GÁS LP: Energia Saudável para Um Mundo em Transformação

Transcrição

GÁS LP: ENERGIA SAUDÁVEL PARA UM MUNDO
EM TRANSFORMAÇÃO
GÁS LP: Energia Saudável para um Mundo em Transformação
Considerações iniciais pela Associação Mundial de Gás LP
(World Gás LP Association - WLPGA)
A energia é essencial para a nossa própria existência, mas mesmo com todos os inestimáveis benefícios que a
energia traz, o seu consumo pode gerar poluentes perigosos que afetam o ar que respiramos, nossos cursos
d’água, e o solo que fornece os nossos alimentos. Mas nem todas as fontes de energia possuem o mesmo potencial para afetar a nossa saúde, e sendo assim é importante que os consumidores sejam informados e sejam
capazes de escolher combustíveis mais limpos que atendam às suas necessidades de energia.
Agradecimentos
O autor estende os seus agradecimentos especialmente a David Tyler, da WLPGA pela sua excelente orientação,
diligência e paciência como coordenador deste projeto.
Agradecimentos também são devidos aos seguintes membros do Painel de Especialistas da WLPGA, pela orientação e feedback extremamente úteis durante a preparação deste documento:
Este trabalho, que faz uso de dados provenientes de uma ampla variedade de estudos independentes sobre o impacto da poluição relacionada a energia sobre a saúde humana, demonstra que o Gás Liquefeito de Petróleo (Gás
LP) pode ajudar a reduzir a exposição do homem a vários dos mais perigosos poluentes, em diversas aplicações
e regiões do planeta atualmente.
Joaquim Cardigos
Repsol
Kimball Chen
Energy Transportation Group
Tony Dale
Ferrellgas
O Gás LP é um combustível eficiente e de queima limpa. Ele também é uma fonte vital de energia para centenas
de milhões de pessoas em todo o mundo hoje em dia. Ele é um combustível moderno e seguro, que fornece
calor e energia para consumidores tanto urbanos como rurais. O Gás LP também pode ser usado em qualquer
parte e está disponível atualmente, sem grandes investimentos em tecnologia e infraestrutura. Ele oferece uma
energia que atende a propósitos múltiplos com literalmente milhares de aplicações. É portátil, e assim pode ser
transportado, armazenado e utilizado em praticamente qualquer parte do mundo, e suas reservas são suficientes
para várias décadas de uso.
Arnaud Duvielguerbigny
AEGPL
Mauricio Jarovsky
Ultragaz
Sunil Kakar
BP
Greg Kerr
PERC
Ian Maloney
ELGAS
A Associação Mundial de Gás LP (World LP Gas Association - WLPGA) é a voz global da Indústria de Gás LP. Havendo recebido o Status consultivo do Conselho Econômico e Social das Nações Unidas, em 1989, a WLPGA promove
o uso do Gás LP mundialmente para incentivar um planeta mais limpo, saudável e próspero.
Ian McCracken
SHV Gas
Este relatório complementa duas outras publicações da WLPGA que abordam problemas relacionados a Eficiência Energética e Alterações Climáticas.
Este estudo tem a autoria de Peter Anyon
Abril de 2009
Índice
6 Conclusões . ....................................................................................................................................................
7 Anexo A1 - Poluentes e seus Efeitos sobre a Saúde..........................................................................................
Visão Global
. ....................................................................................................................................................
Principais Descobertas Considerações....................................................................................................................
1 O que É o Gás LP?.............................................................................................................................................
2 Visão Global Política e Econômica....................................................................................................................
2.1 Política de Preços.....................................................................................................................................
2.2 Saúde Pública..........................................................................................................................................
2.3 Mudanças no Clima.................................................................................................................................
3 Como os Poluentes Podem Afetar a Saúde do Homem....................................................................................
3.1 Efeitos de Poluentes Individuais sobre a Saúde.......................................................................................
7.1 Poluentes Regulamentados (Critérios)....................................................................................................
7.1.1 Particulados (PM).........................................................................................................................
7.1.2 Óxidos de Nitrogênio (NOx)..........................................................................................................
7.1.3 Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs), inclusive Hidrocarbonetos (HC)......................................
7.1.4 Ozônio (O3)..................................................................................................................................
7.1.5 Monóxido de Carbono (CO)..........................................................................................................
7.1.6 Conteúdo de Enxofre nos Combustíveis e Dióxido de Enxofre (SO2)...........................................
7.1.7 Chumbo (Pb).................................................................................................................................
7.2 Compostos Tóxicos do Ar.........................................................................................................................
3.1.1 Quais Poluentes Têm Maior Impacto?.......................................................................................... 3.1.2 Matéria Particulada (PM).............................................................................................................
7.2.1 Benzeno
3.1.3 Óxidos de Nitrogênio (NOx)..........................................................................................................
7.2.2 1,3-Butadieno...............................................................................................................................
3.1.4 Hidrocarbonetos (HC), também Chamados de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC).................
7.2.3 Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos.....................................................................................
3.1.5 Ozônio (O3)..................................................................................................................................
7.2.4 Tolueno
3.1.6 Monóxido de Carbono (CO)..........................................................................................................
7.2.5 Xilenos
3.1.7 Dióxido de Enxofre (SO2)..............................................................................................................
8 Anexo A2 - Normas sobre a Qualidade do Ar Ambiente...................................................................................
3.1.8 Quais Combustíveis?....................................................................................................................
8.1 Contexto
3.1.9 Compostos Tóxicos do Ar..............................................................................................................
8.2 Normas e Regulamentação sobre a Qualidade do Ar .............................................................................
4 Quantificação dos Impactos sobre a Saúde......................................................................................................
9 Anexo A3 - Emissão de Partículas a partir dos Motores com Tecnologia Atual..............................................
4.1 Panorama
10 Referências
4.2 Impactos nos Gastos com Saúde.............................................................................................................
11 Glossário dos Termos........................................................................................................................................
5 Gás Liquefeito de Petróleo Gás LP em Aplicações Essenciais...........................................................................
5.1 Transporte Rodoviário.............................................................................................................................
5.2 Cocção
5.3 Aquecimento Residencial de Ambientes e Água.....................................................................................
5.3.1 Qualidade do Ar em Ambientes Fechados...................................................................................
5.3.2 Qualidade do Ar em Ambientes Abertos......................................................................................
5.4.1 Unidades Geradoras de Capacidade Média.................................................................................
5.4.2 Unidades Geradoras de Pequeno Porte.......................................................................................
5.4 Geração de Energia Elétrica.....................................................................................................................
5.5 Outras Aplicações do Gás LP...................................................................................................................
Visão Global
A energia traz vida ao mundo. Todas as pessoas neste planeta, onde quer que vivam, dependem todos os dias de
energia para alimentar e cuidar das suas famílias, para fornecer aquecimento e luz, e para transportar produtos
e pessoas até os seus destinos. Mas a geração de energia pode produzir também poluição, que pode ser muito
prejudicial para a saúde humana. Felizmente, alguns combustíveis apresentam uma queima muito mais limpa e
reduziram enormemente o seu potencial para afetar a saúde humana.
O Gás Liquefeito de Petróleo (Gás LP) é um desses combustíveis. A Organização Mundial da Saúde, em um relatório recente que avalia estratégias para evitar as consequências devastadoras para a saúde d da exposição a fogões
a lenha em países mais pobres, fez o seguinte comentário sobre o valor da mudança para o Gás LP:
“...investir US$ 13 bilhões por ano para diminuir à metade, até 2015,
o número de pessoas em todo o mundo que cozinham com combustíveis sólidos
por meio do fornecimento para as mesmas de gás liquefeito de petróleo
proporciona um retorno de US$ 91 bilhões por ano.” (OMS, 2006)
Um dos poluentes mais perigosos provenientes de fontes de combustão é a matéria particulada (PM), que pode
penetrar profundamente nos pulmões dos seres humanos, causando enfermidades respiratórias, doenças cardíacas e problemas neurológicos. A redução da exposição à PM é a mais elevada prioridade para a qualidade
do ar na maioria dos países, tanto em regiões desenvolvidas como em desenvolvimento. Um estudo concluído
recentemente pela Harvard School of Public Health e pela Brigham Young University (Pope, 2009) enfatizou este
ponto com o seguinte entendimento:
“... para cada diminuição de 10 microgramas por metro cúbico de poluição
particulada em uma cidade, a média da expectativa de vida dos seus
residentes é aumentada em mais de sete meses.”
Para colocar isso dentro de um contexto, vamos ao exemplo de uma cidade européia. Paris possui uma concentração de PM em torno de 15 microgramas por metro cúbico (µg/m³). Em algumas cidades da Ásia, esse nível
pode subir acima de 100 µg/m³, e em uma residência na qual ocorra o cozimento em ambiente fechado com
queima de lenha, esse nível pode apresentar uma ordem de grandeza ainda maior. As emissões de PM a partir da
combustão de Gás LP são normalmente cerca de 1.000 vezes menores do que aquelas provenientes da queima
de lenha, e podem ser 100 vezes menores do que as provenientes da queima de diesel combustível.
Este trabalho independente, encomendado pela Associação Mundial de Gás Liquefeito de Petróleo (World LP
Gas Association - WLPGA), explora e compara os impactos sobre a saúde, na sociedade, causados por poluentes
emitidos por uma variedade de combustíveis utilizados comumente. Quando for viável e relevante fazê-lo, serão
efetuadas também estimativas para os custos econômicos diretos e indiretos desses efeitos sobre a saúde.
Nestes tempos mais iluminados nós agora reconhecemos que os combustíveis usados por nós para fornecer essa
energia também devem respeitar o meio ambiente e o bem estar das pessoas que vivem neste planeta, tanto
quanto satisfazer as nossas necessidades de energia.
Nossa compreensão sobre como os poluentes do ar afetam a saúde humana aumentou enormemente. Com esse
entendimento, podemos estimar os custos econômicos associados a cuidados médicos, perda de produtividade
e fornecimento de serviços sociais e apoio para aqueles atingidos.
Há centenas de poluentes potencialmente danosos para a saúde humana. Dentre os mesmos, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (United States Environmental Protection Agency - EPA) destacou seis, que
são identificados como poluentes regulamentados (“criteria pollutants”) cuja prioridade é a mais elevada. Esses
poluentes são:
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•
•
•
•
•
Ozônio troposférico (O3)
Óxidosde enxofre (SOx)
Monóxido de carbono (CO)
Óxidos de nitrogênio (NOx)
Chumbo (Pb)
Matéria particulada (PM)
Por causa do papel dos mesmos na formação de ozônio troposférico, os compostos orgânicos voláteis (VOCs)
também são amplamente regulamentados. Vários compostos perigosos classificados como “tóxicos do ar” também são incluídos na categoria dos VOCs.
Os danos para a saúde causados pela exposição a esses poluentes geram um enorme ônus social e econômico
para a sociedade, que chega a centenas de bilhões de dólares a cada ano.
No caso específico das Matérias Particuladas (PM), um projeto de pesquisa abrangente na União Europeia sobre
os impactos, sobre a saúde, das partículas suspensas, concluído em 2005 pela Organização Mundial da Saúde
(OMS), enfatiza esse ponto. As descobertas dos pesquisadores são tanto claras como muito perturbadoras:
“A poluição do ar a partir de matéria particulada (PM) diminui em média
de 8,6 meses da vida de cada pessoa na União Europeia (UE)” (OMS, 2005-1)
O mesmo relatório da OMS concluiu que a exposição a partículas finas na UE resultou em custos econômicos
evitáveis dentro de uma faixa de € 58 bilhões a € 161 bilhões, a cada ano.
As fontes da poluição relacionada a energia são numerosas. As atividades de transporte humano, indústria, geração de energia, cozinha e aquecimento doméstico, e desflorestamento são as mais importantes. As atividades
vulcânicas e incêndios naturalmente ocorridos em florestas e pastos também podem ser a causa de episódios de
poluição de grande porte, mas a sociedade possui uma capacidade muito limitada para mitigar as consequências
desses eventos.
Em vários países mais pobres, o cozimento com fogo aberto utilizando lenha, carvão, resíduos de culturas, ou
mesmo excrementos animais, apresenta um impacto devastador sobre a saúde humana. A exposição a níveis extremamente elevados de poluentes emitidos por essas formas de combustão é reportada pela OMS e por outros
pesquisadores independentes como a causa da morte prematura de mais de 1,5 milhão de pessoas a cada ano.
As mulheres e as crianças pequenas são as mais afetadas.
Em uma ampla frente, os combustíveis líquidos tradicionais, tais como gasolina, diesel e querosene, possuem
estruturas químicas complexas. Ao serem queimados, eles podem liberar uma gama de compostos perigosos;
alguns dos quais estão ligados a enfermidades graves que representam frequentemente risco de vida.
Os tipos de combustível usados e a maneira como são empregados podem variar de uma região para outra, mas a
poluição produzida pelos mesmos e as consequências para a saúde que eles acarretam existem em cada camada
da sociedade, desde as nações mais pobres até as mais ricas.
Refletindo essa conscientização crescente, os governos em todo o mundo introduziram, ou incentivaram, uma
ampla gama de medidas a fim de reduzir as emissões de poluentes por meio de regulamentação, educação e
programas de incentivo.
A mudança para combustíveis gasosos com queima mais limpa foi um elemento importante dessas medidas.
Combustíveis gasosos, como o Gás LP, possuem uma estrutura química muito simples, que propicia uma queima
limpa, com níveis extremamente reduzidos de subprodutos da combustão.
O gráfico abaixo (BIC, 2001) fornece um retrato ilustrativo do dano geral para a sociedade causado por alguns dos
combustíveis para transporte amplamente usados atualmente, e alguns combustíveis alternativos emergentes, quando aplicados para a utilização de um ônibus urbano. O valor da mudança para o Gás LP é evidenciado por si mesmo.
Impactos da Poluição de Ônibus Urbanos por Tipo de Combustível e Local (centavos AU /km)
Além de ser um combustível excepcionalmente bom para veículos de passageiros e diversos tipos de veículos comerciais, o Gás LP também é comprovadamente uma fonte de energia alternativa e prática para uma ampla gama de aplicações domésticas, comerciais, industriais, agrícolas e de transporte, dentre as quais estão incluídas as seguintes:
•
•
•
•
•
Cocção
Aquecimento residencial de ambientes e água
Geração de energia elétrica
Aplicações industriais (por exemplo, compressores, jatos de água, bombas, etc.)
Processos industriais (por exemplo, corte por chama, aquecedores de processo)..... e muitos outros
A partir de um ponto de vista puramente prático, de todos os combustíveis gasosos, o Gás LP supera-se por sua capacidade de liquefação a baixa pressão e por isso
é transportado com segurança a granel para praticamente qualquer local. O Gás
LP pode ser então distribuído tão facilmente como a gasolina ou o diesel em uma
série de aplicações domésticas, comerciais, agrícolas e de transporte.
Sendo assim, não importa se você mora em uma grande cidade ou em uma localidade remota, abastecendo o seu carro ou cozinhando uma refeição simples, a
escolha do Gás LP irá beneficiar você mesmo e as pessoas ao seu redor.
Para resumir:
A disponibilidade de uma energia controlável para cozimento, para aquecimento,
produção e transporte é essencial para a existência humana.
A seleção do melhor combustível para uma determinada tarefa pode beneficiar a sociedade, não apenas ao reduzir a exposição humana a poluentes perigosos, mas também em termos monetários diretos ao diminuir o ônus
do fornecimento de tratamento médico e serviços sociais para as pessoas afetadas.
Nos negócios, uma força de trabalho mais saudável significa aumento da produtividade e menor risco de trauma
econômico a partir da perda de membros vitais para a equipe.
Os benefícios não acabam com sua contribuição para o bem-estar da sociedade. Visto sob praticamente qualquer
perspectiva, o Gás LP se destaca como a alternativa mais limpa, conveniente e acessível aos combustíveis tradicionais, bem como por possuir uma das mais baixas emissões de gases de efeito estufa. Em várias instâncias, ele
também pode ser a opção de menor custo.
Principais Considerações
Este trabalho avaliou o Gás LP juntamente com uma gama de outros combustíveis líquidos, sólidos e gasosos,
usando dados obtidos a partir de uma ampla base de estudos independentes. Em várias aplicações e regiões, o
Gás LP foi encontrado em uma posição dentre os combustíveis mais limpos e com maior eficiência energética
dentre os combustíveis disponíveis. Algumas das principais descobertas são resumidas abaixo.
Transporte - Os combustíveis tradicionalmente utilizados em transporte: o diesel e a gasolina são identificados
como uma fonte primária de poluição do ar e deficiências de saúde, incluindo a incidência de doenças respiratórias e câncer. Grande parte da poluição por partículas na União Europeia vem da exaustão de veículos motorizados, e as consequências para a saúde são estimadas como apresentando um impacto sobre a economia da UE de
até € 161 bilhões a cada ano (OMS, 2005-1). Por exemplo, automóveis a diesel fabricados antes da introdução da
regulamentação sobre emissões “Euro 4” (em 2005 para a Europa e mais tarde em algumas outras regiões) apresentam um impacto nos gastos com saúde de cerca de € 11,70 para cada 1.000 km percorridos, em comparação
com € 0.90 para um automóvel movido a Gás LP. De 2005 em diante, a maioria dos veículos a diesel foi adaptada
com filtros para partículas de diesel, mas, mesmo com as tecnologias mais recentes para redução de emissões
de partículas, o impacto, sobre a saúde, dos carros a diesel fabricados atualmente ainda está em torno de € 3.50
a cada 1.000 km.
Cocção - Mais da metade da população mundial ainda usa lenha, resíduos de culturas, ou mesmo excrementos
secos para fornecer energia para cozinhar. A exposição aos poluentes liberados por esses combustíveis é a causa
direta da morte prematura de mais de 1,5 milhão de pessoas a cada ano. Fornecer meios para cozinhar com Gás
LP reduz enormemente essa exposição, frequentemente com um fator 100 ou mais, proporcionando enormes
benefícios para a saúde da comunidade.
Aquecimento de Ambientes Residenciais - Sem a ventilação adequada, ou se os dispositivos de aquecimento
e dutos e chaminés associados forem precários, a concentração de alguns poluentes pode ser acumulada até
atingir níveis que podem ser perigosos para a saúde humana. Existem tantas variáveis que influenciam os níveis
de exposição efetivos que é difícil fazer comparações representativas, mas as medições das emissões totais produzidas pela queima de lenha ou carvão mostram que esses combustíveis produzem cerca de 150 vezes mais
monóxido de carbono (CO) do que o Gás LP, por gigajoule de energia produzida. Combustíveis líquidos, como,
por exemplo, querosene, produzem níveis cerca de 50% mais elevados. O quadro é semelhante para caldeiras
residenciais.
Aquecimento Residencial de Água e Ambientes (Qualidade do Ar em Ambientes Abertos) - Em vários locais,
aquecedores e caldeiras que utilizam combustíveis sólidos produzem poluição suficiente para afetar diretamente
a saúde das pessoas dentro da comunidade. Uma pesquisa australiana mostra com clareza que as regiões nas
quais os aquecedores à base de queima de lenha são prevalecentes podem apresentar níveis de partículas no
ambiente muito mais elevados (de 43 a 65 µg/m³) em comparação com outras cidades (de 20 a 25 µg/m³), ainda
que as cidades onde não há queima de lenha tivessem densidade de população e de tráfego muito menores. O
limite de exposição recomendado pela OMS (média de 24 horas) é de 25 µg/m³.
Geração de Eletricidade - A menos que sejam equipados com tecnologias sofisticadas de controle de emissões,
unidades geradoras podem produzir níveis muito altos de emissões de partículas (PM) e de óxidos de nitrogênio
(NOx), com impactos sobre a saúde proporcionalmente elevados. Para um gerador comum de porte médio, que
opere durante 12 horas por dia, com uma carga média de 80kW, o custo anual do seu impacto sobre a saúde poderá ser da ordem de € 47.000,00 para uma unidade movida a diesel, em comparação com menos de € 2.000,00
para uma unidade geradora equivalente movida a Gás LP. Unidades geradoras domésticas de tamanho pequeno
também são beneficiadas com o uso de Gás LP. Geradores pequenos movidos a gasolina, de 4 tempos, possuem
um impacto nos gastos com saúde cerca de 1,5 vez maior do que o Gás LP, e no caso de uma versão similar de 2
tempos, o impacto relativo sobre a saúde sobe para mais de 4,5 vezes.
1 O que É o Gás Liquefeito de Petróleo (Gás LP)?
2 Visão Global Política e Econômica
O Gás Liquefeito de Petróleo (Gás LP) é o nome genérico de misturas de hidrocarbonetos gasosos, principalmente
propano e butano (apesar de pequenas quantidades de outros compostos, como, por exemplo, propileno e butilenos, também poderem estar presentes na mistura). Dependendo do clima e da disponibilidade, o Gás LP pode
ser composto por propano, butano ou uma gama de misturas diferentes desses gases. O Gás LP contém somente
vestígios de compostos de enxofre. Como o Gás LP é naturalmente inodoro, por motivos de segurança, como
ocorre na indústria de gás natural, um agente odorante à base de enxofre é adicionado em quantidades muito
limitadas ao produto dentro da corrente de distribuição para permitir uma detecção mais fácil.
Em um mundo ideal iríamos satisfazer todas as nossas necessidades de energia a partir de fontes naturais como,
por exemplo, o sol, o vento ou os oceanos e rios. De fato, a humanidade torna-se mais consciente sobre os danos
causados ao nosso ambiente e bem-estar pelas atividades poluidoras e em relação ao impacto sobre o clima.
Várias metas são atualmente perseguidas para controlar a energia a partir dessas fontes naturais limpas.
O Gás LP pode ser obtido a partir de várias fontes. Duas das mais comuns são a extração diretamente da mistura
de gases “úmidos” recuperada a partir de campos de óleo e gás de ocorrência natural, e como produto do processo de refino do petróleo.
Por causa da sua alta volatilidade, é pouco provável que o Gás LP cause a poluição do solo ou da água. Ele é
biodegradável no ar, solo, e na água.
De acordo com pesquisas da indústria de óleo europeia (CONCAWE, 1992), uma ampla pesquisa da literatura não
identificou quaisquer referências aos efeitos ecotoxicológicos do Gás LP ou dos seus principais constituintes.
Quando levemente comprimido (até aproximadamente 800 kPa ou 120 psi), os gases mudam do estado gasoso
para o estado líquido. Quando a pressão do Gás LP é reduzida (por exemplo, antes de alimentar um queimador),
o líquido entra em ebulição, transforma-se em gás e se expande até cerca de 270 vezes o volume líquido. O Gás
LP é portanto muito conveniente e econômico em seu transporte e armazenagem, tornando-se uma alternativa
prática e com boa relação entre custos e benefícios, para vários dos combustíveis tradicionais, em uma ampla
gama de aplicações.
Em locais onde a infraestrutura necessária para levar uma energia com base em redes não está disponível, a facilidade de armazenamento e capacidade de transporte do Gás LP faz dele uma alternativa excelente para o gás
natural. Essas duas fontes de energia são altamente complementares, e compartilham as mesmas credenciais de
queima limpa e ocorrência natural.
A partir do ponto de vista de alterações climáticas, nem o propano nem o butano estão incluídos na lista do Painel
Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) como gases
do efeito estufa. O Gás LP liberado para o ambiente é rapidamente dispersado na atmosfera, onde é submetido
a degradação fotoquímica.
Adicionalmente, as emissões de gases do efeito estufa a partir da combustão do Gás LP são também baixas em
comparação com a maioria dos demais combustíveis, conferindo ao Gás LP o mais baixo rastro de carbono em
várias aplicações.
Ele possui baixa reatividade a temperaturas normais, ainda assim, ele queima prontamente à presença do ar e o
seu conteúdo de energia por quilograma é semelhante ao da gasolina e do diesel.
Essas características fizeram do Gás LP um combustível popular para aplicações domésticas, comerciais, industriais, agrícolas e de transporte.
Apesar desses empenhos, a energia proveniente de fontes renováveis irá, pelas próximas décadas, continuar a
satisfazer uma fração muito limitada da demanda global de energia. A imensa maioria das nossas necessidades
de energia continuará sendo atendida por uma gama de combustíveis fósseis.
Tomar decisões corretas sobre quais combustíveis serão usados poderá produzir benefícios ambientais e para a
saúde tanto em escala local como em escala regional. Como iremos ver mais tarde neste documento, a escolha do
combustível pode reduzir de maneira significativa a incidência de distúrbios respiratórios, desordens cardíacas e
outras doenças, que colocam esse ônus de maneira semelhante tanto sobre a estrutura de países desenvolvidos
como em desenvolvimento.
A maior parte dos governos reconhece agora a nível macro os benefícios financeiros e sociais da redução da
exposição humana à poluição - mas eles devem também enviar os sinais certos para negócios e para a comunidade como um todo, tanto por meio de políticas econômicas como por intermédio de programas de educação e
conscientização, ou regulamentação.
2.1Política de Preços
A tributação de combustíveis continua sendo uma questão controvertida em vários países, mas, seja como for, ela
proporciona um mecanismo muito conveniente para que os governos gerem receitas, por um lado, e, por outro,
influenciem a seleção do combustível e os padrões de compra.
A Tabela 2.2 (abaixo) ilustra alguns exemplos correntes sobre essas políticas de preço dentro do setor de transporte.
Preço Médio na Bomba (por litro) nas Moedas Locais *
Gás LP
Gasolina
Diesel
Reino Unido (£Stg)
País
0.52
0.89
1.00
Austrália (AU$)
0.52
1.20
1.22
França (€ )
0.69
1.13
1.08
* Preços praticados na bomba, fevereiro de 2009
Tabela 2.2: Preços Praticados para o Gás LP, Gasolina e Diesel na Bomba
Em alguns casos os incentivos são ainda mais diretos. O governo do Reino Unido, por exemplo, renunciou à Taxa
de Congestionamento de Londres de £ 8 por dia para a maioria dos veículos movidos a Gás LP (uma economia
de £ 2.000 por ano para aquelas pessoas que fazem esse trajeto todos os dias), bem como aplicando imposto
menor sobre veículos de empresas e oferecendo desconto para o tributo incidente sobre o consumo de veículos
(imposto anual sobre automóveis) de cerca de £ 35 para um carro médio típico.
Ao isentar o Gás LP do imposto sobre o consumo de combustível, o Governo da Austrália proporciona incentivos
financeiros diretos para que as pessoas usem o Gás LP para uma ampla gama de necessidades de energia. Além
de economizar 38 centavos por litro em impostos incidentes sobre a gasolina e diesel combustíveis, os proprietários de automóveis que comprarem um veículo a Gás LP original de fábrica (adquirido desde 10 de novembro
de 2008) ou que converterem um automóvel a gasolina para funcionamento com Gás LP, também recebem uma
devolução em dinheiro de AU$ 2.000,00.
10
GÁS LP: Energia Saudável para Um Mundo em Transformação11
Embora os impactos sociais e sobre a saúde sejam a principal força motora por trás das políticas e medidas para
redução da poluição relacionada a energia, há um movimento em todo o mundo para também levar em consideração uma gama mais ampla de fatores externos, incluindo alteração climática, deterioração de infraestrutura,
degradação dos solos, da qualidade da água e perda de produtividade. Alguns dos dados apresentados neste
estudo incluem alguns desses fatores (os exemplos estão na Figura 5.2 e Tabela 4.3).
Novas estruturas de tributação e fiscais estão agora integrando, ou terão como base, a análise de ciclo de vida de
combustíveis, e irão remodelar inevitavelmente o quadro global da energia no futuro.
O Gás LP e o GNC (Gás Natural Comprimido) são frequentemente comparados a partir de uma perspectiva do
aquecimento global. De um lado, o menor conteúdo de carbono do GNC resulta em menores emissões de CO2 a
partir da combustão. Contudo, uma energia considerável é utilizada para a compressão do gás natural para armazenagem, e qualquer gás não queimado liberado para a atmosfera possui um potencial de aquecimento global 23
vezes mais elevado do que o CO2, enquanto o Gás LP não queimado é neutro para o efeito estufa. Esses fatores
tendem a estreitar a diferença entre os dois combustíveis. Na prática, tanto o Gás LP como o gás natural compartilham a mesma queima limpa, baixo atributo de carbono e ambos são comparados de maneira extremamente
favorável em relação a combustíveis líquidos tradicionais.
2.2Saúde Pública
Embora os moradores de cidades dos países mais ricos possam considerar a si mesmos como afortunados por
viverem em uma vizinhança relativamente agradável e confortável, isso não significa que eles sejam necessariamente poupados das consequências de se respirar ar carregado com poluição.
Em 2005 a OMS concluiu um estudo intensivo sobre os impactos para a saúde humana da exposição a partículas
em suspensão (a maior parte gerada por combustão) na União Europeia. A pesquisa concluiu que a exposição às
partículas reduz a expectativa de vida de cada pessoa na União Europeia (UE) em uma média de nove meses, e
possui um impacto econômico direto de até € 161 bilhões (US$ 220 bilhões) a cada ano (OMS 2005-1).
Um estudo de custo - benefício de 2006 (OMS, 2006), feito pela Organização Mundial da Saúde, concluiu que um
investimento de US$ 13 bilhões ao ano para proporcionar o acesso mundial ao Gás LP iria diminuir pela metade
o número de pessoas que cozinham com combustíveis sólidos até 2015 e gerar um retorno de US$ 91 bilhões em
benefícios de saúde e outros benefícios comunitários.
Em vários países mais pobres, muitos habitantes vivem em circunstâncias de privação. A desnutrição rouba de
populações inteiras uma vida saudável e produtiva. Mas o problema não repousa apenas na falta de alimentos. A
maneira como os alimentos são preparados também representa por si mesma um perigo importante. A gravidade
do problema foi resumida pela Organização Mundial da Saúde da seguinte maneira:
“Mais da metade da população mundial recorre a esterco, lenha, resíduos
de culturas, ou carvão para atender a suas necessidades mais básicas de
energia. Cozinhar e aquecer-se com esses combustíveis sólidos em fogueiras
abertas ou fogões sem chaminés provoca a poluição do ar em ambientes
fechados. A exposição é particularmente elevada entre mulheres e crianças
menores, que passam a maior parte do tempo próximas do da fonte de fogo
da casa. Todos os anos, a poluição em ambientes fechados é responsável
pela morte de 1,6 milhão de pessoas - isso significa uma morte a cada 20
segundos (OMS 2005-3).
Assim, seja o foco voltado para veículos nas ruas das cidades ou a preparação de uma refeição simples, a escolha
do combustível possui uma influência crítica sobre a saúde humana e é uma decisão que deve ser tomada com
cuidado.
De fato, para quase todas as aplicações que envolvam a conversão de um combustível em energia para aquecimento ou força, o Gás LP pode desempenhar esse trabalho de maneira limpa, eficiente e econômica.
2.3Mudanças Climáticas
A partir da perspectiva de um aquecimento global, a seleção de combustível pode desempenhar um papel significativo na redução das emissões de dióxido de carbono e de outros gases do efeito estufa.
Para várias aplicações, incluindo transporte, cocção, aquecimento, processos industriais e geração elétrica local,
existe um papel relevante nas aplicações em escalas pequena e média de combustíveis alternativos com baixos teores de carbono, tais como o Gás LP, que possui um rastro de carbono menor do que os combustíveis tradicionais.
12
3 Como os Poluentes Podem Afetar a Saúde do Homem
3.1Efeitos de Poluentes Individuais sobre a Saúde
As relações entre a exposição a poluentes e os efeitos consequentes sobre a saúde foram extensivamente pesquisadas ao longo de várias décadas e resultaram na introdução de vários padrões, metas e diretrizes visando à
minimização dos riscos a níveis tanto locais como regionais.
Esta seção examina de maneira sucinta os seis principais poluentes gerados pelos combustíveis mais comumente
utilizados.
O sucesso dessas medidas continua sendo muito diversificado. Em algumas regiões um progresso considerável foi
feito na introdução de combustíveis mais limpos e na redução de emissões gerais a partir de veículos de transporte e da indústria. Na maioria dos casos isso resultou em um impacto benéfico para a qualidade do ar.
Outras partes do mundo ainda enfrentam uma batalha morro acima, e podem ser obrigadas a recuar por uma
série de fatores que incluem pobreza, dependência de fontes de energia poluidoras, queimadas extensivas ou
administração ineficiente por parte do governo.
As interações entre poluentes suspensos e a saúde humana são complexas e influenciadas pelos níveis de exposição, pela duração da exposição e pela toxicidade inerente de cada poluente isolado. Em várias situações as faixas
etárias mais novas e mais velhas da população são as mais vulneráveis.
Uma consequência inevitável do crescimento global da população foi o aumento na urbanização. Independentemente de quão ricas ou pobres as cidades possam ser, densidades populacionais altas resultam em uma incidência proporcionalmente mais elevada de doenças causadas pela poluição do ar. Em várias cidades, uma combinação de veículos altamente poluentes, preparo de alimentos na rua e proximidade de indústrias pesadas pode
cobrar um preço muito caro.
Mas regiões mais ricas não estão imunes a problemas. O custo da prestação de tratamentos de saúde, serviços
sociais e o custo econômico direto de perda de produtividade podem representar um impacto sobre a economia
de uma região da ordem de dezenas, ou mesmo centenas de bilhões de dólares a cada ano.
Em regiões onde os níveis de renda e os orçamentos nacionais são muito menores, várias decisões são motivadas
pela necessidade e não somente por uma mera preferência, e frequentemente essas decisões podem representar uma grave desvantagem para a saúde.
A exposição a um coquetel de partículas e produtos químicos tóxicos, gerados quando a madeira ou outro material de biomassa é usado para o preparo de alimentos
em ambientes fechados, é responsável pela disseminação de doenças e da enorme redução de expectativa
de vida para várias pessoas que habitam comunidades
mais pobres.
Aproximadamente a metade da população mundial depende da queima de biomassa, ou seja, lenha, resíduos
de culturas, esterco e carvão, como a sua principal fonte
de energia doméstica.
A exposição à poluição do ar em ambientes fechados como resultado da queima de biomassa é a causa da
disseminação de infecções respiratórias e dos olhos. Colocando isso em perspectiva, as infecções respiratórias
respondem por mais de 10% do ônus total das doenças nos países em desenvolvimento, levando a 1,6 milhão de
mortes estimadas a cada ano nesses países.
Programas que visam à melhoria no fornecimento de alimentos e tratamento médico são de importância primordial, mas o valor de medidas práticas para apoiar e incentivar hábitos mais saudáveis no preparo dos alimentos
não deve ser subestimado. A mudança para um queimador simples a Gás LP pode representar um longo passo
para evitar a tragédia de um pai incapacitado, uma criança com doença crônica, ou algo pior, e deve ser um aspecto importante a ser considerado pelas agências de auxílio e pelos programas de assistência social dos governos.
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Deve ser notado que vários combustíveis não emitem quaisquer desses poluentes, seja por meio da remoção
dos mesmos do combustível (por exemplo, a adição de chumbo à gasolina não é mais permitida na maioria dos
países), seja por causa da composição intrinsecamente limpa do combustível (por exemplo, o Gás LP não contém
chumbo algum e apenas uma quantidade muito limitada de compostos de enxofre).
3.1.1 Quais Poluentes Têm Maior Impacto?
Literalmente centenas de poluentes possuem potencial para prejudicar a saúde humana, mas a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (United States Environmental Protection Agency - US EPA) identificou seis
poluentes, que são designados poluentes regulamentados (“criteria pollutants”), como sendo aqueles com mais
elevada prioridade. Os padrões para os poluentes regulamentados são estabelecidos em conformidade com o
“Ato do Ar Limpo”. Esses poluentes são:
•
•
•
•
•
•
•
matéria particulada (PM)
óxidos de nitrogênio (NOx)
hidrocarbonetos (HC)
monóxido de carbono (CO)
óxidos de enxofre (SOx)
ozônio troposférico (O3)
chumbo (Pb)
Por causa do papel dos mesmos na formação do ozônio troposférico, os compostos orgânicos voláteis (VOCs)
também são amplamente regulados. Vários compostos perigosos classificados como “tóxicos do ar” são incluídos na categoria dos VOCs (veja a Seção 3.1.9). Os VOCs também são por vezes designados simplesmente como
hidrocarbonetos (HC).
A maioria dos países reconhece os mesmos poluentes como aqueles com a prioridade mais elevada relativamente à saúde em suas regulamentações e programas de redução de emissões.
Ainda há algumas regiões altamente populosas onde combustíveis com altos teores de enxofre e/ou chumbo
continuam sendo vendidos.
Além dos poluentes regulamentados (criteria pollutants) listados acima, outro grupo muito grande e importante
de produtos químicos perigosos (designados de maneira geral como “tóxicos do ar”) é liberado para a atmosfera
durante a queimada maioria dos combustíveis. Os mais significativos desses poluentes são apresentados brevemente na Seção 3.1.9, com informações mais detalhadas no Anexo A1.
3.1.2 Matéria Particulada (PM)
A matéria particulada (PM) proveniente da queima de combustíveis é uma mistura de partículas sólidas e de
gotículas líquidas suspensa no ar. Uma elevada proporção dessas partículas é extremamente pequena, a maior
parte com menos de 10 mícron (cerca de 10 vezes menor do que a espessura de um fio de cabelo humano). As
menores partículas podem chegar a ter um diâmetro de apenas 10 nanômetros (0.00001 mm), o que é cerca de
10.000 vezes menor do que a espessura de um fio de cabelo humano.
A Matéria Particulada é provavelmente o mais perigoso de todos os poluentes relacionados a combustíveis por
causa da sua conhecida toxicidade e dos elevados níveis de exposição experimentados por amplos segmentos da
população mundial. Ela é emitida diretamente como um produto da combustão de praticamente todo processo
de queima, ainda que a taxa segunda a qual ela é lançada, a partir de combustíveis diferentes, possa variar em
um fator de 100 ou mais. Os produtos gasosos da combustão também podem se agrupar em partículas por meio
de reações químicas na atmosfera.
A partir de uma perspectiva regulatória, os transportes com fonte de emissões de PM receberam a maior parte
das atenções, mas é provável que outras fontes gerem concentrações de partículas atmosféricas comparáveis ou
mesmo mais elevadas em algumas regiões ou pontos localizados. Alguns desses incluem: preparo de alimentos
em fogueira de lenha, processos industriais que utilizam fogo à base de carvão, geração de eletricidade, incêndios
provocados pelo homem e incêndios naturais.
Os NOx e o dióxido de enxofre reagem com outras substâncias encontradas no ar e formam ácidos que podem
chegar ao solo como “chuva ácida”, causando danos materiais e, em algumas áreas, fazendo com que lagos e rios
se tornem estéreis. Por meio de uma reação com a amônia ou outros compostos, os NOx podem ser transformados, passando de gás a minúsculas partículas de ácido nítrico que, ao serem inaladas, podem afetar a respiração,
danificar o tecido pulmonar e levar até mesmo a uma morte prematura.
As partículas geradas a partir de combustão possuem dimensões variadas que vão desde 10 mícron, ou mais, a poucos
nanômetros. Conforme pode ser visto na Figura 3.1, as partículas menores podem alcançar as áreas mais profundas e
mais sensíveis dos pulmões. Aquelas na faixa de nanômetros,
podem até passar através do tecido pulmonar diretamente
para a corrente sanguínea. Mais de 90% das partículas na
exaustão dos motores de combustão interna são menores do
que 1 mícron (PM1.0), chegando a apenas 10 nanômetros
(0.00001 mm).
O óxido nitroso (N2O) é um gás do efeito estufa extremamente poderoso. Sua influência como gás estufa é mais
de 298 vezes maior do que a do dióxido de carbono (CO2), mas felizmente de maneira geral ele é produzido em
quantidades relativamente pequenas. Existe a preocupação de que as reações químicas nos conversores catalíticos instalados em veículos motorizados, para redução da emissão de outros poluentes, podem na verdade
aumentar as emissões de N2O.
Em 1998 a Junta de Pesquisas sobre o Ar da Califórnia (California Air Resources Board - CARB) determinou que as
partículas de diesel são um Contaminante Tóxico do Ar. Em
2002, após muitas pesquisas, a US EPA concluiu que a PM
na exaustão do diesel provoca irritação aguda da garganta
e dos brônquios, representa um perigo respiratório crônico
para os seres humanos e é provavelmente carcinogênico. As
partículas podem também adsorver “tóxicos do ar” potencialmente perigosos para a saúde encontrados na exaustão
de motores.
3.1.4 Hidrocarbonetos (HC), também chamados de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC)
Os hidrocarbonetos são compostos que contêm somente átomos de hidrogênio e de carbono. Eles estão presentes no ar tanto como gases naturalmente ocorrentes como a partir da queima incompleta de combustíveis
à base de carbono. Assim como são emitidos durante a combustão, os hidrocarbonetos também são liberados
para a atmosfera por meio da evaporação de tintas e solventes, processos industriais e dos veículos movidos a
gasolina durante o reabastecimento ou por meio de falhas nos sistemas instalados de recuperação de vapores
dos mesmos.
Figura 3.1: Zonas de Deposição
por Tamanho de Partícula
Alguns compostos de hidrocarbonetos, classificados como “Tóxicos do Ar”, são extremamente perigosos para os
humanos, mas são gerados somente em quantidades muito pequenas a partir de veículos motorizados.
As partículas da exaustão de gasolina e diesel apresentam um risco maior do que aquelas do Gás LP, já que esses
combustíveis não somente geram concentrações mais elevadas de partículas, mas também a exaustão a partir de
veículos movidos a combustíveis líquidos contém níveis muito mais altos de tóxicos do ar, que podem ser adsorvidos pela superfície de partículas e serem transportados até as áreas mais sensíveis dos pulmões.
Alguns tóxicos do ar são sabidamente carcinogênicos e também há a suspeita de que esse grupo de compostos
químicos desempenhe um papel importante no crescimento rápido de algumas doenças do “século 20”, inclusive
a asma. De qualquer modo, como a concentração ambiente dos mesmos é extremamente baixa, ainda não foi
possível estabelecer de uma maneira confiável as características dose - resposta, nem atribuir um custo monetário direto sobre os seus efeitos de exposição (veja a Seção 3.1.9).
Isso também pode levar a graves problemas pulmonares e aumento na suscetibilidade a infecções respiratórias,
tais como pneumonia, agravamento de bronquites agudas ou crônicas, e asma. Além disso, as partículas menores
podem chegar a atravessar o tecido pulmonar diretamente até a corrente sanguínea, onde elas foram relacionadas a alguns distúrbios neurológicos e cardíacos.
3.1.5 Ozônio (O3)
Existem diferenças muito grandes entre as emissões de partículas associadas a diversos combustíveis. Os motores a diesel e a queima de lenha e de outros materiais com biomassa geram os níveis mais elevados de PM.
Combustíveis gasosos, notadamente o Gás LP, possuem as menores emissões desse tipo de poluente.
3.1.3 Óxidos de Nitrogênio (NOx)
Vários óxidos de nitrogênio, todos eles podendo ser produzidos a partir da queima de combustível, possuem
impactos significativos sobre o meio ambiente e a saúde. Os principais compostos desse tipo são o dióxido de
nitrogênio (NO2), o óxido nitroso (N2O) e o óxido nítrico (NO). Coletivamente, esses compostos são designados
simplesmente como NOx.
A névoa seca (smog) fotoquímica é constituída quando os NOx e compostos orgânicos voláteis (VOCs) reagem
diante da presença da luz do sol para formar ozônio. A névoa seca (smog) irrita severamente as membranas
das mucosas do nariz e da garganta, o que pode provocar tosse e mesmo sufocação. Ela também prejudica o
funcionamento normal dos pulmões e a exposição de longa duração pode causar danos permanentes. O ozônio
também pode reduzir a produção de culturas.
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Eles compreendem uma ampla gama de compostos orgânicos gasosos, vários com estruturas químicas complexas, que reagem com os NOx à presença da luz do sol e formam ozônio troposférico - um precursor da neblina
seca (smog) fotoquímica.
O ozônio é um gás composto simplesmente de três átomos de oxigênio. Ele não é normalmente emitido diretamente para o ar, mas é criado a nível troposférico pela reação química entre óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (VOCs) diante da presença da luz solar. A exaustão de veículos motorizados, emissões
industriais, vapores de gasolina e solventes químicos, assim como fontes naturais, emitem NOx e VOCs que ajudam a formar o ozônio, que é o constituinte principal da neblina seca (smog) fotoquímica.
A partir de uma perspectiva da saúde, o ozônio está ligado a algumas doenças respiratórias, incluindo a irritação
de vias aéreas, agravamento da asma, aumento da suscetibilidade a doenças respiratórias, como pneumonia e
bronquite, e danos permanentes para os pulmões a partir de exposições repetidas.
O ozônio também danifica a vegetação e os ecossistemas. Somente nos Estados Unidos, ele é responsável por
uma redução na colheita estimada em US$ 500 milhões a cada ano.
3.1.6 Monóxido de Carbono (CO)
O monóxido de carbono (CO) é um gás incolor, inodoro, e venenoso composto de um átomo de carbono e um de
oxigênio. Ele é formado quando um combustível à base de carbono não é queimado completamente.
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Quando inalado, o CO entra na corrente sanguínea, onde se liga quimicamente à hemoglobina, que normalmente
transporta oxigênio até as células, e reduz a entrega de oxigênio para todos os tecidos. Mesmo em concentrações
relativamente baixas, o CO pode afetar adversamente a função mental, a acuidade visual e o estado de vigília. Em
concentrações mais elevadas, a exposição pode ser fatal.
O carvão, por outro lado, é formado a partir de vegetação terrestre e tende a ser encontrado próximo à superfície
da terra. O metano, comercializado como “gás natural”, está muitas vezes presente nas lavras de carvão, além de
ser encontrado nos estratos de combustível fóssil.
3.1.7 Dióxido de Enxofre (SO2)
O metano também é gerado por meio da decomposição a curto prazo de vegetação e resíduos. Sendo assim, ele
pode ser capturado em depósitos de lixo e locais similares, e depois armazenado e distribuído. O metano produzido desse modo representa somente uma pequena fração do consumo total.
O dióxido de enxofre causa uma ampla variedade de impactos sobre a saúde e o meio ambiente por causa da maneira como ele reage com outras substâncias no ar. Grupos especialmente sensíveis incluem pessoas com asma
que sejam ativas em ambientes abertos e crianças, idosos e pessoas com doenças cardíacas ou pulmonares. Os
níveis de pico de dióxido de enxofre no ar podem provocar dificuldade temporária de respiração em pessoas com
asma que são ativas, em ambientes abertos. A exposição prolongada a altos níveis de dióxido de enxofre em gás
e partículas ocasiona doença respiratória e agrava doenças cardíacas existentes.
O dióxido de enxofre também reage com outros compostos químicos no ar para formar partículas pequenas de
sulfato. Quando essas partículas são inaladas, elas se juntam nos pulmões e estão associadas a um aumento nos
sintomas respiratórios e doenças, dificuldade para respirar e mesmo a morte prematura.
Quando o dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio reagem com outras substâncias no ar, eles podem formar
ácidos, que caem na terra como chuva, neblina, neve ou partículas secas - esse fenômeno é normalmente descrito como “chuva ácida”, e pode ser carregado pelo vento por centenas de quilômetros.
A chuva ácida danifica florestas e culturas, altera a composição do solo, e tornam lagos e rios ácidos e impróprios
para a pesca. A exposição contínua ao longo do tempo altera a variedade natural das plantas e animais de um
ecossistema.
O Gás LP emite pouco ou nenhum dióxido de enxofre. Ele é a fonte de energia ideal para substituir vários dos
combustíveis com enxofre que ainda são usados, em particular em aquecedores à base de queima de lenha e em
várias fontes de calor de processos industriais.
Outras questões relacionadas ao conteúdo de enxofre dos combustíveis são abordadas no Anexo Técnico A1.
3.1.8 Quais Combustíveis?
A mistura de poluentes e suas taxas de emissão relativas podem variar consideravelmente entre combustíveis
individuais. Este documento se concentra nas fontes de energia mais amplamente disponíveis geralmente utilizadas para preparo de alimentos, aquecimento, geração de eletricidade e transporte. São elas:
•
•
•
•
•
•
•
Os três últimos itens da lista consistem ou são diretamente derivados de vegetação de superfície (biomassa).
3.1.9 Compostos Tóxicos do Ar
Além dos poluentes regulamentados existe uma longa relação de compostos “tóxicos do ar”, alguns dos quais
são designados como carcinogênicos; outros podem apresentar efeitos graves sobre os sistemas neurológicos e
reprodutor humanos. A US EPA classifica 187 compostos como “poluidores perigosos do ar”.
Embora a maioria desses compostos seja emitida em quantidades muito pequenas e de os impactos sobre a
saúde serem por vezes difíceis de se estabelecer nas taxas de dosagem tipicamente encontradas, eles são ainda
assim considerados suficientemente perigosos para serem monitorados, e, quando isso é possível, ocorre com a
minimização da exposição humana. A EPA estima que fontes móveis (carros, caminhões e ônibus, etc.) de tóxicos
do ar respondam por até a metade de todos os cânceres atribuídos a fontes de tóxicos do ar em espaços abertos
(US EPA 1994).
Praticamente todos os combustíveis produzem algum desses compostos perigosos ao serem queimados, mas
existem grandes diferenças nos níveis de emissão entre combustíveis individualmente. A gasolina tende a possuir elevadas emissões de tóxicos do ar, enquanto o Gás LP possui as menores, essencialmente em razão da sua
estrutura química extremamente simples que promove uma queima muito limpa e completa. Para ilustrar isso, a
Figura 3.2 compara os níveis relativos das emissões tipicamente exaladas a partir dos motores de veículos (com
a gasolina = 100 como referência) de alguns dos principais tóxicos do ar para os combustíveis comerciais mais
amplamente disponíveis (Anyon, 2002), com base nos dados de relatório da Argonne National Laboratory report
(Winebrake J., 2000).
Nota: CURE = Unidade Estimada de Risco de Câncer (Cancer Unit Risk Estimate), definida como “o majorante do
risco estimado de câncer durante o tempo de vida excedente resultante da exposição contínua a um agente (por
exemplo, um agente químico) a uma concentração de 1 micrograma por metro cúbico no ar ou 1 micrograma por
litro em água”. Assim, quanto maior o número CURE, maior o risco de câncer humano.
gasolina
diesel
gás liquefeito de petróleo [Gás LP]
gás natural (metano) [GN]
carvão
carvão vegetal
lenha e biomassa
Ainda que vários desses combustíveis possuam características físicas bastante distintas, todos estão relacionados na
medida em que a estrutura química básica dos mesmos consiste quase que totalmente em carbono e hidrogênio.
Os quatro primeiros combustíveis listados acima são de origem fóssil, criados ao longo de milhões de anos a partir dos restos de organismos depositados no leito do mar e enterrados sob camadas pesadas de sedimentos. O
calor e pressão resultantes fizeram com que a matéria orgânica fosse transformada em hidrocarbonetos líquidos
e gasosos, que podem ser recuperados por perfuração através de camadas sedimentares. O Gás LP e o metano
são frequentemente recuperados a partir de um mesmo poço e ambos compartilham vários benefícios relacionados à saúde.
18
19
A Tabela 3.3 (abaixo) é baseada em dados do Governo da Austrália (NPI 2000) e também destaca os níveis extremamente baixos de emissão de tóxicos do ar a partir de veículos movidos a Gás LP, em comparação com os
equivalentes a gasolina e diesel.
Emissões de Tóxicos do Ar, Exaustão de Veículos de passageiros (g/km)
por tipo de rodovia
Tipo de Rodovia
Arterial
Freeway
Residencial
Benzeno
Gasolina
0.08291
0.08817
0.09541
Diesel
0.00334
0.00313
0.00518
Gás LP
0.00001
0.00001
0.00002
1,3-butadieno
Gasolina
0.01064
0.00993
0.01642
Diesel
0.00064
0.00059
0.00099
Gás LP
0.00010
0.00009
0.00015
HAPs
Gasolina
0.00668
0.00625
0.01035
Diesel
0.00674
0.00628
0.01041
Gás LP
0.00000
0.00000
0.00000
Tolueno
Gasolina
0.05618
0.02531
0.05618
Diesel
0.01573
0.00710
0.01573
Gás LP
0.00000
0.00000
0.00000
Xilenos
Gasolina
0.08880
0.04175
0.08880
Diesel
0.03405
0.02516
0.03405
Gás LP
0.00000
0.00000
0.00000
Figura 3.3: Emissões de Tóxicos do Ar por Veículos de Passageiros por Tipos de Combustível e Rodovia (NPI 2000)
Para uma discussão mais abrangente sobre poluentes regulamentados e substâncias tóxicas do ar, consulte o
Anexo A1 deste documento.
4 Quantificação dos Impactos sobre a Saúde
4.1Panorama
A atribuição de valores monetários a doenças e mortes humanas é uma questão sensível e por vezes controversa.
Partindo de um ponto de vista puramente acadêmico é certamente possível considerar em conjunto os custos
monetários associados a uma gama de fatores relacionados, ou que sejam diretamente resultantes, a doença ou
morte de uma pessoa. Mas também pode ser arguido que a partir de uma outra perspectiva, os custos sociais são
pelo menos tão importantes quanto um simples acúmulo de dólares.
Logicamente, a análise econômica da poluição e saúde é influenciada pelas circunstâncias financeiras das pessoas
envolvidas e da sociedade na qual elas vivem. Assim, essas análises tendem a dirigir o seu foco sobre:
• a média dos níveis de renda para a região considerada e a perda de receita doméstica que possa ser atribuída
a a doenças ou mortes;
• o custo de fornecimento de serviços de hospitalização e de serviços médicos;
• o custo de fornecimento de serviços sociais e de apoio como consequência de doenças ou morte de um indivíduo;
• o valor da perda de produtividade causada pela incapacidade de uma pessoa de contribuir com a economia; e
• estimativa da “predisposição de pagamento” por parte da comunidade para evitar uma morte prematura.
À parte o último item, a maioria desses fatores pode ser analisada com a utilização de dados bem pesquisados, e
um número monetário racional, relevante para a economia geral da região considerada, pode ser aplicado.
Contudo, uma vez que nos afastamos da economia social relativamente ordenada do mundo desenvolvido, vários
dos fatores acima se tornam irrelevantes. Em áreas remotas de países em desenvolvimento, para a maioria da
população, a simples sobrevivência de um dia até o dia seguinte passa a ser o foco total da vida.
Em uma sociedade de subsistência, os níveis de renda estão
muitas vezes perto de zero. A assistência médica e os serviços
hospitalares são muito provavelmente de difícil acesso, ou mesmo quase inexistentes. A perda de produtividade não é medida em dólares ou euros, mas sim na habilidade de uma pessoa
contribuir com a comunidade ao reunir e preparar alimentos,
cultivar culturas, ou criar animais.
Assim, o uso de medidas aplicadas a habitantes de uma economia desenvolvida, o valor da vida em uma sociedade pobre seriam extremamente baixos. Mas é claro que esse não é o caso. A
vida e o bem-estar de uma família ou de amigos são tão valiosos
para os membros de uma sociedade pobre em dinheiro como o
é para os mais ricos moradores das grandes cidades.
Mas existe uma base comum quando nos concentramos somente nos impactos sobre a saúde, quando as consequências da exposição a poluentes são principalmente determinadas por:
• níveis de exposição aos poluentes preocupantes (normalmente especificados como uma concentração em
partes por milhão ou microgramas de poluente por metro cúbico de ar); e
• a resposta a dosagem típica (gravidade do impacto sobre a saúde) para os níveis de exposição encontrados.
Este trabalho, portanto, mostra impactos sobre a saúde, em termos monetários, quando a matéria considerada é
de natureza macro, tal como a quantificação das consequências da exposição à poluição de veículos motorizados
em áreas urbanas. Quando as questões são muito mais localizadas, os impactos serão apresentados em termos
de riscos para saúde de indivíduos, sem referência a valores monetários.
20
Ainda que nenhum poluente seja considerado sem importância, alguns são mais importantes do que outros. Na
maioria das regiões a maior preocupação é voltada para matérias particuladas (PM), óxidos de nitrogênio (NOx)
e carbonos orgânicos voláteis (VOCs). Desses, as taxas de PM são geralmente mais elevadas, como será visto
quando os impactos para os gastos com saúde forem examinados na próxima seção.
Resultado sobre a Saúde
Mortalidade por causas genéricas
0.6
0.4 - 0.8
Uma grande quantidade de pesquisa foi executada para ligar níveis de exposição a impactos sobre a saúde. A
enorme diversidade de resposta dos indivíduos a qualquer concentração de um poluente específico, combinada
com os níveis continuamente variáveis de concentração de poluição e as dificuldades em alcançar uma consistência no diagnóstico ou na gravidade da doença, contribui sempre para um grau de incerteza em qualquer análise
numérica.
Mortalidade por doenças
respiratórias
1.3
0.5 - 2.0
Mortalidade por doenças
cardiovasculares
0.9
0.5 - 1.3
0.7
0.2 - 1.3
Não obstante, as técnicas desenvolvidas por estudos de Séries Temporais envolvendo números muito grandes
de pacientes permitem que relações estatísticas válidas sejam desenvolvidas entre o nível da dose e a resposta
a dosagem. A Tabela 4.1 (Künzli et al, 2000) apresenta a estimativa de risco relativo de alguns fatores específicos
para saúde que são aumentados em 10 µg por metro cúbico na exposição a partículas com um tamanho de 10
mícron ou menos (PM10). Esse estudo que serviu de base para a tabela cobriu residentes da Áustria, França e
Suíça. (Nota: O número na coluna do meio é um multiplicador, o que significa que cada aumento de 10µg/m³ na
PM10 irá aumentar o risco corrente segundo esse fator. Por exemplo, na primeira linha o nível de risco corrente
será multiplicado por 1.043 para cada aumento de 10 µg/m³ na exposição a PM10.)
Estimativa de Risco Relativo
Associada a um Aumento de
10µg/m³ em PM10
Grau de Confiança de 95%
Mortalidade (adultos > 30 anos,
excluindo mortes violentas)
1.043
1.026-1.061
Internações hospitalares
respiratórias (todas as idades)
1.013
1.001-1.025
cardiovasculares (todas as idades)
1.013
1.007-1.019
Incidência de bronquite crônica
(adultos > 25 anos)
1.098
1.009-1.194
Episódios de bronquite
(crianças < 15 anos)
1.306
1.135-1.502
Dias de atividade restrita
(adultos > 20 anos)
1.094
1.079-1.502
Ataques de asma
(crianças < 15 anos)
1.044
1.027-1.062
Ataques de asma
(adultos >15 anos)
1.039
1.019-1.059
Resultado sobre a Saúde
Tabela 4.1: Estimativas de Risco para Aumento de 10 µg/m³ em PM10 Usadas em (Künzli et al, 2000).
Mesmo exposições de curta duração à PM podem causar consequências graves para a saúde. Em 2005 a Organização Mundial da Saúde divulgou uma publicação resumindo uma pesquisa de vários anos sobre as alterações
diárias nas concentrações de PM e a associação das mesmas sobre os resultados para a saúde. O relatório no qual
a OMS baseou sua publicação (Anterson H et al, 2004) concluiu que alterações de curto prazo nas PM em todos os
níveis podem levar a reações inflamatórias nos pulmões, sintomas respiratórios, efeitos adversos sobre o sistema
cardiovascular, aumentos no uso de medicamentos, internações hospitalares e mortalidade. Essas descobertas
são resumidas na Tabela 4.2 abaixo. (Nota: O número na coluna do meio da Tabela 4.2 é, neste caso, um aumento
porcentual na incidência desses resultados para cada aumento incremental de 10µg/m³ na exposição a PM10.)
22
Aumento Porcentual Estimado
para o Risco para cada de 10
µg/m³ PM10
Internações hospitalares por
doenças respiratórias, pessoas com
65 de idade ou mais
95% Grau de Confiança
4.2Impacto nos Gastos com Saúde
Conforme comentado anteriormente, a quantificação do custo de doenças e mortes prematuras a partir da exposição à poluição envolve a estimativa dos níveis de exposição e doses-resposta, e depois a ligação das consequências calculadas com relação à saúde ao valor monetário dos cuidados médicos, serviços sociais, receitas não recebidas e custo de perda de produtividade. A maior parte das estimativas sobre os impactos com gastos de saúde
também inclui um valor que representa a “disposição de pagar” das sociedades para evitar mortes prematuras.
Foge ao escopo deste relatório ingressar em um debate detalhado sobre as metodologias e exposição dos princípios utilizados nos vários estudos que foram feitos para ligar a poluição a custos financeiros. Em vez disso, iremos
rever a extensão de estimativas que foram propostas para consideração em relação aos poluentes essenciais do
ar gerados pelos combustíveis comumente usados. Essas estimativas variam consideravelmente, com algumas
delas claramente subestimando e algumas provavelmente superestimando os custos líquidos para a sociedade.
Não obstante, deve ser notado que os impactos totais dos gastos com saúde não são baseados somente nos
níveis de exposição ambiental. Dois fatores essenciais que entram em jogo são:
• densidade populacional (para uma dada concentração de poluente, ao se dobrar o número de pessoas em
uma determinada área, dobra-se o impacto geral dos gastos com saúde)
• Produto Interno Bruto (PIB) em termos per capita, já que essa é uma medida geral de prosperidade, os níveis
de renda e os gastos com serviços médicos e sociais em uma região.
Para conveniência, o valor monetário atribuído aos poluentes individuais é normalmente expresso em euros (ou
dólares, etc.) por tonelada. Essa abordagem é muito útil porque permite uma análise de cenários com base no
número de fontes que contribuem para a concentração geral dos níveis de poluentes e, o que é importante, como
os níveis de poluentes podem ser alterados durante as medidas para redução das emissões a partir de fontes
individuais ou para redução do número efetivo de fontes dentro de uma determinada área.
Por exemplo, as autoridades podem desejar explorar o valor da troca para combustíveis com padrões mais limpos, ou usar de maneira intrínseca combustíveis mais limpos, ou exigir que equipamentos atendam a normas
mais rigorosas para os padrões de emissão.
A Tabela 4.3, extraída de um relatório preparado para a Comissão Europeia (Holland M et al, 2005), resume os
gastos médios com danos (€ por tonelada) para os poluentes regulamentados mais significativos em todas as
economias da União Europeia continental. Por favor, note que os gastos incluem danos estimados a colheitas,
além de impactos sobre a saúde do homem. Contudo, o valor monetário do dano a uma colheita é somente uma
proporção muito pequena do total (de maneira geral, menos de 5%) e, assim, os valores na tabela podem ser
considerados como indicadores próximos dos gastos com saúde estimados.
Poluentes:
PM2.5
NOx
VOCs
Áustria
€ 110.000
€ 24.000
€ 5.200
Bélgica
€ 180.000
€ 14.000
€ 7.100
República Tcheca
€ 91.000
€ 20.000
€ 3.000
Dinamarca
€ 48.000
€ 12.100
€ 2.000
Estônia
€ 12.000
€ 2.200
€ 420
Finlândia
€ 16.000
€ 2.000
€ 490
França
€ 130.000
€ 21.000
€ 4.200
Alemanha
€ 140.000
€ 26.000
€ 5.100
Grécia
€ 25.000
€ 1.900
€ 880
Hungria
€ 72.000
€ 15.000
€ 2.700
Irlanda
€ 42.000
€ 11.000
€ 2.000
Itália
€ 97.000
€ 16.000
€ 3.500
Letônia
€ 25.000
€ 3.700
€ 650
Lituânia
€ 24.000
€ 5.000
€ 710
Luxemburgo
€ 120.000
€ 24.000
€ 8.000
Malta
€ 27.000
€ 1.700
€ 1.300
Países Baixos
€ 180.000
€ 18.000
€ 5.400
Polônia
€ 83.000
€ 10.000
€ 1.900
Portugal
€ 64.000
€ 3.200
€ 1.600
Eslováquia
€ 58.000
€ 14.000
€ 2.000
Eslovênia
€ 64.000
€ 18.000
€ 4.400
Espanha
€ 54.000
€ 7.200
€ 1.100
Suécia
€ 34.000
€ 5.900
€ 980
Reino Unido
€ 110.000
€ 10.000
€ 3.200
Tabela 4.3: Gastos de Saúde por Poluentes (por tonelada) para Países Europeus (Holland Metal 2005).
Deve ser observado que os gastos com despesas acima são, para cada país, ponderados ao longo das regiões
urbanas, provinciais e rurais de cada um. Logo, a distribuição de densidades populacionais ao longo dos países,
juntamente com os níveis de exposição a poluentes nas diferentes regiões, resulta em diferenças para nos gastos
relativos atribuídos aos poluente.
Um exemplo de variações regionais nos gastos com saúde para um determinado país é ilustrado no relatório
(Rabl e Spadaro, 2000), que estima os impactos de gastos com poluição representada por uma viagem de carro de
Paris para Lyon na França, uma distância de 465km. Esse relatório leva em conta os fatores definidos no parágrafo
precedente, e os gastos com saúde agregados por tonelada são resumidos na Tabela 4.4, abaixo.
Poluente
Gastos com Saúde (€ / tonelada)
PM2.5
160.000
SO2
10.000
NO2
15.700
VOC
700
CO
20
Tabela 4.4: Gastos com Danos à Saúde por Tonelada de Poluentes para uma Viagem de Paris até Lyon
Os valores médios dos gastos com saúde em todo o país são razoavelmente consistentes com outros relatórios
publicados, mas é interessante notar que o relatório Rabl também quantifica as diferenças entre os impactos
24
urbanos e rurais sobre a saúde, que são estimados como 14 vezes mais elevados do que a média para a viagem
em Paris, e aproximadamente sete vezes mais baixos para viagens rurais no sudoeste da França.
Os resultados do relatório Rabl sublinham o valor adicionado substancial na escolha de fontes de energia de baixa
poluição em áreas com altas densidades populacionais.
5 Gás LP em Aplicações Essenciais
O valor da troca para o Gás LP como uma fonte de energia pode ser demonstrado pelo exame de algumas aplicações práticas. Usando pesquisas independentes e dados de testes práticos para avaliar e comparar uma extensão
de combustíveis líquidos e gasosos comercialmente disponíveis, juntamente com alguns combustíveis sólidos
“colhidos”, os benefícios para a saúde e a economia do uso do Gás LP tornaram-se evidente por si mesmo. As
aplicações discutidas incluem:
•
•
•
•
•
Transporte rodoviário
Cocção (com foco principal em regiões em desenvolvimento)
Aquecimento de água e ambientes em residências
Geração de energia elétrica
Outras aplicações
Os anexos deste relatório fornecem uma cobertura mais aprofundada sobre vários tópicos para leitores que desejam explorar problemas técnicos específicos de maneira mais detalhada.
Com base em suas taxas de emissão relativa em cada aplicação, cada combustível foi avaliado em relação ao seu
impacto sobre a saúde humana, e, quando viável, são feitas estimativas sobre os impactos econômicos consequentes à exposição humana a cada combustível, em cada uma das aplicações debatidas.
Quando for prático fazê-lo, os dados são apresentados em gráficos, usando
formatos de gráficos consistentes. Por exemplo, as emissões de poluentes
relativas a cada combustível são exibidas em um gráfico de barras dispostas
horizontalmente, semelhante ao mostrado ao lado, juntamente com valores
numéricos. As unidades de medida são aquelas mais apropriadas para a aplicação (por exemplo, gramas por quilômetro para transporte rodoviário, ou
gramas por megajoule para aquecimento).
Gás LP
NOx
2.34
CNG
3.51
Petrol
4.10
Diesel
7.11
g/km
As taxas de emissão de poluentes são baseadas em relatórios de testes independentes feitos por organizações de testes ou pesquisa reconhecidas. Por
causa da variabilidade inerente dos resultados de testes de emissão, mesmo a partir de dispositivos ou veículos
do mesmo tipo e nível de tecnologia nominais, os dados de vários testes foram agregados para gerar um valor
médio representativo, sempre que possível.
Quando há disponibilidade de um dado adequado, os gastos com saúde típicos
para cada poluente, dentro do contexto de cada aplicação específica, também
serão exibidos na forma de um gráfico disposto de maneira vertical, para cada
tipo de combustível (veja ao lado). Novamente, os gastos com saúde são reportados em unidades apropriadas para a aplicação. Quando a quantificação dos
impactos sobre a saúde não for viável em termos monetários, as diferenças são
expressas como relações ou como discussão qualitativa.
Gastos com Saúde / € por 1.000km
Gastos com Saúde por Poluentes (€ por tonelada) - Nações Europeias
Gás LP
0.5
0.3
0.05
PM
NOx
VOC
0.02
CO
Os gastos com saúde calculados podem variar grandemente dependendo de alguns fatores locais e regionais. Esses fatores incluem: densidade populacional, níveis de renda, gastos com tratamentos de saúde e a extensão até a qual os serviços sociais estão disponíveis (para uma discussão mais detalhada
sobre os impactos, para a saúde e a economia, de diferentes poluentes, consulte a Seção 4.1).
Além disso, as taxas das emissões de poluentes variam de maneira considerável (tanto em termos absolutos como
relativos, umas em relação às outras), em resposta a alguns fatores, incluindo: o tipo de aplicativo, seus princípios
operacionais, níveis de tecnologia, a presença ou não de sistemas de redução de poluição pós-combustão e os
ciclos de trabalho típicos. Por essas razões, ainda que tenham sido levadas em conta sempre que foi viável fazê-lo,
as estimativas de emissões gerais de poluentes podem não ser tão precisas como aquelas, por exemplo, de CO2,
porque o CO2 em qualquer combustível é calculado simplesmente pela multiplicação da massa do combustível
consumido por um único número constante, independentemente da aplicação para a qual o combustível é usado
ou das tecnologias empregadas.
5.1Transporte Rodoviário
A gasolina e o diesel são os principais combustíveis utilizados para o transporte há mais de um século. Mas as
preocupações sobre a má qualidade do ar para a saúde, mudanças climáticas, e esgotamento das reservas, combinadas com o potencial de interrupções no fornecimento, levaram a uma disponibilidade muito maior de fontes
energéticas alternativas e menos poluidoras para veículos motorizados.
Desde meados do século 20, o uso de veículos motorizados esteve fortemente associado à saúde pública. Essa
questão foi levada à discussão na Califórnia, onde uma população rapidamente crescente e altamente motorizada foi submetida a episódios graves de neblina seca (smog) fotoquímica causados principalmente pelas emissões
de produtos de hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio que reagiam à presença da forte luz do sol na Califórnia.
A incidência grave de doenças respiratórias e cardíacas atribuíveis à neblina seca (smog), combinada com a perda
da amenidade visual, levou à introdução de limites regulamentados para as emissões de poluentes provenientes
de carros e verificações periódicas para assegurar que eles estavam sendo mantidos da maneira adequada.
O rápido aumento na popularidade de veículos movidos a diesel, particularmente na Europa e na Ásia, concentrou uma enorme quantidade de atenção sobre os efeitos adversos para a saúde causados pela Matéria Particulada (PM) fina, que é emitida por motores diesel a taxas muito mais elevadas do que aquelas encontradas em
motores movidos a gasolina ou combustíveis gasosos.
As partículas geradas por motores de combustão interna são especialmente perigosas por causa do tamanho
extremamente pequeno das mesmas, com a maior parte das partículas sendo inferior a um mícron (1/1.000 mm)
de diâmetro. Essas pequenas partículas podem penetrar nas partes mais profundas e sensíveis dos pulmões e
passar através do tecido pulmonar diretamente até a corrente sanguínea. As partículas finas foram classificadas
pela US EPA como um poluente causador de câncer e também são a origem direta de doenças cardíacas e respiratórias graves, e possivelmente de danos ao cérebro.
Por essas razões, o impacto monetário sobre a saúde vinculado à PM é em geral cerca de 20 a 30 vezes mais elevado por quilograma do que para os VOCs ou NOx, e mais de 100 vezes mais alto do que para o CO.
Ao longo dos últimos anos, o controle das emissões de PM vem sendo a prioridade mais elevada para os legisladores, e os níveis máximos permitidos para emissões foram reduzidos em aproximadamente um fator 28 ao longo da década passada. Várias tecnologias novas para redução da produção de partículas dentro do motor e para
filtrar as partículas da exaustão foram desenvolvidas para atender a essas normas mais rigorosas. As emissões de
NOx, por causa da sua influência sobre o ozônio e em partículas, também possuem uma alta prioridade.
As Tabelas 5.1(a) e (b), abaixo, resumem a progressão da regulamentação na Europa para carros de passeio, caminhões e ônibus de uso pesado desde a sua criação, em 1992 (Fonte: http://www.dieselnet.com).
Classe
Data
Teste
CO
HC+ NOx
NOx
PM
Diesel
Euro 1+
1992.07
2.72 (3.16)
-
0.97 (1.13)
- 0.14
(0.18)
Euro 2, IDI
1996.01
1.0
-
0.7
-
0.08
Euro 2, DI
1996.01a
1.0
-
0.9
-
0.10
Euro 3
2000.01
0.64
-
0.56
0.50
0.05
Euro 4
2005.01
0.50
-
0.30
0.25
0.025
Euro 5
2009.09b
0.50
-
0.23
0.18
0.005e
Euro 6
2014.09
0.50
-
0.17
0.08
0.005e
Gasolina
Euro 1-
1992.07
2.72 (3.16)
-
0.97 (1,13)
-
-
Euro 2
1996.01
2.2
-
0.5
-
-
Euro 3
2000.01
2.30
0.20
-
0.15
-
Euro 4
2005.01
1.0
0.10
-
0.08
-
Euro 5
2009.09b
1.0
0.10`
-
0.06 0.005d,e
-
Euro 6
2014.09
1.0
0.10c
-
0.06 0.005d,e
-
* - Nos estágios Euro 1..4, os veículos de passageiros > 2.500 kg foram aprovados quanto a seu tipo como veículos da Categoria N1
+ - Os valores entre parênteses estão em conformidade com os limites de produção (COP)
a - até 30 de setembro de 1999 (após essa data os motores DI deverão cumprir os limites IDI)
b - Janeiro de 2011 para todos os modelos
c - e NMHC = 0.068 g/km
d - aplicável somente a veículos que usam motores DI
e - há proposta para que seja alterado para 0.003 g/km usando o procedimento de medição PMP
Figura 5.1(a): Tendências de Regulamentação de Emissões na Europa para Carros de Passageiro (g/km)
Classe
Euro I
Euro II
Euro III
Data
Teste
CO
HC
NOx+ NOx
PM
ECE R-49
4.5
1.1
8.0
0.612
1992, > 85 kW
4.5
1.1
8.0
0.36
1996.10
4.0
1.1
7.0
0.25
1998.10
4.0
1.1
7.0
0.15
1992, < 85 kW
Fumaça
1999.10, somente EEVs
ESC & ELR
1.5
0.25
2.0
0.02
0.15
2000.10
ESC & ELR
2.1
0.66
5.0
0.10
0.13a
0.8
Euro IV
2005.10
1.5
0.46
3.5
0.02
0.5
Euro V
2008.10
1.5
0.46
2.0
0.02
0.5
Euro VI †
2013.01
1.5
0.13
0.4
0.01
+ Proposta (16 de dezembro de 2008)
a - para motores com menos de 0.75 dm3 de cilindrada total por cilindro e uma velocidade e potência nominal de mais de 3.000 min-1
Figura 5.1(b): Tendências de Regulamentação Europeia para Motores de Caminhões e Ônibus de Uso Pesado (g/kWh)
Ao longo dos últimos cinquenta anos, todos os países desenvolvidos e a maior parte dos países em desenvolvimento introduziram controles similares sobre níveis de emissão a partir de veículos novos. A natureza internacional de fabricação e comercialização de veículos motorizados também orientou um aumento no nível de harmonização nos padrões e regulamentos sobre emissões. Os padrões mais amplamente implementados (geralmente
designados como regulamentos Euro) são aqueles desenvolvidos por meio da Comissão Econômica das Nações
Unidas para a Europa (United Nations Economic Commission for Europe - UNECE), que são aplicados de maneira
uniforme em toda a União Europeia e também foram adotados em várias outras regiões. A Comissão Europeia
26
27
propõe e adota primeiro os regulamentos Euro dentro da União Europeia, e depois esses regulamentos são traduzidos em regulamentações da UNECE. Os EUA ainda mantêm seu próprio conjunto de regulamentações sobre
emissões, mas existe um trabalho para unificar os dois sistemas.
regulamentos atuais (ou seja, motores a diesel operando com diesel com enxofre ultrabaixo (ULSD)) e equipados
com filtros de partículas no exaustor, agora designado de maneira mais genérica como armadilhas de regeneração contínua (continuously regenerating traps - CRT]).
O Gás LP (frequentemente chamado de Autogás quando é utilizado como combustível para automóveis) é o
combustível mais amplamente disponível e aceito para transporte rodoviário. Mais de 13 milhões de veículos
movidos a Gás LP existem atualmente em todo o mundo, consumindo mais de 20
milhões de toneladas anualmente. Tanto quanto é prático e limpo, a atratividade
do Gás LP em vários países é ampliada por meio de políticas de tributação que o
tornam uma alternativa com custo muito menor ao da gasolina ou ao do diesel
tanto para veículos de uso leve como para de uso pesado.
O gráfico mostra claramente o quanto as políticas que incentivam a utilização de ônibus e caminhões movidos a
Gás LP em áreas urbanas podem potencialmente produzir, em termos de resultados ainda melhores do que os da
tecnologia de diesel atual, nas áreas onde é de vital importância ter veículos o mais limpos possível.
Em várias circunstâncias, os sistemas de combustível com Gás LP são instalados
nos veículos como uma conversão após a compra, apesar de, em alguns mercados, particularmente na região da Ásia, os veículos de fábrica a Gás LP representarem uma grande e crescente proporção entre os veículos novos.
Motores para uso pesado à base de Gás LP já existem há quase 100 anos nos
EUA, mas durante várias décadas a utilização dos mesmos fora dos EUA foi extremamente limitada. Alguns motores de uso pesado a Gás LP (em sua maioria
adaptações das suas contrapartes a diesel) estão agora disponíveis em vários dos
principais fabricantes de motores. Esses motores são empregados em ônibus e caminhões médios, principalmente nos EUA e na Coreia do Sul, mas cada vez mais em outras regiões em torno do globo.
As quantidades muito baixas de emissões gasosas e de partículas a partir de motores a Gás LP tornam os mesmos
idealmente adequados para ônibus e veículos de entrega que operam dentro de áreas urbanas. Para abordar essa
questão específica em termos monetários, em 2001, o Conselho da Indústria de Ônibus da Austrália contratou o Sr.
Paul Watkiss, um dos maiores especialistas da Europa em composição de preços com condicionantes externas, para
traduzir os resultados dos estudos europeus de condicionantes externas para um contexto australiano (BIC, 2001).
Com foco nos danos da poluição gerada por ônibus, com base em centavos por quilômetros, o seu trabalho leva
em conta as densidades australianas para as populações humanas e de veículos, tamanho das cidades e valores
de morbidade / mortalidade, bem como o desempenho de emissões de veículos locais. Os resultados da sua
análise são resumidos no gráfico abaixo.
As emissões mais baixas por parte de ônibus originalmente fabricados para uso do Gás LP permitem que os operadores apresentem o padrão para emissões Euro III e Euro IV bem antes dos cronogramas regulatórios.
Para informações mais detalhadas sobre as emissões de partículas por veículos movidos a gasolina, diesel e Gás
LP, consulte o Anexo A3 - Emissões de Partículas a partir de Veículos com Tecnologia Atual.
Cada um dos quatro grupos seguintes de gráficos e notas que os acompanham resume (para as diferentes categorias de veículos) as emissões dos poluentes, de veículos de transporte, que são mais preocupantes sob a
perspectiva de saúde (PM, NOx, HC, CO).
Os impactos com gastos de saúde para os poluentes individuais usam valores franceses calculados por Rabl e
Sparado (Rabl and Spadaro, 2000). Os valores numéricos estão na Tabela 4.4 deste documento.
(a)Veículos de Passageiros
Os dois conjuntos de veículos de passageiros apresentam cada um dados para veículos que operam a gasolina,
diesel e Gás LP. Um conjunto relaciona veículos anteriores a 2005 (que atendiam ao Euro 3) nos quais não havia
qualquer filtro de partículas instalado para os veículos movidos a diesel. O segundo cobre veículos com a tecnologia atual (Euro 5), as versões a diesel dos mesmos equipadas universalmente com um filtro de partículas para diesel que reduz as emissões de PM do cano de descarga o suficiente para cumprir os limites rigorosos do Euro 5.
Os dados para esses gráficos foram obtidos principalmente a partir de um projeto de emissões comparativas executado em conjunto por três laboratórios independentes da Europa de testes de emissões (EETP, 2004). Os dados
provenientes desse projeto são particularmente relevantes porque ele testou variantes a diesel, gasolina e Gás LP
de sete automóveis diferentes com certificação Euro 3, possibilitando comparações do desempenho de emissões
dos mesmos para cada combustível. Prevendo futuras regulamentações, o programa também incluiu o teste de
uma variante abastecida com diesel e equipada com um filtro de partículas para diesel (DPF).
Nos gráficos para o Euro 5, os resultados do veículo equipado com DPF são usados para as emissões de PM de
diesel, e as emissões de NOx são fatoradas para refletir as emissões menores desse poluente para os veículos com
tecnologia atual. As emissões médias para outros poluentes já foram suficientemente baixas em veículos Euro 3
para o cumprimento dos limites atuais Euro 5, por isso não foram fatoradas.
(b)Caminhões e Ônibus para Uso Pesado
Apesar de um corpo considerável de dados de teste existir para motores de veículos de uso pesado - a maioria
dos resultados é expressa em gramas por quilowatt-hora (g/kWh), que não pode ser convertido diretamente na
unidade necessária, gramas por quilômetro (g/km) -, vários ciclos de testes foram empregados, com diferentes
perfis de velocidade e conteúdo de energia, o que torna as comparações extremamente difíceis.
(Nota: 1,0 centavo australiano = aprox. 0.5 centavo de euro)
Figura 5.2: Danos da Poluição por Tipo de Combustível em Ônibus Urbanos (A$ centavos/km)
A Figura 5.2 é particularmente valiosa porque, ainda que o trabalho tenha sido concluído em 2001, ele inclui tecnologias de tratamento do motor e após a exaustão que combinam com aquelas que são obrigadas a cumprir os
28
Felizmente, o Governo da Austrália encomendou uma série abrangente de programas de teste ao longo do período
2000-2005, envolvendo testes com dinamômetros de chassis em ciclo de direção transiente de quase 900 veículos,
incluindo alguns de trabalho pesado movidos com combustíveis alternativos (GNC e Gás LP). Os dados provenientes
desses testes, juntamente com os de outras fontes, foram destilados em um conjunto abrangente de fatores de
emissão em estrada relacionados a velocidade (em g / km) pelo Governo do Estado de Queensland para todos os
poluentes regulamentados, gases do efeito estufa e uma ampla variedade de poluentes “tóxicos do ar”.
29
Fundamentados em uma previsão de rigor crescente introduzido de maneira progressiva pelos regulamentos
Euro, os dados também foram fatorados para fornecer fatores de emissões para os anos futuros até o Euro 5.
Em função do alto grau de consistência e coerência dos dados iniciais, esses fatores de emissão foram utilizados
como base para as taxas de emissão de caminhões e ônibus de uso pesado.
VEÍCULOS DE PASSAGEIROS E DERIVADOS
Euro 3 (sem filtro de parculas de diesel)
Gastos com Saúde
(€ por 1.000km)
Emissão de Poluentes (g/km)
0.003
Petrol
0.004
PM
5.6
0.035
Diesel
g/km
NOx
0.020
PM
NOx
0.02
0.00
HC
CO
0.050
Petrol
0.150
Diesel
g/km
Gás LP
0.070
0.090
Petrol
Petrol
0.6
0.8
PM
NOx
0.06
0.02
HC
CO
0.030
Diesel
g/km
Gás LP
HC (VOC)
LP Gas
1.070
0.855
Petrol
Diesel
2.4
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Gás LP
Diesel
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Gás LP
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Veículos a diesel fabricados
na Europa antes de 2005, e
ainda hoje em vários países,
representam de longe o
maior perigo para a saúde
entre todos os tipos de
combustível. Esse conjunto de
gráficos destaca a diferença
nos impactos, sobre a saúde,
de veículos movidos a diesel
e daqueles movidos por
outros combustíveis líquidos
e gasosos (principalmente
gasolina e Gás LP). O diesel,
por causa dos seus altos
níveis de emissão intrínsecos
de Matéria Particulada (PM)
danificada e de óxidos de
nitrogênio (NOx), possui
impactos sobre a saúde muito
mais graves do que os demais
combustíveis comercialmente
disponíveis. Outros poluentes
regulamentados: compostos
orgânicos voláteis (VOCs) e
possuem valores menores
para gastos com saúde. Eles
são emitidos de maneira
inerente a baixos níveis a
partir do diesel, e, desde
meados de 1980, foram
rigorosamente controlados
em vários veículos com
ignição a vela por meio da
instalação de conversores
catalíticos. O Gás LP possui os
menores impactos disponíveis
para gastos com saúde
entre todos os combustíveis
comercialmente disponíveis.
0.240
CO
g/km
8.0
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Somente dois combustíveis são incluídos para veículos de uso pesado: diesel e Gás LP. Existe disponibilidade de
veículos pesados a gasolina, mas eles representam somente uma pequena proporção da população total, assim,
foram omitidos. O GNC, apesar de não ter sido explicitamente inserido, é considerado como apresentando características de emissão similares às do Gás LP quanto aos poluentes avaliados.
Aplicação:
0.3
PM
NOx
0.05
0.02
HC
CO
Gastos Totais
com Saúde
1.5
Diesel
0.5
Petrol
0.9
Gás LP
NOTA:
Para esses motores com tecnologia mais antiga (que continuam a ser instalados em veículos novos vendidos em vários países), os impactos
dos gastos com saúde são muito mais elevados para motores a diesel por causa das suas altas taxas de emissão de partículas (PM) e NOx.
30
Aplicação
Aplicação:
VEÍCULOS DE PASSAGEIROS E DERIVADOS
CAMINHÕES E ÔNIBUS PARA TRABALHOS PESADOS
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
6.1
0.0040
Diesel
0.0035
g/km
NOx
0.020
Petrol
PM
Diesel
0.390
g/km
Gás LP
0.070
0.090
Petrol
Diesel
0.00
HC
CO
Petrol
0.6
PM
0.8
NOx
0.06
HC
0.02
CO
0.030
Gás LP
HC (VOC)
1.070
0.855
Petrol
0.240
0.5
CO
g/km
Gás LP
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
g/km
Diesel
NOx
0.02
0.050
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Gás LP
0.6
6.7
PM
NOx
0.05
0.02
HC
CO
Gastos Totais
com Saúde
1.5
Diesel
0.3
Para essas categorias de
veículos, o Gás LP e o Gás
Natural possuem os menores
impactos nos gastos com
saúde.
Petrol
PM
Gás LP
0.05
g/km
NOx
Diesel
72.0
5.02
Gás LP
PM
NOx
0.37
0.04
HC
CO
7.11
Diesel
g/km
HC (VOC)
Diesel
88.2
2.53
Gás LP
0.53
g/km
CO
Gás LP
8.6
PM
1.53
NOx
Gás LP
1.63
0.03
HC
CO
1.94
Diesel
g/km
Gastos Totais
com Saúde
98.5
Diesel
Gás LP
111.6
0.45
Diesel
184.0
0.9
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Emissões de Poluentes (g/km)
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Petrol
Diesel
Este conjunto de gráficos
destaca a diferença dos
impactos, sobre a saúde, de
veículos a diesel e daqueles
movidos a combustíveis
gasosos. Veículos a gás
com ignição a vela estão
começando a ser mais
amplamente empregados
em aplicações de trabalho
pesado, principalmente
ônibus urbanos e caminhões
de entrega, mas ainda são
uma minoria. Veículos
pesados movidos a gasolina
são raros, ainda que alguns
continuem sendo usados
nos EUA e em alguns países
em desenvolvimento. O
diesel, por causa dos seus
níveis elevados intrínsecos
impactos muito mais graves
sobre a saúde do que outros
combustíveis disponíveis
comercialmente.
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
PM
0.0030
Gás LP
Gá LP
Notas:
NOTA:
Para essa classe de veículos, os impactos gerais sobre a saúde são relativamente baixos para todos os combustíveis.
Para essa classe de veículos, os impactos gerais sobre a saúde são significativamente mais elevados para veículos a diesel por causa dos
altos níveis de PM e NOx.
O principal diferencial é a elevada emissão de NOx a partir daqueles movidos a diesel.
32
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Até recentemente havia
uma diferença muito distinta
nos impactos sobre a saúde
causados por veículos a
diesel e aqueles movidos
outros combustíveis líquidos
por combustíveis gasosos
(principalmente gasolina
e Gás LP). O diesel, em
razão dos seus altos níveis
de emissão intrínsecos de
Matéria Particulada (PM)
impactos sobre a saúde muito
mais graves do que os demais
combustíveis comercialmente
disponíveis. Outros poluentes
regulamentados: compostos
orgânicos voláteis (VOCs) e
possuem valores menores
para gastos com saúde. Eles
são emitidos de maneira
inerente a baixos níveis a partir
do diesel, e, desde meados de
1980, foram rigorosamente
controlados em vários veículos
com ignição a vela por meio
da instalação de conversores
catalíticos. Entretanto, desde
2004 na Europa, e mais tarde
em alguns outros países,
uma alta proporção de novos
veículos a diesel foi equipada
com filtros de partículas,
o que diminui em geral as
emissões de PM em mais de
90%. Apesar das significativas
reduções nos riscos para a
saúde no diesel, o Gás LP
continua sendo o combustível
mais limpo por uma ampla
margem.
Euro 3 (sem filtro de parculas em veículos diesel)
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
Euro 5 (com filtro de parculas para diesel)
5.2Cocção
Aplicação:
CAMINHÕES E ÔNIBUS PARA TRABALHOS PESADOS
Os dispositivos usados pela maioria das pessoas no mundo desenvolvido são operados por um simples botão. A
eletricidade ou o suprimento de gás em rede proporciona energia limpa e instantânea para o preparo de seus alimentos. Para centenas de milhões de pessoas da população mundial, o luxo da escolha não existe - tudo é ditado
simplesmente pela necessidade de sobreviver de um dia até o dia seguinte.
Euro 4/5 (com filtro de parculas em veículos diesel)
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
PM
Gás LP
0.05
Diesel
g/km
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
0.03
NOx
Gás LP
48.8
Diesel
7.2
2.46
PM
NOx
0.37
0.04
HC
CO
3.11
Diesel
g/km
Gás LP
Diesel
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
HC (VOC)
2.33
0.53
38.6
Gás LP
g/km
CO
Gás LP
4.3
PM
1.53
NOx
1.63
0.03
HC
CO
Uma consequência dessa exposição continuada, a poluição do ar em ambientes fechados é estimada como responsável pelas mortes de mais de 1,6 milhão de pessoas a cada ano.
Como já vimos em outras situações, o poluente mais perigoso é a Matéria Particulada (PM) fina. Uma grande
proporção dessas partículas tem menos de 1 mícron (1/1000 mm) de diâmetro, e algumas são até 100 vezes
menores. Por causa do seu tamanho pequeno, as partículas podem ser inaladas até as partes mais profundas e
sensíveis do pulmão. As menores podem passar através do tecido dos pulmões e chegar diretamente à corrente
sanguínea, onde também podem ocasionar doenças cardíacas e possivelmente danos cerebrais.
Doenças respiratórias e cânceres resultantes da exposição à PM são extremamente comuns, e são os mais novos
e mais velhos que sofrem mais.
O gráfico abaixo (Figura 5.3) é um indicador da incidência extremamente elevada de problemas respiratórios em
mulheres, crianças muito novas e nos mais idosos, que frequentemente passam a maior parte do seu tempo dentro de casa e em algumas áreas remotas de nações desenvolvidas. A fonte de poluição que causa a maioria dessas
doenças é a fumaça gerada por fogueiras usadas para cozinhar ou para outras atividades domésticas.
1.94
Diesel
g/km
Mulheres
Gastos Totais
com Saúde
56.44
44.60
5 a14 anos
Menos de 5 anos
5
10
15
20
Percentagem do Grupo de Idade
Gás LP
O gráfico ao lado destaca os benefícios muito significativos para a saúde a partir das novas tecnologias para motores a diesel modernos. Os
impactos de custos, para a saúde, de todos os combustíveis possuem agora níveis similares.
É importante notar que o impacto do ruído não foi monetarizado
15 a 49 anos
0
NOTA:
Homens
Mais de 50 anos
Diesel
34
A Organização Mundial da Saúde estima que mais da metade da população mundial recorre a esterco, lenha, resíduos de culturas ou
carvão para atender às suas necessidades mais básicas de energia.
A energia desses combustíveis é considerada como representando
cerca de um décimo de toda a demanda por energia atual - mais do
que as energias hidrelétrica e nuclear juntas. Cozinhar e aquecer com
esses combustíveis em espaços confinados, frequentemente sem
qualquer chaminé, resulta na exposição a níveis extremamente elevados de poluentes tóxicos. Por vezes, as concentrações dos poluentes podem chegar a níveis 100 vezes mais elevados do que os limites
máximos de exposição recomendados (OMS, 2005-3).
Infecções Respiratórias Agudas no Quênia Central
Gastos com Saúde
(€ por 1000km)
O diesel, por causa dos seus
níveis elevados intrínsecos
impactos muito mais graves
sobre a saúde do que outros
combustíveis disponíveis
comercialmente. Entretanto,
desde 2004 na Europa, e mais
tarde em alguns outros países,
uma alta proporção de novos
veículos a diesel foi equipada
com filtros de partículas, o que
reduz em geral as emissões
de PM em até mais de 90%, e
em alguns casos em até 99%.
Outros poluentes regulados:
compostos orgânicos
voláteis (VOCs) e monóxido
de carbono (CO) possuem
valores menores para os
gastos com saúde. Veículos
movidos a gás com ignição a
vela estão começando a ser
mais amplamente usados
em aplicações de trabalho
pesado, principalmente
ônibus urbanos e caminhões
de entrega, mas ainda são
uma minoria. Veículos
pesados movidos a gasolina
são raros, ainda que alguns
continuem a ser empregados
nos EUA e em alguns países
em desenvolvimento. Para
esse grupo de veículos, as
novas tecnologias para diesel
diminuem enormemente
as diferenças nos gastos
com impactos sobre a
saúde específicas para cada
combustível.
Figura 5.3: Infecções Respiratórias por Gênero e Grupo de Idade - Quênia Central (Ezzati, 2000)
Alguns estudos foram feitos para medir as concentrações de Matéria Particulada perto de áreas onde são preparados alimentos em ambientes fechados utilizando fontes variadas de combustível. Universalmente, quando
o combustível usado é lenha, esterco, resíduos de culturas ou outro tipo de biomassa, a concentração de PM é
várias vezes aquela recomendada pela OMS como limite para exposição para humanos.
Por exemplo, um amplo programa de pesquisa de 2000 (Ezzati M 2000), no Quênia, mediu os níveis de PM em
ambientes fechados durante 14 horas por dia e ao longo de 137 dias, em 38 domicílios. A média do nível de exposição à PM foi medida em cerca de 3.500 µg por metro cúbico durante os períodos ativos de aprendizagem,
subindo a 4.500 µg por metro cúbico quando as fogueiras passam a queimar lentamente. Esses números alarmantes estão em total contraste com o limite médio de exposição recomendado pela Organização Mundial da
Saúde de 20 µg por metro cúbico. Os membros da casa são portanto continuamente expostos a concentrações
de partículas 200 vezes mais elevadas do que aquelas recomendadas no limite de exposição.
Um estudo de 2005 (Smith KR 2005) comparou os valores relativos de poluição gerados pelo preparo de uma
única refeição com a utilização de uma variedade de seis combustíveis normalmente disponíveis em lares em
países em desenvolvimento, e mais o biogás. Esse estudo também incluiu o Gás LP, que foi usado como referência
contra a qual as emissões de todos os outros combustíveis foram comparadas em bases raciométricas. (Veja a
Figura 5.4)
Poluentes Emi�dos por Refeição em Relação ao Gás LP
ro, nem uma opção saudável, e o seu uso deve ser desencorajado. Em alguns países, e a Alemanha é um exemplo,
as emissões geradas por dispositivos à base de combustíveis sólidos domésticos são monitoradas e podem ser
aplicadas sanções se ficar comprovado que as emissões são excessivamente elevadas.
Mas para cerca da metade da população mundial, as penalidades são muito maiores do que uma simples multa.
Em vários países mais pobres, o preparo de alimentos em fogo aberto, usando lenha, carvão vegetal, resíduos de
culturas ou mesmo esterco de animais, é a única opção disponível. A exposição a níveis extremamente elevados
de poluentes emitidos por essas fogueiras, particularmente em um espaço confinado, é reportada de maneira
confiável pela Organização Mundial da Saúde e por outros pesquisadores independentes como a causa das mortes prematuras de mais de 1,5 milhão de pessoas a cada ano. Mulheres e crianças são os mais afetados.
Proporcionar para essas famílias o acesso a simples queimadores de Gás LP para substituir as fogueiras com lenha
pode reduzir de maneira dramática a exposição a esses poluentes perigosos, e a suas trágicas consequências. Há
outros benefícios sociais. É muitas vezes o papel dos membros do sexo feminino dessas famílias é reunir lenha
necessária para o preparo de alimentos a cada dia. Esse dever, que pode envolver várias horas de trabalho duro
por dia, pode ser substituído por tarefas mais significativas.
63
Esterco
115
5.3Aquecimento de Espaços e Água nas Residências
64
5.3.1
Qualidade do Ar em Ambientes Fechados
A poluição do ar é geralmente associada ao ar em ambientes abertos, mas, sob várias circunstâncias, níveis elevados de poluição podem existir em ambientes fechados. Além disso, como a maioria das pessoas passa a maior parte do tempo (em geral 90 por cento) dentro de casa, da escola, do trabalho e não apenas em ambientes abertos, o
período de exposição é normalmente muito maior, aumentando o risco de resultados adversos para a saúde.
124
Resíduos de
Culturas
32
60
30
Tubérculos
18
22
Se a ventilação dos ambientes for precária, ou se os dispositivos de aquecimento e chaminés associadas aos
mesmos apresentarem falhas, a concentração de alguns poluentes pode ser acumulada até níveis que podem
ser perigosos para a saúde humana. Mas deve ser observado que os aquecedores não são a única causa de concentrações de poluentes em ambientes fechados - outras fontes podem incluir substâncias químicas em tintas,
adesivos e materiais de utensílios domésticos.
26
Lenha
17
19
PM
VOC
1.3
Querosene
4.2
CO
3.1
1.0
Gás LP
1.0
1.0
1.0
10.0
100.0
1000.0
Níveis Rela�vos de Poluentes
Figura 5.4: Poluentes Emitidos por Refeição em Relação ao Gás LP
A OMS produziu avaliação de uma variedade de fatores de risco e sua contribuição com doenças. A poluição do
ar em ambientes fechados foi identificada como o oitavo fator de risco mais importante e considerada como responsável por 2,7% do ônus global total com doenças. Essa descoberta posiciona a poluição do ar em ambientes
fechados acima da poluição do ar em ambientes abertos em um fator de nove, medido por meio da combinação
da estimativa de perda de anos de vida por causa da incapacidade e morte prematura.Em países em desenvolvimento com altas taxas de mortalidade, a posição chega a uma estimativa de 3,7% do impacto total para doenças,
fazendo da mesma a maior causa de morte prematura depois da desnutrição, do sexo sem proteção e da falta de
redes de água e esgoto.
Para muitas pessoas, especialmente em áreas rurais, as escolhas de combustíveis para a cozinha são combustível
sólido ou Gás LP. Como vimos nos dois títulos anteriores, o combustível sólido não é nem ambientalmente segu36
Os sintomas podem variar desde os bem brandos, como
dores de cabeça, cansaço ou letargia;, até os mais graves, como piora de asma ou respostas alérgicas. Todos
os dispositivos de aquecimento de ambientes fechados a
combustão, independentemente do combustível usado,
precisam do suprimento apropriado de ar para assegurar
uma combustão adequada e para evitar qualquer acúmulo de fumaça dentro do ambiente. Ainda que aquecedores
a gás sem chaminés emitam níveis extremamente baixos
de substâncias indesejáveis, em comparação com a lenha
e com outros combustíveis sólidos, eles também precisam
ter uma ventilação conveniente com ar fresco para garantir
uma operação correta.
As emissões mais significativas associadas a aquecedores a gás sem chaminés são o dióxido de nitrogênio (NO2)
e o monóxido de carbono (CO).
Ambos os poluentes são inodoros e assim difíceis de serem percebidos, mas o CO é uma preocupação em particular, já que ficar exposto a níveis elevados pode apresentar consequências graves a uma pessoa. Para evitar os
riscos associados à exposição a níveis excessivos de CO, a maioria dos aquecedores a Gás LP é equipada com um
sensor de consumo de oxigênio que desliga automaticamente o aquecedor se houver ventilação insuficiente para
manter uma combustão completa.
37
Em boas condições e usados de maneira apropriada, os aquecedores a gás sem chaminé somente liberam pequenas quantidades desses poluentes, que não são considerados capazes de afetar a saúde humana. Mas os níveis
podem acumular com uma ventilação insuficiente ou se o aquecedor estiver com defeito, ou tiver sido instalado
de maneira não apropriada.
Em contraste, os aquecedores a combustíveis sólidos produzem níveis muito altos de partículas respiráveis que,
como vimos nas seções anteriores, podem causar doenças, ou, em casos extremos, morte. Ainda que aquecedores
de combustíveis sólidos em países desenvolvidos possuam invariavelmente uma chaminé ou duto para conduzir os
produtos da combustão para fora, vazamentos por dutos rachados ou com defeitos, ou a ocorrência de reversão no
arrasto da chaminé podem levar a níveis persistentemente elevados de partículas dentro da construção.
elevadas concentrações de partículas e de outros produtos nocivos da combustão. A amenidade visual também
pode ser degradada de maneira significativa por uma névoa esfumaçada criada por esses aquecedores.
Uma pesquisa da Austrália (Ayers et al 1999) mostra claramente que as cidades onde aquecedores à base de queima
de lenha são maioria possuem níveis de partículas ambiente muito mais elevados do que outras regiões. Por exemplo, as quatro maiores cidades, Sydney, Brisbane, Melbourne e Adelaide, produziram uma média de concentrações
PM10 variando de 20 a 25µg /m3, enquanto Camberra e Launceston (onde os aquecedores à base de lenha são
populares) produziram médias de 2 a 3 vezes mais elevadas a 43 e 65µg/m3 (veja abaixo a Figura 5.5).
Influência de Aquecedores com Fogo a Lenha na PM
do Ambiente Níveis nas Cidades da Austrália
PM2.5 Concentração µg/m3
Fogueiras abertas, em particular, também exigem uma boa ventilação para manter uma combustão eficiente e para
gerar fluxos suficientemente elevados nas chaminés para extrair de maneira efetiva a fumaça e outros produtos
da combustão. Tanto quanto produzem níveis altos de monóxido de carbono (CO) e de Matéria Particulada (PM),
fogueiras com combustível sólido e carvão também geram uma variedade de óxidos de enxofre ácidos (SOx).
Aquecedores a querosene lançam níveis muito menores de emissões de partículas do que combustíveis sólidos,
mas as mesmas precauções a respeito da ventilação adequada devem ser observadas para evitar níveis excessivos de CO. Aquecedores a querosene sem ventilação também podem gerar aerossóis ácidos (US EPA 1993).
O grande número de variáveis que influenciam os níveis de poluição do ar em ambientes fechados para qualquer
combustível (taxa de ventilação, desenho do queimador, calor produzido, eficiência dos dutos, etc.) e a disparidade entre os métodos de testes tornam difícil reunir dados confiáveis para comparação dos níveis de exposição a
poluentes associados a uma variedade de combustíveis disponíveis.s
Mas é possível inferir impactos em potencial por meio da comparação das emissões totais de poluentes a partir da queima de combustíveis diferentes. Os dados da Agência Ambiental Europeia (European Environmental
Agency - EEA, 2007) permitem que tal comparação seja feita. Como essas informações apresentam um impacto
principalmente sobre a qualidade do ar em ambientes abertos, os dados sobre emissões tabulados estão localizados na Seção 5.3.2 - Qualidade do Ar em Ambientes Abertos.
Alguns estudos foram feitos para explorar possíveis efeitos sobre a saúde associados com aquecedores a gás sem
dutos. A maioria é baseada em dispositivos a gás natural mas, considerando que a diferença entre as emissões desses combustíveis é geralmente muito pequena, os resultados dos estudos também podem ser aplicados em relação
ao Gás LP com um alto grau de confiabilidade. Ainda que os resultados de algumas pesquisas mostrem um pequeno
efeito, outros não o fazem, e as metas-análises não revelam nenhum dano geral (Basu e Samet 1999).
No Japão, Shima e Adachi (2000) estudaram 842 crianças com idades entre 9 e 10 anos, de 9 escolas de ensino
fundamental e não encontraram qualquer associação estatisticamente significativa entre a prevalência de sintomas
respiratórios (medidos ao longo de três anos consecutivos) e a presença de dispositivos a gás sem dutos em casa.
É portanto razoável concluir que, dada a disponibilidade geral de aquecedores que incorporam controles de segurança automáticos, há pouco risco de impactos negativos sobre a saúde com a utilização de aquecedores a Gás
LP, e que o uso desses dispositivos certamente minimiza a exposição a outros poluentes particulados perigosos,
incluindo o dióxido de enxofre (SO2 ) e as Matérias Particuladas (PM).
Ainda que essas descobertas confirmem as características de baixa poluição dos aquecedores a Gás LP para uso doméstico, é válido reafirmar que, assim como todos os aquecedores a combustão para uso em ambientes fechados, independentemente do tipo de combustível, eles devem receber ventilação adequada para uma operação apropriada.
5.3.2 Qualidade do Ar em Ambientes Abertos
Em vários locais, aquecedores à base de combustíveis sólidos produzem poluição suficiente para afetar as pessoas dentro da comunidade. Os impactos são intensificados quando inversões de temperatura, que ocorrem comumente nas noites frias e sem vento, obstruem os gases dos dutos em camadas próximas ao solo, provocando
38
70
60
50
40
30
20
10
0
65
43
Launceston
Canberra
23
25
Principais
Capitais
Limite OMS
Figura 5.5: Influência dos Aquecedores à base de Lenha nos Níveis de PM Ambiente nas Cidades Australianas
Ambas as cidades onde a queima de lenha é comum possuem baixa densidade de habitações, relativamente menos fontes industriais e de transporte, logo, sem a influência de aquecedores a lenha, poder-se-ia esperar que os
níveis de partículas fossem efetivamente menores do que em cidades maiores. O fato de os níveis de PM serem
significativamente mais elevados endossa o impacto da queima de lenha para a qualidade do ar local, mesmo em
cidades desenvolvidas e modernas.
A Tabela 5.6, abaixo, usa dados provenientes da Agência Ambiental Europeia, publicados em um relatório suíço
de 2009 pela Atlantic Consulting (Atlantic, 2009) para resumir as taxas de emissão em gramas por gigajoules (g/
GJ) de energia para aquecedores a combustão e caldeiras de água operando com combustíveis gasosos e líquidos,
lenha e carvão / briquetes. Esta tabela destaca os benefícios muito significativos do emprego de combustíveis
gasosos para aquecimento residencial de ambientes e água.
Emissões, g/GJ
Combustível
NO2
VOC
PM10
PM2.5
CO
Aquecedor Residencial por Combustão
Gasoso
57.0
10.5
0.5
0.5
31.0
Líquido
68.0
15.5
3.7
3.7
46.0
Madeira
74.5
925
695
694
5,300
Carvão
109
484
404
397
4,602
0.5
30.0
Caldeira Doméstica <50 kW
Gasoso
70.0
10.0
0.5
Líquido
70.0
15.0
3.0
3.0
40.0
Madeira
120.0
400
475
475
4,000
Carvão
130.0
300
38
360
4,000
Briquetes
200.0
200
100
100
3,000
Tabela 5.6: Emissões a partir de Dispositivos Residenciais de Combustão para Cinco rindo a Combustíveis (Atlantic, 2009)
39
Além disso, a partir de uma perspectiva prática, a troca para um aquecedor à base de Gás LP não é somente benéfica para o meio ambiente e para saúde da comunidade, mas também é muito mais conveniente, mais controlável, e evita o acúmulo de poeira e sujeira no alojamento interno e nas áreas que cercam as chaminés ou dutos.
5.4Geração de Energia Elétrica
Tanto quanto produz força motriz para veículos motorizados, os motores de combustão interna são usados em
diversas outras aplicações. A diversidade dessas aplicações torna impraticável a cobertura de todas elas separadamente neste trabalho. Além disso, várias das aplicações estacionárias utilizam somente uma variedade muito
limitada de tipos de combustíveis. Por exemplo, praticamente todas as plantas e equipamentos de trabalho pesado para construção, escavação, mineração, e plantas e equipamentos de trabalho pesado equivalentes usam
o diesel como combustível. Consequentemente há uma falta total de dados comparando níveis de emissão e
exposição para diferentes tipos de combustíveis para esses aplicativos.
Tipo de Combustível
Taxas de Emissões de Poluentes (g/kWh)
HC
NOx
CO
PM
Gás LP
0.14
0.11
4.61
0.03
Gás Natural
0.09
0.62
3.49
0.03
Diesel
0.40
6.43
1.21
0.28
Custos dos Impactos
sobre a Saúde (€ /kg)
0.7
15.7
0.02
120
Tabela 5.7: Taxas de Emissão de Poluentes para Geradores Típicos de 80kW a Diesel, Gás Natural e Gás LP
O gráfico abaixo (Figura 5.8) representa os dados na Tabela 5.7 como um gráfico dos níveis relativos de emissões
(em gramas por quilowatt-hora) para cada tipo de poluente e combustível, durante uma operação com carga
constante de 80 kW. Os dados sobre emissões foram obtidos a partir do banco de dados de certificação para
motores estacionários da US EPA www.epa.gov/OMS/certdata.htm#largeng
5.4.1 Unidades Geradoras com Capacidade Média
Várias comunidades rurais e isoladas tanto em regiões desenvolvidas como nas menos ricas e em desenvolvimento não têm acesso à malha elétrica centralizada como fonte de eletricidade para iluminação, comunicação e
entretenimento.
Por necessidade a força elétrica deve ser produzida localmente, geralmente por
meio de um gerador de eletricidade movido a diesel. A menos que o motor do
gerador seja muito moderno e equipado com as mais recentes tecnologias para
redução de emissões, as pessoas que moram nas vizinhanças da usina de geração podem ser expostas a ruídos e altos níveis de partículas ultrafinas na exaustão do diesel.
Essas partículas de fuligem, e produtos químicos altamente tóxicos aderidos à
fuligem, estão ligadas à incidência de cânceres, são prejudiciais para os pulmões
e também podem afetar os sistemas cardíaco e neurológico dos seres humanos. Em comparação com dispositivos a diesel tradicionais (não equipados com filtro de partículas), um gerador movido a Gás LP terá de modo
geral níveis de emissão de partículas de 90 a 98% inferiores, bem como uma enorme redução no potencial para
exposição a outras substâncias tóxicas.
Em áreas mais desenvolvidas, essa classe de geradores é geralmente usada
como fonte de energia elétrica de reserva no caso de falha da rede elétrica,
ou fonte de energia elétrica contínua em locais onde a rede elétrica não está
disponível de imediato, como em canteiros de obra em que há necessidade de
motorização de equipamentos móveis de potência relativamente alta.
O exemplo usado para ilustrar as emissões relativas e os impactos de gastos com
essa categoria de planta é uma unidade de geração para 12 horas contínuas a cada dia
com uma carga de 80 kW, alimentada por um motor de 6,8 litros. Os tipos de combustíveis
comparados são o diesel, o gás natural e o Gás LP.
Figura 5.8: Taxas de Emissão de Poluentes para Geradores Típicos de 80kW a Diesel, Gás Natural e Gás LP
A aplicação dos valores para os gastos com saúde na Tabela 5.7, fatorados pelo ciclo de trabalho anual, na Figura
5.9 abaixo, ilustra os gastos relativos com saúde para cada combinação de tipo de poluente / combustível, juntamente com o gasto total líquido com saúde para cada combustível.
A Tabela 5.7 resume as taxas de emissão de cada poluente regulado em gramas por quilowatt-hora, juntamente
com um valor para as despesas com saúde (expresso em euros por tonelada de poluente emitida) para cada
poluente. Os valores dos gastos com saúde usados na tabela são representativos para os valores de nível intermediário para veículos rodoviários que operam em uma região desenvolvida típica. Nota: Neste exemplo, as
emissões de PM do diesel são bastante menores em relação aos combustíveis gasosos, provavelmente refletindo
a natureza constante da carga e velocidade da operação do gerador, que evita picos muito altos de PM tipicamente observados durante as fases de aceleração em veículos rodoviários a diesel. De maneira inversa, os níveis
de NOx são bastante elevados, o que é consistente com a combustão contínua a uma temperatura alta, com uma
carga elevada.
Figura 5.9: Gastos Anuais do Impacto, para a Saúde, de Geradores Típicos de 80kW a Diesel,
Gás Natural e Gás Liquefeito de Petróleo.
40
Os números dos gastos com o impacto sobre a saúde indicam claramente o
valor do uso de combustível gasoso, em especial o Gás LP, sempre que essa
opção estiver disponível.
Vários países desenvolvidos introduzem agora progressivamente regulamentos mais rigorosos para motores estacionários. Isso pode ser ilustrado pelo seguinte gráfico (Figura 5.11), que é baseado diretamente na análise de
todos os dados relevantes de testes contidos no banco de dados de certificação de motores pequenos da US EPA
de 2008 (http://www.epa.gov/OMS/certdata.htm#smallsi)
5.4.2 Unidades Geradoras Pequenas
Os geradores dessa categoria tendem a ser construídos principalmente para
produção de energia intermitente e não somente contínua, e são utilizados
fundamentalmente em atividades relacionadas à recreação ou comércio. Em
áreas onde o abastecimento pela rede elétrica pode não ser confiável, eles
também são frequentemente usados como apoio para energia elétrica em casa,
possibilitando que a iluminação, refrigeração e outros serviços de baixa potência sejam mantidos. A potência de
saída dos mesmos varia normalmente de cerca de 15 kW, para os modelos maiores, até 1,0 kW para os exemplares menores.
As opções de combustíveis para essas aplicações são geralmente gasolina,
Gás LP ou diesel. Há disponibilidade tanto de motores de dois tempos
como de quatro tempos, especialmente para as versões movidas a gasolina. Em vários países as emissões provenientes de equipamentos acionados por motores pequenos não são regulamentadas. Isso pode resultar
em níveis muito elevados de CO, HC e PM lançados por alguns motores,
especialmente se tiverem sido fabricados em um dos países que atualmente não possuam normas sobre emissões domésticas para esse tipo de equipamento.
Com dados obtidos de um relatório da US EPA resumindo as emissões de motores estacionários (US EPA 1991), a
Tabela 5.10 (abaixo) compara as emissões de CO, HC, NOx e PM de geradores mais antigos usando níveis de tecnologia de 1990, quando não era obrigatório que esse tipo de equipamento cumprisse qualquer regulamentação
sobre as mesmas. Na ausência de dados de teste confiáveis a partir dessa era em comparação de com modelos
semelhantes de motores a gasolina e a Gás LP, os números das emissões para Gás LP foram calculados pela multiplicação da emissão a gasolina por um fator de emissão da gasolina pela relação das emissões de Gás LP/gasolina
na Figura 5.7, para cada poluente.
Fonte: Análise de dados sobre geradores atualizada a partir do banco de dados de certificação para motores pequenos
da US EPA (116 motores) Figura 5.11: Emissão de Poluentes de Geradores Pequenos Operando com Gasolina e Gás LP
Utilizando os mesmos valores de impactos de poluentes sobre gastos com saúde que foram usados nas seções anteriores deste trabalho, o
gráfico abaixo (Figura 5.12) traduz as taxas de emissões em gastos monetários relacionados com a saúde, enfatizando ainda mais as implicações adversas para esse tipo de equipamento.
Emissões (g/kW-h)
HC
CO
NOx
PM
2- tempos
Gasolina
279
651
0.39
10.32
4- tempos
Gasolina
12.73
473
2.72
0.07
4- tempos
Diesel
1.74
6.70
8.04
1.34
4- tempos
Gás LP
10.59
473
1.03
0.05
Tabela 5.10: Taxas de Emissões de Poluentes por Geradores Pequenos não Regulados a Diesel, Gasolina e Gás LP
Figura 5.12: Impactos, sobre a Saúde, das Emissões de Geradores Pequenos Operando com Gasolina e Gás LP
42
5.5Outras Aplicações do Gás LP (13)
Em cada vizinhança centenas, se não milhares, de dispositivos motorizados são adquiridos e utilizados por residentes, incluindo cortadores de grama, máquinas para poda, lavadoras com jato de pressão, motosserras, etc..
Junto, o uso desse equipamento em um dia típico de trabalho, ou nos fins de semana, totaliza uma carga de
energia considerável, com os poluentes espalhados pela comunidade.
Usando a mesma metodologia empregada na seção anterior para pequenos geradores, novamente a base de dados da US EPA foi analisada em uma frente mais ampla para incluir todos os motores pequenos de ignição a vela
atualmente certificados que operam a gasolina ou a Gás LP (motores bicombustível e multicombustível foram
excluídos dessa análise).
Os dois gráficos abaixo (Figuras 5.13 e 5.14) constatam a mesma história das suas contrapartidas na seção anterior, mas neste caso têm como base a análise dos dados de testes para um total de quase 2.700 motores no
banco de dados.
Figura 5.14: Impactos dos Gastos com Saúde de Emissões a partir
de Motores Pequenos que Operam com Gasolina e Gás LP
Dissecação térmica (também comumente designada como “capina com o uso de chama”) aquece rapidamente
os tecidos das plantas para romper as células, mas não de maneira tão extensa que possa queimá-las. É empregada amplamente na Europa Ocidental e nos EUA para interromper o desenvolvimento de culturas de raízes que
emergem lentamente, como cenouras e batatas, bem como para exterminar o crescimento de pragas em torno
dos caules de algumas culturas acima do solo, como a de milho.
Figura 5.13: Emissões de Poluentes de Pequenos Geradores Operando com Gasolina e Gás LP
Nessa análise vemos tendências similares àquelas para pequenos geradores, apesar de, surpreendentemente, as
emissões de monóxido de carbono a partir dos motores menores de dois tempos (em gramas por quilowatt-hora)
serem efetivamente menores do que para o grupo de quatro tempos, não obstante esses últimos serem de maneira geral reconhecidos como possuindo uma combustão muito mais eficiente do que a dos de dois tempos.
O Gás LP provou ser um combustível ideal para essa aplicação e é agora quase universalmente utilizado, havendo
suplantado tecnologias anteriores com queima à base de querosene e óleos. Como não introduz qualquer produto químico no solo, a dissecação térmica à base de Gás LP evita completamente qualquer perigo de contaminação
do solo, e é amplamente usada para o cultivo de culturas orgânicas.
Assim, podemos ver que existem várias aplicações altamente variadas para o Gás LP como fonte de energia térmica para a indústria, residências e para recreação: desde o corte de metais até o preparo de bifes grelhados e
voar pelos céus em um balão de ar quente. Em todos esses casos, o Gás LP proporciona uma fonte de energia
conveniente, segura, controlável e pouco poluidora, com impactos adversos mínimos para a saúde pública.
A Figura 5.14 fornece uma perspectiva das emissões relativas de modelos atuais de dois e quatro tempos de motores pequenos a gasolina em comparação com os equivalentes dessas unidades, movidos a Gás LP.
A análise de gastos com saúde segue o mesmo formato, apesar de, a partir dos dados sobre gastos, podermos inferir que, de maneira geral, o maior espectro de equipamento no banco de dados completo tende a possuir níveis
de emissão mais elevados do que a categoria de geradores discutida na seção anterior. Os valores dos impactos
sobre a saúde (em € / tonelada) são os mesmos que os para veículos motorizados e aplicações médias / pesadas
fora de estrada de motores examinados nas seções anteriores.
44
6 Conclusões
ANEXOS TÉCNICOS
A vida neste planeta depende da energia para sua própria existência. Precisamos de energia controlável para
alimentar e cuidar das nossas famílias, obter calor e luz, e transportar produtos e pessoas até os seus destinos. A
indústria e os negócios necessitam de energia para gerar os produtos e serviços que procuramos.
7 Anexo A1 - Poluentes e seus Efeitos para a Saúde
Mas pode haver um lado desvantajoso. A cada ano, um número incontável de pessoas na terra tem suas vidas
reduzidas, ou sofrem de doenças graves por causa da exposição a poluentes da combustão. As consequências
econômicas e sociais são gigantescas, mas podem ser minimizadas pelo uso de combustíveis mais limpos.
Fazer escolhas por um “combustível limpo” pode ajudar a melhorar diretamente o bem-estar de comunidades
inteiras. Melhorias na saúde pública advindas do uso de combustíveis mais limpos não somente reduzem o custo
da prestação de cuidados de saúde e serviços sociais, mas também contribuem para uma economia mais ampla
ao ajudar a evitar os impactos de uma diminuição na produtividade.
Esta seção examina as ligações entre os poluentes e a saúde humana de maneira um pouco mais detalhada. Será
útil possuir um entendimento dessas relações ao, depois no documento, examinarmos os níveis de emissão de
poluentes a partir de uma gama de combustíveis dentro das aplicações com maior intensidade de energia.
A Tabela 7.1, baseada em um relatório de 2009 publicado pelo Victoria Transport Policy Institute, do Canadá (VPI
2009), resume os principais efeitos para a saúde de alguns combustíveis comuns.
Poluente
Ozônio
Mesmo os combustíveis líquidos comuns e convenientes, como diesel e gasolina, continuam a criar níveis graves
de poluição nos países mais desenvolvidos, apesar da regulamentação mais apertada sobre aplicativos e veículos
que usam esses combustíveis.
Para ilustrar isso, a tabela abaixo resume e compara as características de emissões de efeito estufa dos principais
combustíveis usados para transporte terrestre, tendo a gasolina como referência (Anyon, 2002).
Gasolina
Diesel
GNC
GÁS LP
Poluentes Gasosos
O
O
V
V
Particulados
O
X
V
V
Emissões GHG
O
V
V
V
Tóxicos do Ar
O
X
V
V
Matéria Particulada / Mortalidade
TSP / Sulfatos
Bronquite crônica e aguda
Doença respiratória inferior
Doença respiratória
superior
Doença torácica
Sintomas respiratórios
RADs de pequeno porte
Perda de dias de trabalho
Estado asmático moderado
ou piorado
Alterações na função
pulmonar
Outras doenças
respiratórias crônicas
além da bronquite
crônica
Inflamação do pulmão
Monóxido de
carbono
Mortalidade
Internações hospitalarescongestivas
Falência cardíaca
Diminuição do tempo de
episódio de angina
Efeitos comportamentais
Outras Internações
hospitalares
Outros efeitos
cardiovasculares
Efeitos no
desenvolvimento
Óxidos de nitrogênio
Doença respiratória
Aumento na sensibilidade
de resposta das vias aéreas
Diminuição da função
pulmonar
Inflamação dos pulmões
Alterações imunológicas
(Legenda: V = melhor, O = neutro, X = pior, ? = Incerto)
De modo geral, as taxas de Gás LP, de maneira muito clara, não oferecem, ou oferecem muito pouca margem para
quaisquer outras na tabela, ao longo de todas as características consideradas como sendo de maior importância
em um combustível para uso geral. Com suas características de queima intrinsecamente limpa, o Gás LP proporciona uma avenida prática na direção da limpeza do ar que respiramos.
Outros Possíveis Efeitos
Alterações imunológicas
Doenças respiratórias
crônicas
Efeitos extra pulmonares
(alterações na estrutura
ou função dos órgãos)
O uso de lenha como combustível para queima representa não somente um consumo altamente visível dos
nossos recursos florestais, mas também possui um impacto muito elevado sobre o meio ambiente e consequentemente sobre a nossa saúde.
Mortalidade
RADs* de pequeno porte
RADs respiratórios
Ataques de asma
Alterações na função
pulmonar
Sinusite crônica e febre do
feno
Efeitos sobre a Saúde não
Quantificados
Aumento da resposta das
vias aéreas a estímulos
Fibrose centroacinosa
Inflamação nos pulmões
Combustíveis sólidos, variando desde o carvão até a lenha, resíduos de culturas e mesmo esterco, quando usados
para o preparo de alimentos e aquecimento, expõem as famílias a níveis de poluição perigosos - frequentemente
de 20 ou mesmo 100 vezes mais elevados do que os limites máximos recomendados.
Infelizmente as comunidades mais afetadas pelo uso desses combustíveis são frequentemente as mais pobres,
assim, a confiança deve ser depositada nos governos e agências de ajuda para que apliquem uma maior ênfase
e recursos em programas para o alívio do sofrimento intenso resultante da utilização dessas fontes de energia
perigosas.
Efeitos sobre a Saúde
Quantificados
Assim como apresenta um desempenho superior em relação à maioria dos combustíveis tradicionais, o Gás LP é
uma alternativa prontamente disponível, conveniente e frequentemente com custo menor em relação a outras
fontes de energia.
46
47
Poluente
Dióxido de
enxofre
Chumbo
Efeitos sobre a Saúde
Quantificados
Efeitos sobre a Saúde não
Quantificados
Morbidez em asmáticos em
exercício:
Alterações nas funções
pulmonares
Mortalidade
Hipertensão
Doença coronariana não
fatal
Derrames não fatais
Perda de quociente de
inteligência (QI)
Outros Possíveis Efeitos
em não asmáticos
Função
neurocomportamental
Outras doenças
cardiovasculares
Efeitos reprodutivos
Efeitos no feto a partir de
exposição da mãe
Comportamento
delinquente e antissocial
em crianças
Tabela 7.1: Efeitos dos Poluentes Comuns para a Saúde
Estudos clínicos mostraram a relação entre as internações hospitalares e os níveis de NOx no meio ambiente
em problemas respiratórios experimentados por pessoas saudáveis nos demais aspectos. Mas as reações mais
fortes são encontradas em pacientes que possuem doenças preexistentes. A Tabela 7.2, abaixo, apresenta alguns
exemplos.
População do Estudo
Concentração de NO, mg / m3
(ppm)
Crianças Tchecas com idades de 7
a 12 anos
Média de NOx = 0,02 - 0,07 mg /
m3a
Excesso de tonsilas hipertrofiadas
e nodos linfáticos; alterações nos
índices hematológicos
Crianças da ex-URSS em idade
pré-escolar e escolar que vivem
próximas a fábricas de fertilizantes
0,32 (0,17) a 3,4 (1,8)b
Excesso de 17 vezes em doenças
respiratórias superiores; excesso
de 6 a 12 vezes em películas de
tórax anormais
Adolescentes da ex-URSS em
treinamento vocacional em
fábricas de produtos químicos e
fertilizantes
Menos de 0,10 (0,053) c
Excesso de 11% a 27% de doenças
respiratórias agudas, aumento
de lipoproteínas do sangue e
colesterol
Residentes que moram a 1 km de
indústrias químicas
0,58 (0,31) a 1,2 (0,64)d
Aumento de 44% em visitas
clínicas para por desordens nos
sistemas respiratório, visual,
nervoso, e problemas de pele
Crianças soviéticas com idades
entre 8 e 11 anos que vivem perto
de usina metalúrgica de ferro
Óxidos de nitrogênio = 46,3 (87) a
93,6 (176) e
Excesso de 5 vezes para doenças
respiratórias superiores; excesso
de 3 vezes de tonsilite; excesso de
2,5 vezes de rinite atrófica; retardo
significativo no crescimento, no
peso e na circunferência torácica;
diminuição na excreção urinária de
vitamina C
7.1Poluentes (com Critérios) Regulados
7.1.1 Particulados (PM)
A “Matéria Particulada”, também conhecida como poluição ou PM, é uma mistura complexa de partículas extremamente pequenas e gotículas líquidas. A poluição por partículas é formada por alguns componentes, incluindo
ácidos (tais como nitratos e sulfatos), compostos químicos orgânicos, metais e partículas de solo ou poeira.
O tamanho das partículas está diretamente ligado ao potencial das mesmas para causar problemas de saúde. As
principais preocupações estão relacionadas a partículas iguais ou menores do que 10 micrômetros de diâmetro,
porque essas são as partículas que geralmente passam através da garganta e do nariz e que entram nos pulmões.
Uma vez inaladas, essas partículas podem afetar o coração e os pulmões e causar efeitos graves sobre a saúde. A
US EPA agrupa a poluição por partículas em duas categorias:
“Partículas grossas inaláveis”, tais como aquelas encontradas perto de rodovias e indústrias que provocam poeira, possuem mais de 2,5 micrômetros e menos do que 10 micrômetros de diâmetro.
“Partículas finas”, tais como aquelas encontradas em fumaça e neblina, possuem 2,5 micrômetros ou menos de
diâmetro. Essas partículas podem ser diretamente lançadas a partir de fontes, como incêndios florestais, ou podem ser formadas quando os gases emitidos por usinas elétricas, indústrias e automóveis reagem no ar.
7.1.2 Óxidos de Nitrogênio (NOx)
O termo “óxidos de nitrogênio” compreende vários compostos gasosos, sendo os mais significantes o óxido nítrico (NO), o dióxido de nitrogênio (NO2) e o óxido nitroso (N2O).
Esses compostos são formados pela reação entre oxigênio e nitrogênio durante combustão a temperaturas elevadas, como ocorre em um motor de combustão interna ou em chama de alta temperatura. Ainda que esses
compostos sejam quimicamente diferentes, eles são com frequência designados coletivamente como NOx.
Os NOx afetam a saúde humana de duas formas. Primeiro, pela sua própria maneira ao irritar os olhos e os pulmões e, pelo que se acredita, ser capaz de reduzir a resistência do corpo a infecções. Esses sintomas são mais
gravemente experimentados por aquelas pessoas que já possuem asma. Também já foi provado que o dióxido de
nitrogênio atinge adversamente a vida das plantas.
48
Efeito Reportado
Pacientes internados no
Philadelphia General Hospital por
causas respiratórias
----------
Nenhuma correlação consistente
entre internações respiratórias e
dióxido de nitrogênio
Crianças em fase escolar em
Chattanooga, seus irmãos e irmãs,
e os pais das mesmas
Média 0,15 (0,08) a 0,28 (0,15) f
90º Percentil
0,19 (0,10) a 0,94 (0,50)
Excesso de 1% a 17% em doenças
respiratórias agudas em crianças;
excesso de 9% a 33% em adultos
Bebês e crianças de 6 a 9 anos de
idade em Chattanooga
0,15 (0,08) a 0,28 (0,15) f
Excesso de 10% a 58% de
bronquite aguda entre bebês; 39%
a 71% de excesso entre crianças de
6 a 9 anos de idade
Tabela 7.2: Exemplos de Dose - resposta para Níveis Excedentes de Óxido Nitroso (NAS 1997)
Em um segundo impacto relacionado à saúde, o NOx reage com compostos orgânicos voláteis (VOCs) diante da
presença da luz do sol e forma o (O3). O ozônio é um precursor da neblina seca (smog) fotoquímica, e é discutido
separadamente nesta seção.
As temperaturas e pressões encontradas na queima ocorrida em motores de combustão interna são ideais para
a formação de NOx, e, em algumas cidades americanas, mais de 60% de todo NOx no meio ambiente é atribuído
a fontes de veículos motorizados.
49
Mas os veículos motorizados não são a única fonte. Motores industriais, fornalhas e vários processos industriais
também geram esses compostos. Até a natureza é uma fonte, com relâmpagos, e até mesmo a decomposição de
microbactérias dá a sua contribuição.
parte inferior da atmosfera da terra, o ozônio troposférico é considerado “mau”.
A exaustão de veículos e emissões industriais, vapores de gasolina e solventes químicos, bem como fontes naturais, emitem NOx e VOCs que ajudam a formar o ozônio, que é o constituinte primário da neblina seca (smog)
fotoquímica.
De uma perspectiva de alteração climática, o óxido nitroso possui alguma significância. Embora seja emitido em
quantidades relativamente baixas, ele é um gás de efeito estufa extremamente poderoso, com uma equivalência
de CO2 de cerca de 410. Esse número significa que uma tonelada de óxido nitroso possui o mesmo impacto sobre
a alteração climática do que 410 toneladas de CO2.
Várias áreas urbanas tendem a apresentar altos níveis de ozônio troposférico e neblina de smog, mas mesmo
áreas rurais também estão sujeitas a níveis elevados quando o vento carrega o ozônio e poluentes que a formam
por longas distâncias a partir de suas fontes originais.
7.1.3 Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs), Incluindo Hidrocarbonetos (HC)
Os compostos orgânicos voláteis (VOCs) são compostos que contêm pelo menos um átomo de carbono, excluindo
o monóxido de carbono e o dióxido de carbono, que evaporam rapidamente para a atmosfera. Os VOCs incluem
uma ampla gama de substâncias individuais a partir de várias classes de substâncias, tais como hidrocarbonetos,
halo carbonos e oxigenados.
Efeitos para a Saúde
Pessoas com doenças pulmonares, crianças, adultos idosos e pessoas que são ativas podem ser afetadas quando
os níveis de ozônio forem prejudiciais à saúde. Muitos estudos científicos associaram a exposição ao ozônio troposférico a vários problemas, entre eles:
• irritação das vias aéreas, tosse, dor ao respirar fundo;
• chiados e dificuldades para respirar durante exercícios ou atividades ao ar livre;
• inflamação, que é bastante parecida com uma queimadura de sol na pele;
• agravamento de asma e aumento na suscetibilidade a doenças respiratórias como pneumonia e bronquite; e
• danos pulmonares permanentes com a exposição repetida.
As principais fontes de emissões de VOC são os solventes orgânicos usados em vários produtos comerciais para
o consumidor, tais como artigos de limpeza, tintas, tintas de impressão comercial; atividades do setor de transporte, tais como as emissões de exaustão de carros e caminhões; processos industriais variados, como fabricação
de produtos químicos; e queima de combustíveis fósseis ou de biomassa. Nem todos os VOCs são originados de
fontes criadas pelo homem, de qualquer modo, nas áreas mais populosas e industriais, as emissões geradas pelo
homem são predominantes.
Quando os VOCs são liberados na atmosfera, podem reagir com outros componentes químicos, notadamente
óxidos de nitrogênio, em reações fotoquímicas que produzem ozônio troposférico e Matéria Particulada. Esses
dois poluentes do ar são os principais ingredientes da neblina seca (smog) e causam efeitos graves sobre a saúde
em humanos, incluindo milhares de mortes prematuras, internações hospitalares e atendimentos de emergência
todos os anos.
Efeitos Ambientais
O ozônio troposférico pode ter efeitos prejudiciais para plantas e ecossistemas. Entre esses efeitos estão os seguintes:
Quase todo ozônio troposférico e cerca de dois terços da Matéria Particulada são formados na atmosfera por
meio de reações de substâncias precursoras, com o VOCs sendo uma das mais significativas. Consequentemente,
a diminuição dos níveis atmosféricos de Matéria Particulada e de ozônio deve ser alcançada por meio de reduções de precursores, tais como os VOCs.
• dano às folhas das árvores e outras plantas, com impacto negativo sobre a vegetação urbana, bem como vegetação em parques nacionais e áreas de recreação; e
• interferência na capacidade de plantas sensíveis para produção e armazenamento de alimentos, tornando-as
mais suscetíveis a certas doenças, insetos, outros poluentes, competição e clima adverso;
• redução no crescimento das florestas, e produção das colheitas, com impactos potenciais sobre a diversidade
de espécies nos ecossistemas.
Alguns compostos de hidrocarbonetos, classificados como “tóxicos do ar”, são extremamente perigosos para os
seres humanos, mas vários deles são gerados somente em pequenas quantidades.
O ozônio também danifica a vegetação e os ecossistemas. Somente nos Estados Unidos, ele é responsável por
uma estimativa de US$ 500 milhões em redução na produção de culturas a cada ano.
Alguns tóxicos do ar são conhecidos como carcinogênicos e esse grupo de agentes químicos também é suspeito
de desempenhar um papel no crescimento rápido de doenças do “Século 20”, incluindo a asma. Contudo, como
as concentrações dos mesmos são extremamente baixas, não foi possível ainda estabelecer características doses-respostas de maneira confiável, e nem atribuir um custo monetário direto sobre os efeitos da exposição aos
mesmos. Os tóxicos do ar são discutidos com algum detalhe na Seção 7.2.
7.1.5 Monóxido de Carbono (CO)
Monóxido de carbono (CO) é um gás incolor, inodoro e venenoso composto por um átomo de carbono e um de
oxigênio. Ele é formado quando o combustível à base de carbono não é totalmente queimado.
Ele não é normalmente emitido diretamente para o ar, mas a nível troposférico ele é criado pela reação química entre óxidos de
nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (VOCs) diante da
presença da luz do sol.
O ozônio possui a mesma estrutura química independentemente
de ocorrer bem acima da terra ou a nível troposférico, e pode ser
“bom” ou “mau”, dependendo da sua localização na atmosfera. Na
50
(Imagem: cortesia da US EPA)
7.1.4 Ozônio (O3)
O ozônio é um gás composto simplesmente de três átomos de oxigênio.
A exaustão de veículos motorizados é a fonte mais significativa de monóxido de carbono na maioria dos países
desenvolvidos, e em áreas altamente urbanizadas eles podem chegar a 95% do total. Outros motores estacionários e veículos que não são utilizados em estradas (como equipamentos para construção) podem contabilizar
o restante das emissões de monóxido de carbono geradas por motores. Outras fontes incluem processos industriais (como processamento de metais e fabricação de produtos químicos), queima de lenha em residências, e
fontes naturais, como incêndios florestais.
A exposição ao monóxido de carbono em ambientes fechados pode ser mais perigosa do que a inalação de concentrações em espaços abertos. Fornos a lenha, aquecedores e lareiras à base de combustíveis sólidos são fontes
de monóxido de carbono em ambientes fechados e as concentrações podem subir até níveis elevados se houver
ventilação insuficiente. A maioria dos aquecedores a Gás LP é equipada com sensores de consumo de oxigênio
que desligam automaticamente o aquecedor se houver ventilação insuficiente para manter a combustão completa.
O monóxido de carbono pode causar efeitos perigosos sobre a saúde ao reduzir o fornecimento do oxigênio para
os órgãos do corpo (como o coração e o cérebro) e para os tecidos. O oxigênio é transportado pelo corpo via
células vermelhas do sangue ligando-se a uma substância dentro das células do sangue chamada hemoglobina,
que também é responsável pela cor vermelha do mesmo.
A hemoglobina recolhe o oxigênio conforme o sangue passa pelos pulmões, e ao mesmo tempo o dióxido de
carbono produzido pelo metabolismo do corpo é liberado a partir do sangue na expiração. A combinação do oxigênio com a hemoglobina é chamada de oxihemoglobina e esse sangue “oxigenado” é transportado a partir dos
pulmões através da corrente sanguínea para todos os tecidos do corpo.
O monóxido de carbono também pode se ligar à hemoglobina, mas o faz de maneira aproximadamente 240 vezes
mais forte do que o oxigênio, formando um composto chamado carboxihemoglobina. Isso significa que se tanto
o monóxido de carbono como o oxigênio forem inalados, o monóxido de carbono irá se ligar preferencialmente
com a hemoglobina. Assim sendo, reduz a quantidade de hemoglobina disponível para ligar-se com o oxigênio, e
então o corpo e os tecidos ficam sem oxigênio.
O dióxido de enxofre é gerado em quantidades enormes, conforme ilustrado pela Figura 7.3, abaixo. (US EPA
2002)
Descartes de Águas
Uso de Solventes
Combustão Residencial de Lenha
Veículos de Estrada
Equipamento fora de estrada
Processos Industriais
Queima de Combus�vel Fóssil
Incêndios
Geração de Eletricidade
A carboxihemoglobina também possui efeitos diretos sobre os vasos sanguíneos no corpo - fazendo com que os
mesmos fiquem propensos a “vazamentos”. Isso é observado principalmente no cérebro, fazendo com que este
inche, provocando inconsciência e danos neurológicos.
A ameaça para a saúde a partir de níveis baixos de monóxido de carbono é muito grave para aqueles que sofrem
de doenças cardíacas, como angina, obstruções arteriais ou insuficiência cardíaca congestiva. Para uma pessoa
com doença cardíaca, uma única exposição a baixos níveis de monóxido de carbono pode provocar dores no
peito e reduzir a capacidade delas de se exercitar; exposições repetidas podem contribuir para outros efeitos
cardiovasculares.
Mas mesmo pessoas saudáveis podem ser afetadas por doses elevadas de CO. Aquelas que inalam níveis altos de
monóxido de carbono podem desenvolver problemas de visão, diminuição na capacidade de trabalho ou aprendizagem, redução da habilidade manual e dificuldade de execução de tarefas complexas. A níveis extremamente
elevados o monóxido de carbono é venenoso e pode levar à morte.
O monóxido de carbono também contribui para a formação do ozônio troposférico, que pode disparar problemas
respiratórios graves (veja a Seção 7.1.4).
1
10
100
1,000
10,000
100,000
1,000,000
10,000,000
EUA - Emissões de SO2 (ton/ano) em 2002
Nota: escala logarítmica
Figura 7.3: Emissões Anuais de Dióxido de Enxofre nos EUA (2002).
Considerando os impactos extensivos sobre a saúde humana, e os danos da chuva ácida a culturas, ecologia, prédios, e infraestrutura, é claramente imperativo que essas emissões desse poluente sejam minimizadas.
Embora um progresso importante já tenha sido efetuado por meio da determinação de redução do enxofre na
gasolina e diesel combustíveis, e da introdução de medidas para diminuição de emissões para usinas de geração
elétrica, o gráfico mostra que há um escopo considerável para quedas adicionais em outras áreas.
As taxas de emissão de partículas por motores a diesel possuem uma relação linear com o conteúdo de enxofre
do combustível. O gráfico abaixo ilustra essa relação.
Relação entre o Conteúdo de Enxofre
e as Emissões de Par�culas (Teste Australiano)
700
O dióxido de enxofre também reage com outros produtos químicos do ar e forma pequenas partículas de sulfato.
Quando inaladas, essas partículas são reunidas nos pulmões e estão associadas ao aumento de sintomas e doenças respiratórios, dificuldade para respirar e até a morte prematura.
Quando o dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio reagem com outras substâncias no ar, eles podem formar
ácidos, que caem na terra como chuva, neblina ou neve, ou partículas secas - esse fenômeno é comumente descrito como “chuva ácida”, a qual pode ser carregada pelo vento por centenas de quilômetros.
A chuva ácida danifica florestas e plantações, altera a composição dos solos, e acidifica lagos e rios que se tornam
impróprios para a pesca. A exposição continuada por um longo período muda a variedade natural de plantas e
animais de um ecossistema.
52
600
PM (mg/km)
7.1.6 Conteúdo de Enxofre nos Combustíveis e Dióxido de Enxofre (SO2)
O dióxido de enxofre causa uma grande variedade de impactos ambientais e para a saúde por causa da maneira
como ele reage com outras substâncias no ar. Grupos particularmente sensíveis incluem pessoas com asma que
são ativas em ambientes abertos além de crianças, idosos, e pessoas com doenças cardíacas ou pulmonares.
Níveis de pico de dióxido de enxofre podem acarretar dificuldade temporária para respirar em algumas pessoas
com asma que são ativas, em ambientes abertos. Exposições de longa duração a níveis elevados de dióxido de
enxofre gasoso e em partículas causam enfermidades respiratórias e agravam doenças cardíacas já existentes.
500
400
300
200
100
0
0
500
1000
1500
2000
Enxofre (ppm)
Figura 7.4: Conteúdo de Enxofre nos Diesel Combustíveis Comparado com as Emissões de Partículas
O teste encomendado pelo Governo da Austrália (EA, 2003), resumido na Figura 7.4, utilizou seis combustíveis,
com conteúdo de enxofre variando de 24ppm a 1.700ppm. Foi executado em uma instalação para testes de
emissões em trabalhos pesados (Parsons Austrália), empregando o transiente para “mundo real” de ciclo de uso
para emissões urbanas compostas (composite urban emissions drive cycle - CUEDC). Dois veículos a diesel para
trabalhos médios foram testados, e o gráfico representa as taxas de emissão ponderadas para cada combustível.
O combustível com conteúdo elevado de enxofre aumentou efetivamente as emissões PM em até 300 mg/km,
dobrando as emissões de “base” para esses veículos (sem filtro de partículas instalado).
Os altos níveis de enxofre também inibem o uso de tecnologias de controle de poluição modernas, incluindo
sistemas catalíticos para exaustão e filtros para partículas de diesel. O enxofre “envenena” as superfícies ativas
desses dispositivos e podem degradar gravemente a eficiência dos mesmos.
O Gás LP contém apenas concentrações muito pequenas de enxofre, e consequentemente emite pouco ou nenhum dióxido de enxofre. Ele é a fonte de energia ideal para substituir vários dos combustíveis com enxofre ainda
em uso, em particular aquecedores a carvão e várias fontes de aquecimento para processos industriais.
7.1.7 Chumbo (Pb)
O chumbo é um metal amplamente usado que, uma vez liberado para o meio ambiente, pode contaminar o ar,
alimentos, a água, ou o solo. As exposições a quantidades de chumbo ainda que pequenas, ao longo de um período de tempo extenso, podem ser acumuladas chegando a níveis perigosos. A exposição de curto prazo a níveis
elevados de chumbo também pode causar danos. O chumbo pode afetar adversamente o os sistemas nervoso,
reprodutivo, digestivo, cardiovascular, a formação do sangue e os rins. Em homens, os efeitos reprodutivos podem incluir contagem reduzida de esperma e anormalidade de esperma. Nas mulheres, os efeitos reprodutivos
adversos englobam queda da fertilidade, fetos natimortos ou abortos. As crianças constituem uma população
sensível já que absorvem o chumbo mais rapidamente e o seu sistema nervoso em desenvolvimento representa
para as mesmas um risco aumentado para os danos relacionados ao chumbo, inserindo distúrbios de aprendizagem.
Os aditivos com chumbo foram frequentemente usados para elevar a taxa de octanagem da gasolina e se tornaram uma fonte relevante de poluição suspensa de chumbo. A maioria dos países desenvolvidos baniu o uso
desses aditivos. O Gás LP não contém chumbo.
7.2Compostos Tóxicos do Ar
Os poluentes tóxicos do ar, também conhecidos como poluentes perigosos do ar (HAP), são aqueles poluentes
em relação aos quais sabe-se ou há suspeita de que causam câncer ou outros efeitos graves sobre a saúde, tais
como efeitos sobre a reprodução ou defeitos congênitos, ou efeitos adversos para o meio ambiente.
baixas no ar ambiente, fazendo com que seja muito difícil caracterizar a toxicidade dos mesmos com qualquer
grau de certeza. A Figura 7.5 compara as emissões de um veículo automotor típico relativamente a alguns dos
principais tóxicos do ar para os combustíveis comerciais mais amplamente disponíveis (Anyon, 2002), com base
em dados de um relatório do Argonne National Laboratory report (Winebrake J., 2000).
Este documento examina os efeitos para a saúde de cinco tóxicos do ar - benzeno, 1,3-butadieno, tolueno, xilenos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP). Esses cinco tóxicos do ar são classificados pela OMS como
possuindo o maior potencial de danos para a saúde, com base em uma combinação da toxicidade inerente dos
mesmos e os níveis de exposição humana típicos.
A Tabela 7.6, com base em dados do Governo da Austrália (NPI 2000), também destaca os níveis de emissão de
tóxicos do ar extremamente baixos de veículos movidos a Gás LP, em comparação com os seus equivalentes movidos a gasolina e diesel.
Emissões Tóxicas para o Ar, Exaustão de Veículos de Passageiros (g/km) por Tipo de Estrada
Tipo de Estrada:
Arterial
Freeway
Residencial
Gasolina
0.08291
0.08817
0.09541
Diesel
0.00334
0.00313
0.00518
Gás LP
0.00001
0.00001
0.00002
Benzeno
1,3-butadieno
Gasolina
0.01064
0.00993
0.01642
Diesel
0.00064
0.00059
0.00099
Gás LP
0.00010
0.00009
0.00015
Gasolina
0.00668
0.00625
0.01035
Diesel
0.00674
0.00628
0.01041
Gás LP
0.00000
0.00000
0.00000
HAPs
Tolueno
Gasolina
0.05618
0.02531
0.05618
Diesel
0.01573
0.00710
0.01573
Gás LP
0.00000
0.00000
0.00000
Gasolina
0.08880
0.04175
0.08880
Diesel
0.03405
0.02516
0.03405
Gás LP
0.00000
0.00000
0.00000
Xilenos
Tabela 7.6: Emissões de Tóxicos do Ar por Veículo de Passageiros de Acordo com o Combustível
e o Tipo de Estrada (NPI 2000)
As pessoas expostas a poluentes tóxicos do ar a concentrações e durante períodos de tempo suficientes poderão
ter uma chance aumentada de adquirir câncer ou sofrer outros efeitos graves sobre a saúde. Esses efeitos podem
incluir danos ao sistema imunológico, bem como problemas neurológicos, reprodutivos (ou seja, redução da fertilidade), de desenvolvimento, respiratórios, e outros problemas de saúde.
Figura 7.5: Comparação das Emissões de Tóxicos do Ar por Tipo de Combustível no Setor de Transporte
Nota: CURE = Unidade de Estimativa de Risco de Câncer, definida como “majorante do risco estimado de câncer durante o tempo de vida
excedente resultante da exposição contínua a um agente (por exemplo, um agente químico) a uma concentração de 1 micrograma por metro
cúbico no ar ou 1 micrograma por litro em água”. Assim, quanto maior o número CURE, maior o risco de câncer humano
A US EPA lista 187 poluentes como “Tóxicos do Ar”. Apesar desses compostos químicos serem conhecidos como
extremamente perigosos para seres humanos, vários deles existem somente em concentrações extremamente
54
Além da exposição, através da respiração, a tóxicos do ar, alguns poluentes tóxicos do ar, como o mercúrio, podem ser depositados em solos ou águas superficiais, onde são absorvidos por plantas e ingeridos por animais e
são mais tarde potencializados por meio da cadeia alimentar. Assim como em humanos, os animais podem sofrer
problemas de saúde se forem expostos a quantidades suficientes de tóxicos do ar ao longo do tempo.
Assim que os poluentes tóxicos do ar ingressam no corpo, alguns deles que são persistentes se acumulam nos
tecidos do corpo. Os predadores em geral formam concentrações ainda maiores do que as suas presas conta-
minadas. Como resultado, as pessoas e outros animais no topo da cadeia alimentar que ingerirem um peixe ou
carne contaminados estão expostos a concentrações muito mais elevadas do que as encontradas na água, no ar
ou no solo.
Os humanos estão expostos a poluentes tóxicos do ar de várias maneiras que podem apresentar riscos, como:
• Respirando ar contaminado.
Tanto a Agência Internacional para Pesquisa e Câncer (IARC) como a US EPA classificaram o benzeno como um
carcinogênico humano conhecido.
• Comendo produtos alimentares contaminados, como peixe proveniente de águas contaminadas, carne, leite
ou ovos de animais alimentados com plantas contaminadas; e frutas e legumes cultivados em solo contaminado no qual subtancias tóxicas do ar foram depositados.
Apesar de toda a população ser suscetível a efeitos adversos do benzeno sobre a saúde, cogita-se que, a níveis
como os que ocorrem na atmosfera ambiente, o benzeno não possui efeitos de curto prazo ou agudos.
• Bebendo água contaminada por poluentes tóxicos do ar.
• Ingerindo terra de solo contaminado. Crianças pequenas são especialmente vulneráveis porque engolem terra
após mexerem nela ou contidas em objetos que colocam na boca.
• Contato físico com o solo, poeira ou água contaminados.
Os HAPs são compostos que contêm somente hidrocarbonetos e carbono e constituem um grupo com mais de
várias centenas de compostos químicos orgânicos com dois ou mais anéis aromáticos fundidos. Os HAPs com dois
anéis são encontrados na fase de vapor, HAPs que apresentam de dois a cinco anéis podem ser achados tanto na
fase de vapor como nas fases de partículas, e HAPs com cinco ou mais anéis tendem a ser sólidos adsorvidos em
outras partículas atmosféricas. O Benzo-a-pireno (B[a]P) é um composto com cinco anéis e provavelmente o HAP
mais conhecido. O B[a]P é frequentemente usado como um marcador para HAPs.
Os HAPs são formados principalmente como resultado da combustão incompleta de materiais orgânicos durante
atividades industriais e outras atividades humanas, tais como processamento de carvão e óleo cru, combustão
de gás natural, combustão de resíduos, fornos com queima de lenha, exaustão de veículos motorizados, cozinha,
fumo de tabaco, e processos naturais como carbonização.
7.2.1 Benzeno
O benzeno é um componente natural do óleo cru. Quase todo benzeno encontrado ao nível do solo vem de atividades humanas. Ele é emitido a partir de fontes industriais e uma variedade de fontes de combustão, incluindo
exaustão de veículos motorizados e queima de combustíveis sólidos. O benzeno também é emitido a partir da
fumaça do tabaco. A principal fonte em áreas abertas são as emissões, evaporações e perdas durante o manuseio, distribuição e armazenamento da gasolina. Os trabalhadores em indústrias expostos a exaustão de veículos
motorizados estão submetidos a risco de exposição.
O benzeno é quebrado naturalmente por meio de reações químicas na atmosfera. A extensão de tempo durante
o qual o vapor de benzeno irá permanecer no ar varia desde poucas horas até alguns dias dependendo de fatores
ambientais, clima e concentração de outras substâncias químicas no ar, tais como nitrogênio e dióxido de enxofre. Ele não é bioacumulável em sistemas aquáticos ou terrestres.
A inalação é a trilha dominante para a exposição ao benzeno em humanos. O fumo é uma fonte importante de
exposição pessoal. Viagens extensas em automóveis também produzem exposições que seguem somente o fumo
como causa intensificadora da exposição geral.
O entendimento corrente dos efeitos do benzeno sobre a saúde é principalmente derivado de estudos com animais e estudos da saúde humana em funções ocupacionais.
Os efeitos agudos do benzeno incluem irritações da pele e dos olhos, confusão, tontura, dores de cabeça e vômitos. Os efeitos adversos mais significativos da exposição crônica ao benzeno são a hemotoxicidade, genotoxicidade, carcinogenicidade, e também a possibilidade de causar a defeitos congênitos em humanos e animais. Parece
haver uma relação dose-resposta sem qualquer efeito limite. Os mecanismos da toxicidade do benzeno não são
bem conhecidos.
56
O benzeno é carcinogênico e a exposição de longa duração a seus efeitos pode afetar a produção normal do sangue e ser prejudicial para o sistema de imunológico do organismo. Ele pode causar cânceres e leucemia (câncer
dos tecidos que formam as células brancas do sangue) em animais de laboratório e populações humanas expostas por longos períodos, e foi associado a defeitos congênitos em animais e humanos.
Ainda que efeitos adversos sobre a saúde tenham sido documentados com exposições tanto agudas como crônicas ao benzeno, para os propósitos de derivação de funções de exposição-resposta, o principal ponto de chegada
utilizado para a saúde é a leucemia.
7.2.2 1,3-Butadieno
O 1,3-butadieno é emitido a partir de refinarias e instalações de fabricação de produtos químicos. A principal fonte do 1,3-butadieno é a combustão incompleta de gasolina e de diesel combustível. O 1,3-butadieno é altamente
reativo e pode oxidar e produzir formaldeído e acrolina, duas substâncias tóxicas por si mesmas. O 1,3- butadieno
é emitido a partir de instalações industriais, fumaça de tabaco e de emissões de veículos motorizados. Os trabalhadores em indústrias que usam ou fabricam o 1,3-butadieno ou ficam expostos a exaustão de veículos estão
sob risco de exposição. A rota provável da exposição de humanos ao 1,3-butadieno ocorre por inalação.
A exposição ao 1,3-butadieno pode irritar os olhos, nariz e garganta. Também pode causar danos ao sistema nervoso central, perda de nitidez da visão, náusea, fadiga, dor de cabeça, diminuição da taxa de pulso e da pressão,
e perda de consciência. A exposição de longo prazo a níveis mais baixos indicou aumentos em danos ao coração e
aos pulmões. Há dados inadequados sobre humanos (com base somente em poucos estudos ocupacionais), mas
dados suficientes em animais sugerem que o 1,3-butadieno é carcinogênico em humanos. Compostos químicos
fortemente relacionados ao 1,3-butadieno são carcinogênicos conhecidos em humanos.
A US EPA incluiu o 1,3-butadieno no Grupo B2: prováveis carcinogênicos em humanos. A IARC classifica o 1,3 butadieno como provável carcinogênico em humanos. Uma revisão recentemente de diretrizes da qualidade do ar
feita pela OMS concluiu que o 1,3-butadieno é possivelmente carcinogênico para humanos (Grupo 2A).
7.2.3 Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos
Os HAPs contêm somente hidrocarbonetos e carbono e são um grupo de mais de várias centenas de compostos
químicos orgânicos com dois ou mais anéis aromáticos fundidos. O Benzo-a-Pireno (B[a]P) é provavelmente o
mais conhecido HAP e é encontrado na exaustão de motores (especialmente a diesel), sendo ainda um dos vários
carcinogênicos que compõem a fumaça de cigarro.
Os HAPs são formados principalmente como resultado de processos de pirólise, especialmente a combustão
incompleta de matérias orgânicas e de outras atividades orgânicas, tais como o processamento de carvão e de
óleo cru, combustão de gás natural, combustão de resíduos, tráfego de veículos, cozinha, fumaça de tabaco e
processos naturais como a carbonização.
A exposição ocupacional a HAP pode ocorrer na fabricação e uso do petróleo, ou a partir da queima de carvão,
lenha ou outros materiais vegetais. A maior parte dos HAPs no ar são geralmente encontrados juntos a Matérias
Particuladas. A exposição ocupacional a HAP pode acontecer em instalações industriais de produção de carvão,
coquerias e locais de gaseificação de carvão.
Dados provenientes de estudos com animais indicam que vários HAPs podem induzir alguns efeitos adversos,
incluindo carcinogenicidade e toxicidade sobre a reprodução. O B[a]P é de longe o HAP mais intensamente estudado em animais. A carcinogenicidade do B[a]P para os pulmões é ampliada pela coexposição a outras substâncias, como a fumaça de cigarro e provavelmente partículas suspensas. Os resultados de estudos epidemiológicos
57
apontam um aumento no câncer de pulmão ocorrido em humanos expostos a emissões de fornos a carvão, emissões de alcatrão para uso em telhados, e fumaça de cigarro. Cada um desses contém uma quantidade de HAPs.
7.2.4 Tolueno
O tolueno, amplamente difundido no ambiente por causa de seu uso em diversos produtos comerciais e domésticos, é encontrado na fumaça do tabaco. Os níveis de tolueno em ambientes fechados podem ser mais elevados
do que em ambientes abertos durante a exposição não ocupacional a tintas e thinners, e também onde existe
fumaça de tabaco. A inalação de cola ou tinta pode levar a exposições maiores. A poluição do ar a partir de veículos é uma fonte importante de exposição. O tolueno é emitido durante a extração de petróleo cru e gás natural,
e no refino do petróleo. Os trabalhadores de indústrias expostos a exaustão de veículos motorizados estão sob o
risco de exposição.
O sistema nervoso central (SNC) é o principal alvo da toxicidade do tolueno tanto em animais como em seres
humanos decorrente da exposição aguda e crônica. A disfunção do SNC (por vezes reversível) e a narcose são
observadas em humanos expostos a níveis baixos ou moderados. A exposição por um período de tempo curto a
altos níveis de tolueno pode resultar em sensação de leveza na cabeça e euforia. A depressão do SNC ocorre com
utilizadores crônicos expostos a níveis elevados.
Entre os sintomas, se acham a atrofia cerebral, fala, audição e visão prejudicadas. A irritação do trato respiratório
superior está associada à inalação crônica. O tolueno aparentemente não é carcinogênico. A US EPA incluiu o
tolueno no Grupo D, não classificável como carcinogênico para humanos.
7.2.5 Xilenos
Os xilenos são emitidos durante o refino do petróleo, a queima de combustíveis sólidos, e são componentes da
exaustão de veículos. Eles também estão incorporados a vários produtos domésticos.
A exposição aguda a xilenos ocasiona irritação do trato respiratório, irritação transitória dos olhos e efeitos neurológicos. A inalação e exposição crônicas resultam em efeitos sobre o Sistema Nervoso Central (SNC) como
dores de cabeça, tontura, fadiga, tremores e descoordenação. Outros efeitos da exposição crônica podem incluir
função pulmonar prejudicada e possíveis efeitos sobre o sangue e os rins.
A evidência de efeitos sobre o desenvolvimento ou reprodução em humanos não foi conclusiva. Os xilenos aparentemente não são carcinogênicos.
8 Anexo A2 - Padrões de Qualidade do Ar Ambiente
8.1Panorama
Os imensos custos sociais e econômicos associados à exposição humana à poluição do ar são agora amplamente
reconhecidos. Como consequência, as economias mais desenvolvidas (e várias em desenvolvimento) introduziram atualmente níveis máximos de exposição, sejam os mesmos metas ou, em alguns casos, limites obrigatórios.
Um estudo de 2005 da Organização Mundial da Saúde (OMS) confirmou que o mundo desenvolvido não está
imune às consequências da poluição do ar. A pesquisa concluiu que a exposição aos níveis atuais de PM reduz a
expectativa de vida de cada pessoa na União Europeia em uma média de nove meses, e possui um impacto econômico direto de até € 161 bilhões (US$ 220 bilhões) a cada ano. (OMS, 2005-1)
Apesar de não ser exigido por lei, a Organização Mundial da Saúde (OMS) publicou diretrizes para uma gama de
poluentes (OMS, 2005-2), incluindo níveis máximos de exposição recomendados. Em comum com os outros limites aconselhados e regulamentados discutidos nesta Seção, as recomendações da OMS são estruturadas como
uma concentração média de poluente ao longo de um período de tempo especificado (por exemplo, microgramas por metro cúbico <µg/m³> ao longo de 24 horas).
Nos EUA, por exemplo, as normas para níveis de poluição do ar ambiente são estabelecidas por meio do “Ato do
Ar Limpo”. O Ato é uma lei federal que cobre todo o país, mas os governos regionais tanto a nível estadual como
local requisitaram a implementação de várias exigências do Ato. Em conformidade com o “Ato do Ar Limpo”, a
Agência de Proteção Ambiental dos EUA (US EPA) institui limites sobre uma gama de poluentes do ar para ajudar
a assegurar um grau de saúde e proteção ambiental para a população.
O Ato também confere à US EPA poderes para intervir localmente nos casos em que fontes de poluição individuais, como fábricas de produtos químicos, ou outras atividades industriais, criarem uma fonte de poluição excessivamente alta. Apesar de as autoridades estaduais e locais serem responsáveis pela implementação de muitas das
atividades exigidas pelo Ato, a US EPA pode, não obstante, interferir e emitir sanções contra o estado ou agências
locais e, se for necessário, poderá adotar ações de cumprimento dentro dessa área.
Um conjunto de limites de exposição para a União Europeia será colocado em prática durante o período de 2010
até 2015. Eles são, de modo geral, consistentes com as abordagens adotadas em outras jurisdições, e também
com as recomendações da OMS discutidas abaixo.
Os limites de exposição efetivamente recomendados e determinados para cada um dos exemplos acima são
mostrados nas tabelas da Seção 8.2, abaixo.
Os poluentes indicados nas tabelas da Seção 8.2 possuem uma significância especial porque populações inteiras
estão expostas a eles no ar que respiramos, mas deve ser notado que vários outros poluentes são extremamente
perigosos e, em circunstâncias nas quais ocorrerem concentrações locais mais elevadas, podem também representar um risco grave para a saúde.
8.2Normas e Regulamentação sobre a Qualidade do Ar
Quatro poluentes foram identificados pela OMS como possuidores dos maiores impactos líquidos sobre a saúde
humana. Eles são mostrados na Tabela 8.1 (abaixo), juntamente com os limites recomendados nas diretrizes.
58
59
Poluente
Limite de exposição
Período de média
A tabela a seguir resume os limites de poluição ambiente US EPA estabelecidos sob o “Ato do Ar Limpo” (http://
www.epa.gov/air/criteria.html). Os limites estão, de modo geral, alinhados com aqueles promulgados pela União
Europeia (Tabela 8.2), e aqueles recomendados pela OMS (Tabela 8.1).
Matéria Particulada (PM10) *
50 µg/m³
média de 24 horas
Matéria Particulada (PM10)
20 µg/m³
média anual
Matéria Particulada (PM.5) **
25 µg/m³
média de 24 horas
Matéria Particulada (PM2.5)
10 µg/m³
média anual
Monóxido de carbono
9 ppm (10 mg/m³)
8-horas
Ozônio (O3)
100 µg/m³
média de 8 horas
Monóxido de carbono
35 ppm (40 mg/m³)
1-hora
Dióxido de nitrogênio (NO2)
40 µg/m³
média anual
Chumbo
0.15 µg/m³
média rotativa de 3 meses
Dióxido de nitrogênio (NO2 )
500 µg/m³
média de 1 hora
Dióxido de nitrogênio
0.053 ppm (100 µg/m³)
anual (média aritmética)
Dióxido de enxofre (SO2)
20 µg/m³
média de 24 horas
Matéria Particulada (PM10)
150 µg/m³
24-horas
500 µg/m³
média de 10 minutos
Matéria Particulada PM2.5)
15.0 µg/m³
Matéria Particulada (PM2.5) [24 h]
35 µg/m³
24-horas
Ozônio [8h]
0.075 ppm (pad 2008)
8-horas
Ozônio [1h]
0.12 ppm
1-hora
Dióxido de enxofre
0.03 ppm
Dióxido de enxofre
0.14 ppm
24-horas
* Média de partículas PM10 com diâmetro aerodinâmico menor do que 10 mícron (µm)
** Média de partículas PM2.5 com um diâmetro aerodinâmico menor do que 2.5 µm
Tabela 8.1: Diretrizes de Exposição da OMS para os Poluentes Principais
Essas diretrizes representam os limites de exposição recomendados, mas várias cidades possuem níveis de PM2.5
para o ar ambiente que excedem os níveis máximos recomendados em um fator de cinco ou mais. Ou ainda pior,
as medições tomadas onde fogueiras com lenha são usadas para o preparo de alimentos em ambientes fechados
(Park, 2003) encontraram concentrações de PM2.5 que algumas vezes excederam 8.000 µg/m³ - mais de 300
vezes acima do limite da OMS para 24 horas. Essa situação é provavelmente repetida em várias regiões em todo
o mundo.
Reconhecendo o dano criado pela poluição do ar, além de sua legislação de 2005, a União Europeia está agora
colocando em uso um novo conjunto de limites de exposição regulamentados. A Tabela 8.2 resume a cobertura
de algumas dessas Diretivas, a maioria das quais se torna obrigatória ao longo do período de 2010 a 2015. (Em
alguns casos os estados-membros podem requerer prorrogações de até cinco anos.)
Informações mais detalhadas sobre a implementação dessas regulamentações podem ser encontradas no endereço http://ec.europa.eu/environment/air/quality/standards.htm
Poluente
Limite de Exposição
Período de Média
Partículas finas (PM2.5)
25 µg/m³
1 ano
350 µg/m³
1 hora
125 µg/m³
24 horas
200 µg/m³
1 hora
40 µg/m³
1 ano
PM10
50 µg/m³
24 horas
PM10
40 µg/m³
1 ano
Chumbo (Pb)
0.5 µg/m³
1 ano
Monóxido de carbono (CO)
10 mg/m³
média máx. diária 8 hs
Benzeno
5 µg/m³
1 ano
Ozônio (O3)
120 µg/m³
média máx. diária 8 hs
Hidrocarbonetos aromáticos
Policíclicos (HAPs)
1 ng/m³
1 ano
Poluente
Nível
Tempo de Média
Tabela 8.3: Ato do Ar Limpo dos EUA - Limites dos Poluentes Ambientais
Vários outros países têm limites ou metas similares, alguns deles baseados nos limites da OMS ou dos EUA.
A China, por exemplo, possui padrões de qualidade do ar que geralmente estão entre os níveis da OMS e os dos
EUA. Contudo, as normas chinesas não incluem a PM2.5, que é um dos poluentes mais críticos para a perspectiva
da saúde.
Os padrões de qualidade do ar ambiente da Austrália, que foram promulgados em junho de 1998, são legalmente
obrigatórios para cada nível de governo, e o cumprimento dos mesmos foi exigido até 2008. Os mais recentes
relatórios de conformidade estaduais, preparados em 2006, mostram um progresso de modo geral bem alcançado, mas vários Estados ainda reportaram pelo menos várias áreas de não conformidades. O ozônio e a PM10
parecem ser os poluentes para os quais existe o maior nível de não conformidades.
Tabela 8.2: Normas para Qualidade do Ar na União Europeia
As metas ambiciosas agora estabelecidas geram muitos desafios, já que elas não apenas entram em vigência
dentro de períodos relativamente curtos, mas também incluem uma variedade mais ampla de poluentes. Felizmente várias indústrias aceitam agora que o desenvolvimento acelerado de veículos, máquinas e processos
industriais mais eficientes e menos poluentes, com utilização de combustíveis mais limpos, é um imperativo para
os negócios.
60
61
9 Anexo A3 - Emissão de Partículas a partir dos Motores com Tecnologia Atual
Figura 9.2: Emissões de PM2.5 a partir de Veículos Movidos a Gasolina (US EPA 2006)
Figura 9.1: - Emissões de Partículas por Tipo de Combustível e Tecnologia (Ricardo et al 2001)
A Figura 9.1 acima comprime de maneira muito conveniente um grande corpo de dados de testes sobre PM em
dois gráficos altamente informativos. Pode ser rapidamente visualizado que as taxas de emissão relativa de partículas para cada tipo de combustível são similares tanto no teste ocioso como nos testes a 50 km/h, ainda que os
valores absolutos difiram de maneira bastante substancial.
Os motores convencionais a diesel (aqueles sem qualquer tratamento posterior à exaustão para reduzir os níveis
de partículas) apresentaram claramente os níveis mais elevados de emissão, enquanto os níveis para veículos
convencionais com injeção multiponto e movidos a Gás LP são substancialmente menores. Os leitores devem
notar que a escala vertical é logarítmica, então cada divisão vertical representa um aumento de dez vezes na
concentração de partículas.
Como comparação, o limite de emissão de PM para automóveis a diesel e veículos comerciais leves dentro do
padrão Euro 4 (em vigência desde 2005 na Europa e progressivamente adotado em várias outras economias) é
de 25 mg por quilômetro (o equivalente a 40 mg por milha). O regulamento de 2009 (Euro 5) reduz o limite para
5mg/km (8mg/milha).
A partir do gráfico acima pode ser inferido que vários veículos movidos a gasolina em uso produzem emissões de
PM significativamente mais elevadas do que o diesel com a tecnologia atual.
A alta volatilidade do Gás LP resulta na transformação quase instantânea para a fase gasosa quando injetado diretamente no cilindro. Isso reduz grandemente a probabilidade de motores a Gás LP com injeção direta produzirem
os altos níveis de PM gerados por suas contrapartes a gasolina.
Tanto no teste ocioso como a 50 km/h, os motores convencionais a diesel apresentam concentrações de partículas entre 100 e 1.000 vezes mais elevadas do que a maioria dos veículos a gasolina e a Gás LP.
Mas é interessante notar que os motores com injeção direta de gasolina (Direct Injection Gasoline - DIG) também
possuem emissões de PM extremamente altas - de maneira geral entre 10 e 100 vezes mais elevadas do que os
motores atualmente mais utilizados para Gás LP e gasolina. O uso da tecnologia de injeção direta (DI) de gasolina
irá provavelmente aumentar, já que os fabricantes de veículos se esforçam para aprimorar ainda mais a economia
de combustível.
Mas os gráficos nos dizem que essa estratégia representa uma desvantagem ambiental potencialmente grave, já
que as emissões de PM da gasolina não foram consideradas previamente como suficientemente elevadas para
assegurar uma regulamentação. Os resultados (Ricardo et al) são consistentes com os dos demais estudos sobre
emissões de partículas a partir de motores DIG.
Em resposta aos resultados dessa pesquisa, os regulamentos sobre emissão Euro 5 de 2009 introduzem, pela
primeira vez, limites de emissão de PM para a gasolina PM. Essa extensão do escopo dos regulamentos europeus
abordou especificamente somente motores DIG a gasolina - PM a partir de motores a gasolina com outros sistemas de injeção de combustível que não o DI não serão regulamentados.
Em uma frente mais geral, nos EUA há uma preocupação crescente de que as emissões de partículas a partir de
veículos a gasolina podem representar uma ameaça maior para a saúde do que se considerava anteriormente.
Em 2006, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (US EPA) divulgou os resultados de um programa de testes
de larga escala na cidade do Kansas para medir as emissões de partículas, a partir de veículos movidos a gasolina
e caminhões leves, em vários grupos de idade. Os resultados desses testes são resumidos na Figura 9.2, abaixo.
62
63
10Referências
ANDERSON H 2004 et al. Meta analysis of time series studies and panel studies of Particulate Matter (PM) and
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11Glossário dos Termos
Aerossóis: Partículas sólidas ou líquidas suspensas na atmosfera (veja também Matéria Particulada, PM10,
PM2.5, PM1.0). Partículas geradas pela combustão de combustíveis fósseis e biomassa sendo muito perigosas
para a saúde humana. Elas podem ser inaladas até os tecidos mais sensíveis dos pulmões e estão fortemente
ligadas a doenças respiratórias e cardíacas, cânceres e, possivelmente, distúrbios neurológicos.
Tóxicos do Ar: Também chamados de poluentes perigosos do ar, são aqueles poluentes reconhecidos, ou suspeitos, como causadores de câncer ou de outros efeitos graves sobre a saúde, como, por exemplo, efeitos reprodutivos, ou defeitos de nascimento ou efeitos ambientais adversos. A US EPA lista 187 poluentes como “Tóxicos
o do Ar”. Apesar de essas substâncias químicas serem reconhecidas como extremamente perigosas para seres
humanos, várias delas existem somente em concentrações extremamente baixas no ar ambiente, tornando difícil
a caracterização da toxicidade das mesmas com qualquer grau de certeza. A US EPA posiciona o benzeno, o 1,3butadieno, compostos aromáticos policíclicos (HAPs), o tolueno e os xilenos como os tóxicos do ar com maior
potencial para causar danos à saúde humana.
Biomassa: Material orgânico, especialmente matéria vegetal, que pode ser convertido em combustível e é, portanto visto como fonte de energia em potencial.
Dióxido de carbono (CO2): O CO2 é um gás incolor, inodoro e não venenoso normalmente existente na atmosfera. Toda vida vegetal “respira” CO2 e, depois de extrair o carbono para o seu crescimento, exala oxigênio puro, o
qual, por sua vez, é essencial para a vida humana. (veja também Gases do Efeito Estufa).
Monóxido de carbono: É um gás incolor, inodoro, insípido, mas altamente tóxico. Suas moléculas são formadas
por um átomo de carbono em uma ligação covalente com um átomo de oxigênio. O monóxido de carbono pode
provocar efeitos prejudiciais para a saúde ao reduzir o fornecimento de oxigênio para os órgãos do corpo (como
coração e cérebro) e para os tecidos.
Concentração: No contexto deste documento, é um número que especifica a quantidade de poluente gasoso
contida em um volume de ar definido como, por exemplo: miligramas por metro cúbico (mg/m³) ou partes por
milhão por volume (ppmv).
Diesel: Destilado de petróleo usado como combustível em motores de ignição por compressão, caracterizados
pela ignição sob a influência de um aumento elevado e rápido de pressão e não pela ignição por faísca.
Combustível fóssil: Qualquer material orgânico combustível, como óleo, carvão ou gás natural, derivado de remanescentes de formas vivas.
Gasolina: Mistura líquida volátil e inflamável de hidrocarbonetos, refinada a partir do petróleo e usada como
combustível para motores de combustão interna com ignição por faísca.
Gases do Efeito Estufa (GHG): Incluem vapor de água, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano, hidrofluorocarbonetos (HFCs), perfluorocarbonetos (PFCs) e hexafluoreto de enxofre. Esses gases permitem a entrada na
atmosfera da terra de radiação solar com comprimento de ondas curto, mas bloqueiam a radiação solar com
comprimento de onda maior emitida pela terra. Concentrações elevadas desses gases podem resultar em um
aumento na média das temperaturas ambientes (aquecimento global).
Poluentes Perigosos do Ar (Hazardous Air Pollutant - HAP): Veja Tóxicos do Ar.
Hidrocarbonetos (HC): São compostos que contêm somente átomos de hidrogênio e carbono. Eles estão presentes no ar tanto como gases naturalmente ocorrentes como provenientes do produto da combustão incompleta de
combustíveis à base de carbono. Os hidrocarbonetos também estão incluídos na categoria geral dos compostos
orgânicos voláteis (VOCs).
Querosene: Mistura de hidrocarbonetos líquidos obtidos por meio da destilação do petróleo, xisto betuminoso
ou assemelhados. É amplamente utilizado como combustível, solvente para limpeza, etc.
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Chumbo (Pb): É um metal venenoso que pode causar danos às conexões nervosas (especialmente em crianças
pequenas) e provocar distúrbios do sangue e do cérebro. Por causa de sua baixa reatividade e solubilidade, o envenenamento por chumbo normalmente ocorre somente nos casos em que ele é dispersado, como via exaustão
de veículos que usam combustível contendo compostos de chumbo para melhoria da octanagem. Os efeitos do
chumbo são os mesmos independentemente de ele ter entrado no corpo através da respiração ou por deglutição.
O chumbo pode afetar quase todos os órgãos e sistemas do corpo, mas o principal alvo é o sistema nervoso. A
exposição a níveis elevados de chumbo pode danificar gravemente o cérebro e os rins de adultos ou crianças, e
levar em última instância à morte.
Gás Liquefeito de Petróleo (Gás LP): é o nome genérico para misturas de hidrocarbonetos gasosos, principalmente o propano e o butano (apesar de pequenas quantidades de outros compostos, como propileno e butilenos, poderem também estar presentes na mistura). Dependendo do clima e da disponibilidade, o Gás LP pode ser feito a
partir de propano, butano, ou de uma variedade de misturas diferentes desses gases. Quando levemente comprimidos (até aproximadamente 800 kPa ou 120 psi), os gases passam do estado gasoso para o estado líquido.
Metano: É um gás (CH4) produzido naturalmente a partir da decomposição de matéria fóssil, vegetação e biomassa. É o principal componente do “gás natural”. O metano é um gás do efeito estufa muito poderoso quando
liberado na atmosfera - um quilo de metano possui o mesmo potencial de aquecimento global do que 21 quilos
de dióxido de carbono. A definição de metano deve ser alinhada com aquela do Gás LP liquefeito sob uma pressão elevada ou temperatura muito baixa.
Gás Natural: Uma mistura combustível de hidrocarbonetos gasosos que se acumula em rochas porosas sedimentares, especialmente aquelas que produzem petróleo, compreendendo normalmente mais de 80 por cento de
metano juntamente com quantidades menores de etano, propano, butano, nitrogênio. O gás natural também é
conhecido em todo o mundo com o nome “comercial” de metano. Ele pode ser transportado e armazenado tanto
como gás comprimido (GNC) ou no estado liquefeito (GNL).
Óxidos de nitrogênio (NOx): São uma combinação de gases altamente reativos. O dióxido de nitrogênio (NO2), e
o óxido nítrico (NO) são produzidos quando o combustível é queimado a temperaturas altas. Níveis elevados de
óxidos de nitrogênio podem causar névoa seca (smog) e chuva ácida. O óxido nitroso (N2O) é um gás do efeito
estufa extremamente poderoso ao ser liberado na atmosfera - um quilo de N2O possui o mesmo potencial de
aquecimento global do que cerca de 420 quilos de dióxido de carbono.
Matéria Particulada (PM): É uma mistura de partículas sólidas e gotículas líquidas suspensa no ar. Uma alta
proporção dessas partículas é extremamente pequena, a maior parte é inferior a 10 mícron (cerca de 10 vezes
menor do que a espessura de um fio de cabelo humano). As menores partículas podem chegar a ter um diâmetro
de apenas 10 nanômetros (0,00001 mm) - o que é cerca de 10.000 vezes menor do que a espessura de um fio de
cabelo humano.
PM1.0: Partículas com um diâmetro aerodinâmico inferior a 1 mícron (0,001 mm). A maior parte das partículas
na exaustão de motores de combustão interna e dispositivos de aquecimento doméstico é incluída na categoria
PM1.0 ou menor.
PM10: Partículas com um diâmetro aerodinâmico inferior a 10 mícron (0,01 mm)
PM2.5: Partículas com um diâmetro aerodinâmico inferior a 2.5 mícron (0,0025 mm)
Dióxido de enxofre (SO2): Consiste em um átomo de enxofre ligado a dois átomos de oxigênio e normalmente
é emitido por meio da combustão de combustíveis que levam enxofre, tais como carvão, diesel e gasolina. As
erupções vulcânicas são uma grande fonte natural desse poluente. Ele está ligado à incidência de asma e de outras enfermidades respiratórias em humanos, e pode reagir com outros produtos químicos na atmosfera e causar
chuvas ácidas.
Compostos orgânicos voláteis (VOC): várias definições são usadas em todo o mundo, a usada neste estudo faz
referência a compostos que contêm pelo menos um átomo de carbono, excluindo o monóxido de carbono e o
dióxido de carbono, que evaporam rapidamente para a atmosfera. Grandes fontes de emissão de VOC são as
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emissões de exaustão provenientes de automóveis e caminhões, solventes utilizados em produtos como artigos
de limpeza e tintas.
68

GÁS LP: Energia Saudável para Um Mundo em Transformação

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