Earth is exposed to an amount of energy that is fixed organically via photosynthesis and stored as fossil fuels, which are currently the major energy sources of humanity. Since Arrhenius concluded that carbon dioxide emissions from fossil fuels could lead to a climate warming, studies have sought ways to reduce human contribution on the environment to mitigate possible negative impacts on climate. The increasing world population is an obstacle for the efforts to reduce CO2 emissions and other greenhouse gases (GHG), because it demands more energy for transportation, electricity and heating. Among several renewable energy sources, biomass for fuels stands out, such as sugarcane ethanol in Brazil. Using biomass for fuels may help reducing the pressure on fossil fuels, besides, fixing organic carbon already emitted, contributing to mitigate problems of climate change and global warming. Thus, this study aims to analyse carbon cycles of mitigating emissions from fossil fuels with biofuel based on useful energy (exergy) content to determine the equivalent area required. Previous studies of life cycle assessment in sugarcane and eucalyptus were used to obtain carbon- and energy-flow data. These data were applied to estimate the available exergy to the final user through different routes of biofuel production, including current and evolving technologies. Exergy assessment demonstrated that on average, each Mg of biomass produced, led to a change of 3.02 GJ on sugarcane scenarios and 5.93 GJ on eucalyptus scenarios. Reducing sugarcane straw moisture from 50% to 30% increased the exergy output in 13.32 GJ ha-1, an increase of 0.67 GJ ha-1 for each 1% of moisture reduce. Eucalyptus to firewood, reducing moisture from 20% to 15% had an increase of 7.52 GJ ha-1 in the exergy output, representing 1.50 GJ ha-1 of increase for each 1%. This kind of assessment brings a new point of view in carbon mitigation, looking for its functionality. Biofuel use implications in environmental, social and economic aspects were also studied through a hybrid input-output life cycle assessment (IO-LCA) showing differences between the occupation of land use and two different ways of sugarcane production. The IO-LCA showed, in areas of land use change from pasture to sugarcane, energy consumption is increased by 3.7 times, employment is reduced by 5.4 times, and GHG emissions are reduced to only 2% of original emissions for each unit of R$ of final demand changed Most of the employment is generated by the sugarcane supply chain sector. Comparing sugarcane produced by the mills, it originates more direct full time jobs and probably in a more formal job market than sugarcane produced by farm suppliers. Farm suppliers use less energy and release less GHG than mills sugarcane production. / A energia à qual o planeta é exposto é fixada organicamente via fotossíntese e estocado na forma de combustíveis fósseis, atualmente, as maiores fontes energéticas da humanidade. Desde que Arrhenius concluiu que emissões de CO2 decorrentes de combustíveis fósseis, poderiam levar a um aquecimento do clima, até os dias atuais, estudos buscam formas de reduzir os impactos antrópicos de forma a atenuar possíveis problemas climáticos. Os esforços para a redução de emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa (GEE) têm como obstáculo uma população mundial crescente, que demanda cada vez mais energia para transporte, eletricidade e calor. Dentre as possibilidades de uso de fontes renováveis de energia, a biomassa é uma que se destaca em alguns países, como no caso do uso de etanol de cana-de-açúcar no Brasil. O uso de biomassa para a produção de combustíveis auxilia na redução da pressão para o uso de mais combustíveis fósseis e fixa organicamente o carbono emitido, contribuindo duplamente para a mitigação de problemas com mudanças climáticas e aquecimento global. O presente trabalho analisa os ciclos de carbono em biocombustível, correlacionando-os com sua energia útil (exergia) valorando a equivalência em área para a produção da exergia equivalente de combustíveis fósseis através de uma nova metodologia de avaliação de mitigação. Foram utilizados trabalhos existentes de análise de ciclo de vida em cana-de-açúcar e eucalipto para obtenção dos dados de inventário e fluxos de carbono e energia. Realizaram-se cálculos de exergia disponível ao usuário final com diferentes rotas de produção de biocombustível, abrangendo tecnologias atuais e em desenvolvimento. Na avaliação exergética, reduzir a humidade da palha da cana de 50% a 30% aumentou a exergia disponível em 13,32 GJ ha-1, 0,67 GJ ha-1 para cada 1% de redução na humidade. No caso do eucalipto para combustão, reduzindo-se a umidade de 20% a 15% houve um aumento de 7,52 GJ ha-1, 1,50 GJ ha-1 para cada 1% de umidade. Em média, cada Mg de biomassa produzida aumentou 3,02 GJ em cenários de cana de açúcar e 5,93 GJ em cenários de eucalipto. Este conceito traz uma nova perspectiva na mitigação de carbono, avaliando-o por sua funcionalidade. Também foram estudadas as implicações do uso de biocombustíveis em aspectos ambientais, sociais e econômicos em uma análise híbrida de ciclo de vida e insumo-produto (ACV-IP) evidenciando diferenças entre ocupação do uso de solo e duas maneiras de produção de cana-de-açúcar. A ACV-IP demonstrou que, em áreas de mudança do uso do solo de pastagem para cana de açúcar, o consumo de energia aumenta em 3,7 vezes, o emprego é reduzido em 5,4 vezes, e as emissões de GEE são reduzidas à apenas 2% das emissões originais para cada unidade de R$ de alteração na demanda final. A maior parte do emprego é gerado pelo setor da cadeia de suprimentos de produção de cana. A cana produzida pelas usinas origina mais empregos diretos do que a cana produzida por fornecedores agrícolas. Fornecedores usam menos energia e emitem menos GEE do que a produção de cana por usinas.

Earth is exposed to an amount of energy that is fixed organically via photosynthesis and stored as fossil fuels, which are currently the major energy sources of humanity. Since Arrhenius concluded that carbon dioxide emissions from fossil fuels could lead to a climate warming, studies have sought ways to reduce human contribution on the environment to mitigate possible negative impacts on climate. The increasing world population is an obstacle for the efforts to reduce CO2 emissions and other greenhouse gases (GHG), because it demands more energy for transportation, electricity and heating. Among several renewable energy sources, biomass for fuels stands out, such as sugarcane ethanol in Brazil. Using biomass for fuels may help reducing the pressure on fossil fuels, besides, fixing organic carbon already emitted, contributing to mitigate problems of climate change and global warming. Thus, this study aims to analyse carbon cycles of mitigating emissions from fossil fuels with biofuel based on useful energy (exergy) content to determine the equivalent area required. Previous studies of life cycle assessment in sugarcane and eucalyptus were used to obtain carbon- and energy-flow data. These data were applied to estimate the available exergy to the final user through different routes of biofuel production, including current and evolving technologies. Exergy assessment demonstrated that on average, each Mg of biomass produced, led to a change of 3.02 GJ on sugarcane scenarios and 5.93 GJ on eucalyptus scenarios. Reducing sugarcane straw moisture from 50% to 30% increased the exergy output in 13.32 GJ ha-1, an increase of 0.67 GJ ha-1 for each 1% of moisture reduce. Eucalyptus to firewood, reducing moisture from 20% to 15% had an increase of 7.52 GJ ha-1 in the exergy output, representing 1.50 GJ ha-1 of increase for each 1%. This kind of assessment brings a new point of view in carbon mitigation, looking for its functionality. Biofuel use implications in environmental, social and economic aspects were also studied through a hybrid input-output life cycle assessment (IO-LCA) showing differences between the occupation of land use and two different ways of sugarcane production. The IO-LCA showed, in areas of land use change from pasture to sugarcane, energy consumption is increased by 3.7 times, employment is reduced by 5.4 times, and GHG emissions are reduced to only 2% of original emissions for each unit of R$ of final demand changed Most of the employment is generated by the sugarcane supply chain sector. Comparing sugarcane produced by the mills, it originates more direct full time jobs and probably in a more formal job market than sugarcane produced by farm suppliers. Farm suppliers use less energy and release less GHG than mills sugarcane production. / A energia à qual o planeta é exposto é fixada organicamente via fotossíntese e estocado na forma de combustíveis fósseis, atualmente, as maiores fontes energéticas da humanidade. Desde que Arrhenius concluiu que emissões de CO2 decorrentes de combustíveis fósseis, poderiam levar a um aquecimento do clima, até os dias atuais, estudos buscam formas de reduzir os impactos antrópicos de forma a atenuar possíveis problemas climáticos. Os esforços para a redução de emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa (GEE) têm como obstáculo uma população mundial crescente, que demanda cada vez mais energia para transporte, eletricidade e calor. Dentre as possibilidades de uso de fontes renováveis de energia, a biomassa é uma que se destaca em alguns países, como no caso do uso de etanol de cana-de-açúcar no Brasil. O uso de biomassa para a produção de combustíveis auxilia na redução da pressão para o uso de mais combustíveis fósseis e fixa organicamente o carbono emitido, contribuindo duplamente para a mitigação de problemas com mudanças climáticas e aquecimento global. O presente trabalho analisa os ciclos de carbono em biocombustível, correlacionando-os com sua energia útil (exergia) valorando a equivalência em área para a produção da exergia equivalente de combustíveis fósseis através de uma nova metodologia de avaliação de mitigação. Foram utilizados trabalhos existentes de análise de ciclo de vida em cana-de-açúcar e eucalipto para obtenção dos dados de inventário e fluxos de carbono e energia. Realizaram-se cálculos de exergia disponível ao usuário final com diferentes rotas de produção de biocombustível, abrangendo tecnologias atuais e em desenvolvimento. Na avaliação exergética, reduzir a humidade da palha da cana de 50% a 30% aumentou a exergia disponível em 13,32 GJ ha-1, 0,67 GJ ha-1 para cada 1% de redução na humidade. No caso do eucalipto para combustão, reduzindo-se a umidade de 20% a 15% houve um aumento de 7,52 GJ ha-1, 1,50 GJ ha-1 para cada 1% de umidade. Em média, cada Mg de biomassa produzida aumentou 3,02 GJ em cenários de cana de açúcar e 5,93 GJ em cenários de eucalipto. Este conceito traz uma nova perspectiva na mitigação de carbono, avaliando-o por sua funcionalidade. Também foram estudadas as implicações do uso de biocombustíveis em aspectos ambientais, sociais e econômicos em uma análise híbrida de ciclo de vida e insumo-produto (ACV-IP) evidenciando diferenças entre ocupação do uso de solo e duas maneiras de produção de cana-de-açúcar. A ACV-IP demonstrou que, em áreas de mudança do uso do solo de pastagem para cana de açúcar, o consumo de energia aumenta em 3,7 vezes, o emprego é reduzido em 5,4 vezes, e as emissões de GEE são reduzidas à apenas 2% das emissões originais para cada unidade de R$ de alteração na demanda final. A maior parte do emprego é gerado pelo setor da cadeia de suprimentos de produção de cana. A cana produzida pelas usinas origina mais empregos diretos do que a cana produzida por fornecedores agrícolas. Fornecedores usam menos energia e emitem menos GEE do que a produção de cana por usinas.

Relatórios científicos apontam a mudança global do clima por conta de ações antrópicas decorrentes de atividades econômicas e industriais. Em conseqüência, as propostas e medidas para evitar o aquecimento global direta ou indiretamente remetem a questões de política energética e desenvolvimento sustentável. Energias renováveis ocupam uma posição estratégica dentro desse contexto. A bioenergia representa cerca de 10,2% de oferta de energia primaria global, sendo que mais de 80% desta biomassa é derivada de madeira. Entretanto, existem dúvidas com relação à biomassa florestal e sua contribuição. A complexidade da situação expõe a relevância de políticas públicas que regulem o uso da biomassa florestal. A política de Reposição Florestal Obrigatória Obrigatória (RFO), em vigor no Estado de São Paulo desde 2008, prevê que a madeira consumida seja reposta e dessa forma agrega os conceitos de sustentabilidade no consumo do produto florestal. Para abordar o potencial energético da biomassa florestal através do mecanismo de regulação da RFO no cenário de mudanças climáticas o estudo foi estruturado em duas etapas:1) levantamento da dinâmica do mecanismos de regulação praticados; 2) padronização de um sistema de produção de lenha de RFO e quantificação das emissões de CO2 equivalente do processo. Foi constatado que a RFO sustenta um papel significativo para regulação da biomassa florestal energética. Entretanto, na prática apresenta falhas. Proporcionalmente, Piracicaba repôs o equivalente a 1,92% da lenha produzida em 2009. O sistema de produção de lenha envolve as etapas: produção de mudas; transporte de mudas; manejo florestal; Corte; transporte de lenha. A lenha de RFO confirmou-se como energético de baixa expressividade com relação a CO2 equivalente, principalmente quando comparada com seus energéticos concorrentes: a eletricidade e o gás natural. / Sceintific reports point antropic activities as the most significant contribution to climate change. Strategies for climate change mitigation concerns directly on energy policy and sustainable development. Bioenergy offering represents 10.2% in global energy resources but more than 80% of this offering consists in woodfuel. However, the questions regarding the role forest biomass plays in climate changing scenery demands public policy and crucial regulatory mechanisms. The Forest Reposition Policy (FRP), since 2008, in São Paulo State regulates forest biomass consumption providing a potential sustainable chain. The main objective in this study consist on evaluate the FRP as a potential mechanism to regulate bioenergy production. To evaluate FRP as a strategic tool in this scenery the study approaches the case of Piracicaba (SP, Brazil) and presents two stages of analyses: 1) Evaluation of FRP mechanism dynamics analyzing official documents; 2) Setting up a firewood standard chain through FRP and evaluation of CO2 equivalent emissions on the process by using Life Cycle Assessment tool. The results bring out the lack of efficiency on FRP. Proporcionally, in Piracicaba only 1.92% of firewood were repositioned. Apart from that, FRP demonstrated a strong potential to forest biomass sustainable production. The standard productions system was defined as: seedlings production; seedlings transportation, forest management; logging; firewood transportation. The CO2 emissions in chain quantified non significant results and firewood in FRP system confirms its potential of mitigation between other available options.

Relatórios científicos apontam a mudança global do clima por conta de ações antrópicas decorrentes de atividades econômicas e industriais. Em conseqüência, as propostas e medidas para evitar o aquecimento global direta ou indiretamente remetem a questões de política energética e desenvolvimento sustentável. Energias renováveis ocupam uma posição estratégica dentro desse contexto. A bioenergia representa cerca de 10,2% de oferta de energia primaria global, sendo que mais de 80% desta biomassa é derivada de madeira. Entretanto, existem dúvidas com relação à biomassa florestal e sua contribuição. A complexidade da situação expõe a relevância de políticas públicas que regulem o uso da biomassa florestal. A política de Reposição Florestal Obrigatória Obrigatória (RFO), em vigor no Estado de São Paulo desde 2008, prevê que a madeira consumida seja reposta e dessa forma agrega os conceitos de sustentabilidade no consumo do produto florestal. Para abordar o potencial energético da biomassa florestal através do mecanismo de regulação da RFO no cenário de mudanças climáticas o estudo foi estruturado em duas etapas:1) levantamento da dinâmica do mecanismos de regulação praticados; 2) padronização de um sistema de produção de lenha de RFO e quantificação das emissões de CO2 equivalente do processo. Foi constatado que a RFO sustenta um papel significativo para regulação da biomassa florestal energética. Entretanto, na prática apresenta falhas. Proporcionalmente, Piracicaba repôs o equivalente a 1,92% da lenha produzida em 2009. O sistema de produção de lenha envolve as etapas: produção de mudas; transporte de mudas; manejo florestal; Corte; transporte de lenha. A lenha de RFO confirmou-se como energético de baixa expressividade com relação a CO2 equivalente, principalmente quando comparada com seus energéticos concorrentes: a eletricidade e o gás natural. / Sceintific reports point antropic activities as the most significant contribution to climate change. Strategies for climate change mitigation concerns directly on energy policy and sustainable development. Bioenergy offering represents 10.2% in global energy resources but more than 80% of this offering consists in woodfuel. However, the questions regarding the role forest biomass plays in climate changing scenery demands public policy and crucial regulatory mechanisms. The Forest Reposition Policy (FRP), since 2008, in São Paulo State regulates forest biomass consumption providing a potential sustainable chain. The main objective in this study consist on evaluate the FRP as a potential mechanism to regulate bioenergy production. To evaluate FRP as a strategic tool in this scenery the study approaches the case of Piracicaba (SP, Brazil) and presents two stages of analyses: 1) Evaluation of FRP mechanism dynamics analyzing official documents; 2) Setting up a firewood standard chain through FRP and evaluation of CO2 equivalent emissions on the process by using Life Cycle Assessment tool. The results bring out the lack of efficiency on FRP. Proporcionally, in Piracicaba only 1.92% of firewood were repositioned. Apart from that, FRP demonstrated a strong potential to forest biomass sustainable production. The standard productions system was defined as: seedlings production; seedlings transportation, forest management; logging; firewood transportation. The CO2 emissions in chain quantified non significant results and firewood in FRP system confirms its potential of mitigation between other available options.