
Considerando que as principais oportunidades para redução das emissões no
transporte urbano derivam-se de investimentos nos sistemas de transporte de
massa, o estudo não considerou qualquer diferença significativa em
infraestrutura entre os Cenários de Referência e de Baixo Carbono para as
categorias que correspondem aos municípios menores.
Entre os vários planos ambiciosos de investimento em transporte urbano, a
solução mais viável para as cidades é o Sistema de Trânsito de Ônibus Rápido
(sigla BRT, em inglês), que exige investimentos menores em infraestrutura e
leva menos tempo para ser executado. O sistema BRT tem capacidade para
oferecer uma melhor alternativa aos sistemas ineficientes e deteriorados de
ônibus, atraindo usuários de automóveis particulares.
Todos os tipos de investimento e valores foram modelados, sendo propostas
probabilidades de investimento modeladas e respectivas para os Cenários de
Referência e de Baixo Carbono (Tabela 5.3).
Tabela 5.3: Investimentos em Sistemas de Transporte Público e de Massa
5.3 Projeções de Emissões no Cenário de Referência
Com base nos investimentos propostos, foram modeladas as cargas de
transporte e as emissões projetadas ano a ano dos modos de transporte
urbanos e regionais para o Cenário de Referência.
De 2007 a 2030, as projeções indicam que as emissões devem duplicar (de
144 para 248 MtCO2) (Tabela 5.4), com o transporte urbano respondendo por
aproximadamente a metade das emissões gerais para o setor. Espera-se que
haja crescimento substancial na adoção do etanol em veículos particulares
durante o período.
As seções a seguir descrevem opções para a mitigação das emissões do
transporte urbano e regional, respectivamente. Foi ainda considerada a
expansão do consumo do etanol como substituto da gasolina.
5.4 Opções de Mitigação de Emissões para o Transporte Regional
Algumas opções para a mitigação das emissões, já consideradas no PNLT,
foram mantidas devido ao seu potencial de evitar emissões; uma outra parcela,
que consistia de opções novas, foi proposta pela equipe do estudo.
As políticas e investimentos correspondentes giram em torno da criação de
incentivos e de promover uma mudança gradual na combinação de modais de
transporte adotados no país, em que, no âmbito regional, o transporte
rodoviário é o principal meio considerado no Cenário de Referência para o
transporte de mercadorias e de passageiros.
Em relação ao transporte de grandes volumes de frete, quer sejam grãos
sólidos ou líquidos, os transportes ferroviário e aquaviário exibem maior
eficiência energética, sendo assim os modos preferidos sempre que for
possível, pelo Cenário de Baixo Carbono.
5.4.1 Transporte de Frete: Troca de Modais, da Rodovia para a Ferrovia e Hidrovia
Tanto o PNLT quanto o Plano Nacional de Mudança Climática (PNMC)
enfatizam a necessidade de reduzir o volume de frete transportado por
rodovias, substituindo esse modal por um modo de transporte mais eficiente do
ponto de vista da energia. Está sendo planejada uma transferência gradual da
estrada para a ferrovia e para hidrovias interiores e costeiras, além de dutos.
As intervenções que visam modificar a rede de transporte devem ser guiadas
pelas necessidades e exigências dos mercados nacional, regional e
internacional.
Caso fosse adotada a mudança de modais proposta: 13% da carga
transportada por caminhão durante o período do estudo seriam transferidos
para trens de carga, navios e dutos, cujas respectivas cargas aumentariam em
27, 64 e 8%
5.4.2 Transporte de Passageiros: Transferência de Modais da Rodovia e do Transporte Aéreo para a Ferrovia Interurbana
5.5 Opções de Mitigação de Emissões para o Transporte Urbano
Foram considerados três grupos de opções de mitigação para o subsetor de
transportes urbanos:
A primeira focalizou uma troca de modais, do transporte particular para
sistemas de transporte público de baixo carbono nas maiores cidades e
regiões metropolitanas.
A segunda examinou intervenções na gestão da demanda por viagens,
onde a prioridade é reduzir a demanda e a duração dos trajetos e
promover uma migração para o transporte de alta ocupação.
A terceira focalizou o desenvolvimento de transporte de zero carbono e
não motorizado.
5.5.1 Utilização de Sistemas de Transporte Público de Alta Capacidade
Maior participação do BRT no transporte de passageiros, que experimentaria
aumento dos 6% no início do período para 30% em 2030. Sessenta e nove por
cento dos novos passageiros do BRT migrariam dos ônibus convencionais,
causando um declínio da participação desses últimos de 17% (de 44 para
27%), enquanto 17% seriam usuários potenciais de veículos motorizados
individuais, cujo uso teria experimentado um declínio de 4% (de 43 para 39%).
A modelagem indica que seria possível construir 785 km adicionais de linhas
de metrô em comparação com o Cenário de Referência.
5.5.2 Administração da Demanda de Trânsito
Combina uma série de medidas que visam desencorajar o uso de automóveis
particulares, e, ao mesmo tempo, estimula o uso dos sistemas de transporte
público e de massa. As medidas de administração da demanda de trânsito
conseguem aumentar a velocidade média, e consequentemente, reduzir as
emissões de GEE associadas. As principais medidas são:
Desenvolvimento de sistemas de transporte com alta capacidade,
usando ônibus e trens nos corredores de alta demanda, para melhorar a
velocidade e as condições gerais das operações de trânsito;
Gerenciamento da mobilidade do trânsito nos sistemas viários para
minimizar o congestionamento;
Desenho de estratégias que restrinjam o uso de automóveis particulares
(por exemplo, através de políticas de estacionamento em áreas do
centro das cidades que restrinjam o acesso);
Integração de vários modais de transporte;
Integração das políticas de uso da terra e de transporte (redução do
número e da distância das viagens).
5.5.3 Políticas de Incentivo ao Uso de Transporte Não Motorizado
A integração de uma infraestrutura segura e atraente para as caminhadas e a
expansão da rede de ciclovias como parte das políticas e sistemas de
transporte público pode melhorar o cenário urbano geral e evitar quantidades
significativas de emissões de CO2, estimadas em aproximadamente 1,6% das
emissões geradas pelo transporte urbano no Cenário de Referência (Tabela
5.8).
5.6 Maior Uso do Bioetanol como Combustível Veicular
Enquanto as emissões podem ser reduzidas pela troca de modais de
transporte, como ficou descrito acima, podem também sofrer redução mediante
a substituição dos combustíveis empregados por certos modais.
Nas seções anteriores, o estudo considerou mudanças parciais de modais, de
carros individuais e caminhões para modais que utilizem menores quantidades
de carbono. Nesta seção, o estudo passará a considerar uma troca de
combustível para os carros restantes, da gasolina para o bioetanol produzido
da cana-de-açúcar.
Considerando que as medidas propostas para evitar maiores conversões de
florestas nativas já estão sendo adotadas até certo ponto, e que as emissões
de combustíveis fósseis, fertilizantes e da queima da cana-de-açúcar já foram
computadas como emissões de GEE geradas pelo setor agrícola, as emissões
diretas de GEE associadas ao uso do etanol de cana-de-açúcar pelos carros
podem ser consideradas como nulas, uma vez que todo o CO2 emitido pelo
motor terá sido anteriormente retirado da atmosfera pela própria planta da
cana-de-açúcar. Assim sendo, a substituição da gasolina pelo etanol evita as
emissões de GEE associadas ao uso da gasolina substituída. Este estudo
considera uma maior substituição da gasolina pelo bioetanol, além do nível
proposto pelo Cenário de Referência, como uma opção de mitigação de
emissões de GEE para o setor de transportes.
São dois os principais parâmetros que determinam a substituição da gasolina
pelo etanol como combustível para os carros individuais:
(i) A participação dos veículos flex na frota nacional; e
(ii) O preço relativo do etanol em comparação com a gasolina para o
cliente final.
Com relação à participação de veículos flex, foram feitas projeções do tamanho
e da distribuição da frota, por tipo de motor, usando dados da ANFAVEA,
suposições macroeconômicas do PNE 2030 e a “curva Winfrey-3” para a
retirada de circulação dos veículos antigos.
Considerando que a participação dos veículos flex já está crescendo
rapidamente no Cenário de Referência – de 29% em 2010 para 92% em 2030
– a mesma projeção se aplica também a qualquer Cenário de Baixo Carbono
(Tabela 5.9).
Uma vez que possui um teor de energia por litro inferior ao da gasolina, o
etanol é considerado como mais atraente se o seu preço corresponder a
menos do que 70% do preço da gasolina.
No Cenário de Referência, a taxa de substituição da gasolina pelo etanol deve
crescer de 40% em 2010 para 60% em 2030. Assim sendo, é preciso sublinhar
o fato de que o Cenário de Referência já tem um teor de baixo carbono,
quando comparado aos padrões internacionais. Entretanto, a taxa de
substituição pode ser aumentada ainda mais em comparação com o Cenário
de Referência, através da adoção de uma política que garanta que o preço do
etanol permaneça atraente para um número maior de consumidores durante o
período considerado.
Com base na longa experiência do Brasil e em outras experiências
internacionais, podem ser utilizados quatro instrumentos principais para
sustentar a atratividade do etanol para o usuário final dos automóveis:
Incentivos financeiros: abatimento fiscal e condições especiais de
empréstimos para a compra de veículos;
Normas regulatórias: nível mínimo obrigatório de combustíveis
renováveis, normas de emissões e de eficiência energética;
Tributação: tributação superior sobre combustíveis fósseis; e
P&D: incentivo para o desenvolvimento do uso mais eficiente de
combustíveis alternativos.
Supondo que possa ser sustentada uma política adequada de preços para
garantia da atratividade do etanol em face à gasolina, a taxa de substituição da
gasolina pelo etanol poderia então aumentar de 40% em 2010 para 79% em
2030.
5.7 Resultados Agregados: Cenário de Baixo Carbono para o Setor de Transportes
O Cenário de Baixo Carbono para o setor de transportes foi construído através
da combinação de opções de mitigação propostas para o transporte regional e
urbano. Foram alcançadas reduções de emissões transferindo parte da carga
de fretes e das viagens de passageiros de modais de transporte que usam
mais carbono para outros, com teor de carbono baixo ou até zero. A
transferência mais significativa entre modais é a do caminhão para a ferrovia
(para transporte de carga) e do uso de veículos particulares para o BRT e o
metrô, juntamente com as medidas de gerenciamento de demanda de trânsito
(transporte de passageiros).
Essas mudanças de modais refletem uma importante redução das emissões,
que totaliza cerca de 7,3% durante o período do estudo, ou 302 MtCO2e. Por
outro lado, seria possível conseguir um outro potencial significativo de
mitigação durante o mesmo período, de cerca de 4,3%, com o aumento do
emprego do etanol, e outros 1,5% através do gerenciamento da demanda por
viagens. Dessa forma, as emissões seriam reduzidas em mais de 13 por cento.
O potencial de redução de emissões parece ser limitado, considerando que os
biocombustíveis, que têm teor baixo de carbono, desempenham um papel
importante no Cenário de Referência. Por esse motivo, o estudo simulou as
emissões do setor que resultariam se os biocombustíveis fossem substituídos
por combustíveis fósseis (principalmente pela gasolina). Nesse caso, as
emissões do Cenário de Referência cresceriam em 50% em 2030 (45% em
termos cumulativos durante o período 2010 a 2030), passando de 143 MtCO2
em 2008 para 371 MtCO2 por ano em 2030. Em comparação, as emissões no
Cenário de Baixo Carbono seriam 51% por cento mais baixas do que no
cenário dos “combustíveis fósseis” em 2030 (versus 26% mais baixas do que
no Cenário de Referência) (Figura 5.10), ou seja 1,6 GtCO2 e a menos durante
o período do estudo.
Tabela 5.10: Carga do Setor de Transportes e Emissões de GEE nos Cenários
de Referência e de Baixo Carbono