Ecologia de sistemas.

Emergia: o custo energético dos recursos.

Na economia convencional, o preço de um produto corresponde aproximadamente à somatória das despesas realizadas com insumos, mão-de-obra e outros tipos de serviços, mais a margem de lucro desejada. Em certa forma, o preço econômico mede o trabalho humano agregado, porém, não leva em conta a contribuição da natureza na formação dos insumos utilizados, o custo das externalidades negativas no sistema regional, nem as despesas resultantes da exclusão social gerada pelo empreendimento e pagas pela sociedade local (Ortega, 2002a, 2000b, 2003).

A metodologia emergética (Odum, 1996) se propõe medir todas as contribuições (moeda, massa, energia, informação) em termos equivalentes (emergia). Para tal, faz uso da Teoria de Sistemas, da Termodinâmica, da Biologia e de novos princípios do funcionamento de sistemas abertos que estão sendo propostos, entre eles o da hierarquia universal de energia e o da auto-organização e estabelecimento do maior fluxo possível de energia disponível no sistema.

Algumas definições:

(a) Emergia é a energia disponível (exergia) de um mesmo tipo, por exemplo, energia solar equivalente, que foi previamente requerida, em forma direta ou indireta, para produzir um certo produto ou serviço. A emergia mede a riqueza real.

(b) A qualidade de um recurso é medida por sua emergia por unidade, podendo ser a unidade: massa, energia, dinheiro, informação, área, pessoa, país e até a biosfera terrestre. A emergia por pessoa mede o nível de vida.

(c) A emergia por unidade monetária mede a capacidade de compra de riqueza real. Pode-se converter fluxos de emergia em dólares emergéticos (emdólares), seu valor econômico equivalente. A razão (emergia/dinheiro em circulação) varia muito entre as nações, fato que aumenta a injustiça no comércio internacional de recursos e investimentos.

Considerando que, quanto maior é o trabalho da natureza na produção de recursos, menor é seu preço devido a sua abundância. De maneira geral, a riqueza real dos recursos ambientais é inversamente proporcional aos custos monetários, assim sendo, o preço em dinheiro não representa o valor do trabalho incorporado no recurso. Por outro lado, a emergia expressada em emdólares consegue indicar a verdadeira contribuição da natureza e da economia humana no recurso.

Existe outra situação possível: quando os recursos do ecossistema passam a ser escassos, o preço aumenta e nesse caso a pressão da demanda poderá por em risco a sustentabilidade do recurso. As políticas públicas, independentemente do tamanho do sistema e do local, podem ter êxito, aumentando ao máximo o fluxo de emergia e retribuindo adequadamente o trabalho dos diversos componentes da cadeia energética.

Deve-se repor o que foi extraído para manter a produtividade (no caso de sistemas agrícolas:fertilidade do solo). Todos os componentes do sistema devem ser beneficiados, especialmente a base que sustenta a produção e não somente o consumo. Em outras palavras: o trabalho da natureza deve ser reconhecido e corretamente valorizado no mercado.

Os valores expressados em emergia ou emdólares representam os verdadeiros valores dos recursos, sejam estes naturais ou antrópicos. Convém discutir essa idéia com as pessoas, para que elas comecem a acostumar-se com os novos conceitos de contabilidade sócio-ambiental (Odum 2000).

Conceitos básicos da metodologia

Se considerarmos que há energia disponível em tudo aquilo que é reconhecido como um ente na Terra (e no Universo), inclusive a informação, a energia poderia ser usada para avaliar a riqueza real em uma base comum. A emergia pode resolver o problema de agregar as calorias de tipos diferentes de energia, ela reconhece e mede a hierarquia universal de energia. Para reconhecer a qualidade e funcionalidade diferente de cada tipo energia, que depende do trabalho prévio, pensou-se em um fator de conversão de energia ou transformidade. De acordo com Odum (2000), o estabelecimento de uma hierarquia para aproveitar a energia disponível e realizar trabalho sistêmico deve ser considerada como a 5ª lei da energia.

Os sistemas da natureza e a humanidade são partes de uma hierarquia de energia universal e estão imersos em uma rede de transformação de energia, que une os sistemas pequenos à grandes sistemas, e estes, à sistemas maiores ainda. A transformidade mede a qualidade de energia e sua posição na hierarquia de energia universal.

Os diagramas de fluxos de energia mostram apenas os elementos importantes para o funcionamento do sistema, desde os fluxos simples ou de menor intensidade, à esquerda, aos maiores e mais complexos, à direita.

A energia disponível (energia potencial ou exergia) é transformada, em um processo interativo, em uma energia de quantidade menor, porém de maior qualidade, a qual será aproveitada em uma próxima etapa do sistema.

A auto-organização do sistema, evidenciada por seus laços de retroalimentação, reforça o funcionamento das estruturas primárias (à esquerda no diagrama), fornecendo energias de maior qualidade vindas dos elementos no topo da cadeia trófica (à direita no diagrama) e buscando o aumento da captação de energia do sistema (laço autocatalítico).

As calorias de energia de tipos diferentes não são equivalentes em sua contribuição de trabalho útil. Por exemplo, requerem-se, de forma direta e indireta, aproximadamente 1.000.000 calorias de luz solar para fazer uma quilocaloria de matéria orgânica (dispersa em um amplo espaço); 40.000 calorias solares para produzir uma quilocaloria de carvão; 170.000 calorias para fazer uma caloria de eletricidade e 10 milhões ou mais para suportar uma caloria de trabalho humano.

Quanto maior a escala, maior a qualidade da energia, porém menor a quantidade. Há menos energia, porém mais emergia por unidade nas coisas valiosas. Os números maiores de densidade emergética correspondem à informação genética. Assim, a emergia de algo, é a energia disponível (energia potencial, exergia) de certo tipo, que é usada para fazê-lo. Por exemplo, a energia solar requerida se chama emergia solar.

Para não confundir a energia que existe em um produto com a que é usada para fazê-lo, as unidades de emergia são denominadas, emjoules solares (sej). Na metodologia emergética, usa-se a emergia de radiação solar como a medida padrão e transformidades solares: emergia solar por unidade de energia, e as unidades da transformidade solar são emjoules solares por Joule (sej/J).

Porém, Odum (2000) coloca que as pessoas não pensam em unidades de emergia, portanto, é recomendado o uso de seu equivalente econômico denominado emdólar, obtido através da razão [emergia/dinheiro] da economia local. Os emdólares indicam o dinheiro circulante cujo poder de compra está estabelecido pelo uso de uma quantidade de emergia. Os emdólares são equivalentes de emergia. Eles são estimados a partir da emergia e vice-versa, usando proporções de emergia/dinheiro da economia estudada.

A relação emergia/dinheiro da biosfera é avaliada como 1.1 x 1012 sej /$ (Odum, 1996). Estima-se que dessa riqueza real 70% provém dos recursos não renováveis e apenas 30% das energias renováveis.

Bibliografia
 

ODUM, H.T. Environmental accounting, emergy and decision making. New York: J. Wiley, 1996. 370 p.
 
ODUM, H.T. Emergy Accounting. Environmental Engineering Sciences. University of Florida, Gainesville, Florida, USA. April 2000. http://dieoff.org/page232.pdf
 
ORTEGA, E. Introdução aos diagramas de fluxo de energia em ecossistemas, conceitos básicos de eficiência sistêmica e fórmulas de cálculo energético que serão utilizadas no diagnóstico sócio-ambiental. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Unicamp. Fevereiro de 2002. URL: http://www.unicamp.br/fea/ortega/plan-disc/TA530-1a.htm
 
ORTEGA, E. O conceito de emergia e a certificação agroecológica com visão sistêmica. Anais do XIV Curso de Agrobiologia (15-19 julho de 2002) organizado pela Embrapa-Agrobiologia e a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Seropédica, RJ, 2002. No prelo.
 
ORTEGA, E. A importância da ecologia com visão sistêmica para o desenvolvimento sustentável. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Unicamp. Fevereiro de 2003. URL:   http://www.unicamp.br/fea/ortega/ecologia/index.htm

Questões

1. Qual é a característica que distingue a metodologia emergética da análise econômica convencional ?
2. Qual é relação entre energia e emergia ?
3. Qual é a unidade padrão da emergia ?
4. Por que a emergia pode ser considerada sinônimo de riqueza ou valor real ?