L'effetto dei gas serra sul cambiamento climatico ha portato molti esperti a considerare la riduzione delle emissioni di gas serra come strategia per il riscaldamento globale. In particolare tale fenomeno è causato dall’anidride carbonica (CO2), metano (CH4) e il protossido di azoto (N2O). E 'ampiamente accettato che la principale fonte antropica di gas a effetto serra (tranne CO2) è dovuta alle attività agricole. Lo scopo di questo studio è quello di definire concetti e strumenti per facilitare il settore agricolo a ridurre le emissioni di gas serra. In particolare, abbiamo posto la nostra attenzione ai sistemi di misurazione delle emissioni dal suolo, testando un nuovo sistema (SASSFlux) e le sue caratteristiche a confronto con due strumenti ampiamente utilizzati (Bruel & Kjaer e gascromatografia). Inoltre abbiamo testato due modelli di simulazione (DNDC e SPACSYS) valutando i dati simulati e quelli misurati su un esperimento effettuato su lisimetri. In fine abbiamo applicato le conoscenze acquisite in pieno campo per la valutazione delle emissioni di CO2 e N2O con diversi concimi e lavorazione del terreno. La tesi si propone di fornire una visione completa dei diversi aspetti da affrontare nella valutazione delle emissioni di gas serra provenienti da diversi scenari di gestione agricola. / The effect of greenhouse gases (GHG) on climate change led many experts to consider the reduction of GHGs emissions as a crucial strategy to tackle the predicted global warming. In particular, atmospheric warming is caused mainly by carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). It is widely accepted that the main anthropogenic source of GHG (except CO2) is due to agriculture activities. The purpose of this study was to help define concepts and tools to facilitate agricultural sector to reduce greenhouse gas emissions. In particular we based our focus on measuring systems for CO2 emissions, testing the performance of novel system (SASSFlux) and its features in different condition with two widely used instruments (Bruel&Kjaer and gas chromatography). Moreover we testing two process-based models, DNDC and SPACSYS, evaluating their performance and the agreement between simulated and measured data on a experiment carried out on lysimeters. At the end we applied all the knowledge acquired on a field experiment evaluating CO2 and N2O emissions from different organic and mineral fertilizers and tillage. The complete thesis aims to provide a comprehensive view of the different aspects to be addressed in the assessment of GHG emissions from different scenarios of agricultural management.

Aluminium recycling requires 95% less energy than primary production with no loss of quality. The Black Dross (BD) produced during secondary aluminium production contains high amounts of water-soluble compounds, therefore it is considered as a toxic waste. In the present work, salt removal from BD by thermal treatment has been investigated in laboratory scale. The optimum conditions for treatment were established, i.e., temperature, gas flow rate, holding time, rotation rate, and sample size. The overall degree of chloride removal was established to increase as a function of time and temperature. Even Pretreated Black Dross (PBD) was evaluated as a possible raw material for the production of a calcium aluminate-based ladle-fluxing agent to be used in the steel industry. The effects of different process parameters on the properties of the produced flux were experimentally investigated, i.e. CaO/Al2O3 ratio, temperature, holding time, and cooling media. The utilization of PBD as the alumina source during the production of a calcium aluminate fluxing agent shows promising results. The iron/steel industry is responsible for 9% of anthropogenic energy and process CO2 emissions. It is believed that the only way to a long-term reduction of the CO2 emissions from the iron/steel industry is commercialization of alternative processes such as Direct Reduction (DR) of iron oxide. Detailed knowledge of the kinetics of the reduction reactions is, however, a prerequisite for the design and optimization of the DR process. To obtain a better understanding of the reduction kinetics, a model was developed step-by-step, from a single pellet to a fixed bed with many pellets. The equations were solved using the commercial software COMSOL Multiphysics®. The final model considers the reaction rate and mass transfer inside the pellet, as well as the mass transfers and heat transfer in the fixed bed. All the models were verified against experimental results, and where found to describe the results in a satisfying way. / <p>QC 20161128</p>

The presented doctoral thesis is focused on environmental impact assessment of basic engineering materials used in a production machine construction. Ecological profile of the machine itself develops already in the phase of its design. It is not only about the choice of future machine parameters and materials that it is built from, but also about technologies used for its manufacture and operation conditions of the finished machine (consumption of energy and service fluids). The thesis occupies in detail with environmental impact analysis of the production machine design from the viewpoint of material production that mentioned machine consists of. The output from the performed analysis is methodology for evaluating of machine design from the viewpoint of greenhouse gas emissions. Created methodology enables evaluating of machine ecological profile and its possible adjustments even during pre-production stage. In the first part of the thesis the analysis of current legislation in the field of fighting against climate changes, reducing of products energy consumption and increasing of production machines energy efficiency is presented. Also in this part of the thesis description of methods that were used to achieve thesis goals is stated. Furthermore analysis of production machine as a system of structural components that fulfil the certain functions and description of used basic engineering materials are presented. The second part of the thesis is devoted to environmental impact analysis of the production machine design process. There the design process and environmental impact of machine design are described. This is followed by description of production machine life cycle and detailed analysis of undesirable substances emissions emitted during pre-production phases of machine life cycle (i.e. during the raw materials extraction and materials production). From this analysis the particular constituents’ pre-production phases which are sources of undesirable substances emissions (e.g. greenhouse gas emissions) were derived. The thesis also includes analysis of these constituents’ life cycles and description of electric power generation as a basic constituent of any phase of product life cycle. In this part of the thesis calculations of particular fuel type’s amounts that is required to produce 1 MWh of electric power and carbon dioxide amount produced during electric power generation are presented. The third part of the thesis contains created models of manufacturing processes of basic engineering materials and calculations of related emissions of selected greenhouse gases. The practical output from this part of the thesis is methodology that enables environmental impact assessment of machine design from the viewpoint of engineering materials used in its construction.

Os aspectos ambientais vêm ganhando importância para a gestão de grandes, e até mesmo, de pequenas empresas, que passaram a adotar práticas sustentáveis para atender às legislações governamentais, além de buscar eventuais retornos econômicos e mercadológicos. Assim, considerando este cenário, este estudo tem como foco a análise da emissão de gases de efeito estufa, partindo da premissa de que para minimizar esta emissão é necessário examinar todos os processos de extração, produção e transporte ocorridos ao longo da cadeia de suprimentos. Nesse sentido, este estudo tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia para redução da emissão de tais gases em uma cadeia de suprimentos, utilizando tecnologias da automação e de informação. Para verificar sua efetividade, tal metodologia foi aplicada em uma cadeia de suprimentos de etanol, que teve suas emissões estimadas, avaliadas e aperfeiçoadas por meio do uso de um Sistema Inteligente de Navegação, que pretendia diminuir as distâncias rodadas e o consumo de combustível dos veículos usados na distribuição do produto. Os resultados obtidos nas simulações realizadas expõem a possibilidade de reduzir, em um cenário otimista, até 13,42% das emissões da cadeia analisada. / Environmental aspects are gaining importance for the management of big and small organizations. These have adopted environmental practices to meet government laws and to pursue economic and market returns. So, considering this scenario, this study focuses on the analysis of the emission of greenhouse gases, on the premise that to minimize this issue is necessary to examine all processes of extraction, production and transportation occurring along the supply chain. In this sense, this thesis has as main objective the development of a methodology that seeks to reduce the emission of greenhouse gases in a supply chain, using for this technologies of automation and information. To evaluate its effectiveness, the methodology is applied in an ethanol supply chain located in Brazil, which has its emissions estimated, evaluated and possibly optimized through the use of an intelligent navigation system during the distribution process. This technology intends to assist the vehicle\'s driver to find routes that minimize the distance traveled and to maintain an optimal speed set by the manufacturer to reduce the consumption of energy. The results obtained in the simulations show that the implementation of the methodology can reduce, in an optimistic scenario, up to 13.42 % of the greenhouse gases emissions of the ethanol SC analyzed.

Considerando a importância do setor elétrico para a economia de um país e os impactos ambientais causados por ele, o presente trabalho propõe a aplicação da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) para o cálculo do fator de emissão de gases de efeito estufa (GEE) da matriz de energia elétrica brasileira. Por meio da aplicação de uma revisão sistemática da literatura com meta-análise, foi possível identificar estudos que estimavam as emissões de GEE do ciclo de vida das tecnologias de geração da matriz brasileira e avaliar seus resultados conjuntamente. Os estudos selecionados apresentaram estimativas de emissões de GEE em um largo intervalo para uma mesma tecnologia. O procedimento estatístico adotado permitiu avaliar como as características das usinas podem afetar os resultados da ACV e reduzir a variabilidade das estimativas de emissões de GEE. Comparativamente, a energia eólica e a nuclear são as tecnologias que apresentam os menores fatores de emissão. Já entre os combustíveis fósseis, é a termeletricidade a gás natural que apresenta o melhor desempenho. As estimativas das emissões de hidrelétricas mostraram-se bastante variáveis, desde valores negativos até valores superiores aqueles encontrados para a termeletricidade a carvão mineral. Considerando que grande parte das emissões das hidrelétricas está relacionada com a decomposição da biomassa submersa em seus reservatórios, tem-se a indicação de que não há um consenso na metodologia utilizada para medi-las e que elas são extremamente dependentes das características dos reservatórios. Com isso, observa-se a importância de não negligenciar essas emissões na avaliação ambiental desses sistemas. O fator de emissão estimado para a matriz brasileira é de 125gCO2eq/kWh. Entende-se que no Brasil ainda exista uma série de desafios para que se construa uma base de dados de ACV com as características das tecnologias brasileiras. Portanto, com os resultados obtidos, espera-se contribuir para a inclusão da ACV nas análises ambientais de sistemas de geração de eletricidade, mostrando como essa abordagem é relevante para o planejamento energético que busque mitigar as emissões de GEE / Considering the electricity sector importance to a country economy and the environmental impacts that it causes, this work evaluates the adoption of Life Cycle Assessment (LCA) methodology to calculate the greenhouse gases (GHG) emission factor of the Brazilian electricity matrix. Using a literature systematic review together with a metaanalysis, this work identified studies that have estimated life cycle GHG emissions of electricity generation technologies of the Brazilian electricity matrix and combined the results of these studies. The selected studies provided estimates of GHG emissions in a wide range for the same technology. The statistical procedure adopted allowed to evaluate how characteristic factors of the generation technologies can affect the LCA results and to reduce the variability of GHG emissions estimates. In comparison, wind and nuclear power are the ones that have the lowest GHG emission factors. Among fossil fuels, natural gas-fired power plants have the best performance. Estimates of hydroelectric power plants emissions were quite variable, from negative values to values higher than those found for the coal-fired power plants. Whereas a large proportion of dams emissions is related to submerged biomass decomposition in the reservoirs, there is no consensus on the methodology used to measure such emissions which are dependent on reservoir characteristics. Still, one can notice the importance of not neglecting these issues in the environmental assessment of these systems. The emission factor estimated for the Brazilian electricity matrix is 125gCO2eq/kWh. It is understood that in Brazil still exists a number of challenges in order to build a LCA database with Brazilian technologies characteristics. Therefore, the results obtained in this work are expected to contribute to the inclusion of LCA in environmental analysis of electricity generation systems, showing how this approach is relevant to energy planning that seeks to mitigate GHG emissions

A projeção de expansão dos recursos petrolíferos do país a partir do pré-sal provocará, além do aumento da produção, a mudança na balança comercial do setor, tornando o Brasil um exportador líquido de petróleo e gás natural. Dada a importância do setor petrolífero para a economia de um país e sua presença como insumo em diversos setores buscou-se neste trabalho estudar os impactos desse choque de oferta na economia brasileira através de um modelo de equilíbrio geral computável dinâmico para o horizonte de 2010 a 2020. Além disso, estudaram-se os impactos de longo prazo até 2090 através de dois cenários alternativos. Um deles calibrado para simular a curva de produção do petróleo incluindo o pré-sal projetada através da modelagem de Hubbert e outro através da simulação do pré-sal como uma tecnologia subsidiada endógena ao modelo utilizado. Foram investigados os impactos macroeconômicos, setoriais, a possibilidade de doença holandesa e os impactos ambientais nos cenários de médio e longo prazo descritos. Os resultados obtidos mostram que na análise até 2020, apesar de impactar positivamente o PIB e o bem-estar do consumidor representativo, a produção do pré-sal produziu sintomas de doença holandesa, observados a partir de apreciação cambial real, impacto negativo na produção de alguns setores, assim como deslocamento de fatores produtivos entre os setores. Também houve um impacto positivo no total de emissões de gases de efeito estufa brasileiras e mundiais. No primeiro cenário de longo prazo, os resultados de impactos positivos sobre o PIB e bem-estar, sintomas de doença holandesa e aumento de emissões de gases de efeito estufa são observados até o pico de produção em 2030. E no fim do horizonte de simulação observa-se um impacto negativo sobre o PIB, bem-estar e na produção de todos os setores da economia. No segundo cenário de longo prazo os efeitos em 2090 são também negativos, mas percebe-se um impacto negativo na economia nesse cenário também no médio prazo, devido à curva de subsídios assumida que provocou uma alocação ineficiente de recursos na economia. Conclui-se a partir desses resultados que o desenvolvimento do pré-sal traz mais custos que benefícios à economia brasileira no longo prazo, considerando o atual conhecimento tecnológico. Dessa forma, são desejáveis políticas de investimento e desenvolvimento tecnológico capazes de reduzir os custos de exploração, bem como medidas capazes de reverter ou reduzir os sintomas de doença holandesa. / The projected expansion of the country\'s oil resources from the pre-salt layer will cause, beyond an increase in production, a shift in the trade balance of the sector, turning Brazil into an oil and natural gas net exporter. Given the importance of the oil sector to the country\'s economy and its presence as an input in several sectors, in this article we studied the impact of this supply shock in the Brazilian economy through a dynamic computable general equilibrium model for the 2010-2020 time horizon. Furthermore, we studied the long-term impacts until 2090 through two alternative scenarios. One calibrated to simulate the oil production curve, including the pre-salt oil projected through Hubbert\'s model and the other scenario through the simulation of the pre-salt productions as a subsidized technology endogenous to the dynamic computable general equilibrium model used. This study aimed to analyze the macroeconomic, sectorial and environmental impacts, and the possibility of Dutch disease, all in the medium and long term scenarios. The results show that, until 2020, despite positively impacting GDP and welfare of the representative consumer, the shock produced symptoms of Dutch disease that can be inferred through the results of real exchange rate appreciation, negative impact on the production of some sectors, as well as productive factor movement across sectors. In addition, the pre-salt production positively impacted total emissions of greenhouse gases in Brazil and in the world. In the first long-term scenario, the outcomes of positive impact on GDP and welfare, symptoms of Dutch disease and increased greenhouse gas emission are observed until the oil production peak in 2030. In the end of the simulation horizon, there is a negative impact on GDP, welfare and production of all the economy sectors, given the Brazilian oil curve production assumption. In the second long-term scenario, the effects in 2090 are also negative, but negative impacts on the economy in this scenario are also noted in the medium term due to the assumed subsidy curve that caused an inefficient allocation of resources in the economy. From these results it is possible to conclude that the development of the pre-salt oil implies in more costs than benefits to the Brazilian economy in the long run, considering the current technological knowledge. Thus, investment policies and technological development that can reduce operating costs are desirable, as well as policies to reverse or reduce the symptoms of Dutch disease.

Atualmente a questão das mudanças climáticas causada por gases do efeito estufa (GEE), desperta grande interesse. Diante dos possíveis impactos que tais mudanças podem causar, buscam-se alternativas visando diminuir as emissões desses gases associadas a atividades antrópicas. Entre essas alternativas está a utilização de biocombustíveis, que no caso do Brasil é representado pelo etanol proveniente da cana-de-açúcar. Existe um debate sobre a magnitude da redução de emissões de GEE que tal opção de combustível representa. Fatores como mudança do uso da terra e fluxos de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) nas plantações de cana-de-açúcar, ainda estão sendo estudados. O propósito deste trabalho foi avaliar, com auxílio de modelagem computacional e sistemas de informações geográficas (SIG), as emissões de GEE associadas ao cultivo da cana-de-açúcar no estado de São Paulo, nos anos de 2003 e 2010, comparando os resultados com os obtidos a partir das diretrizes do \"Intergovernmental Panel on Climate Change\" (IPCC). Também foi avaliada a influência nos resultados quando os dois métodos são utilizados em diferentes escalas espaciais. O programa computacional de emissões utilizado foi o \"Denitrification Decomposition\" - DNDC. Inicialmente foram comparados valores de emissão simulados pelo programa com valores de um experimento com medição contínua desses gases numa plantação de cana-deaçúcar na região de Quensland - Austrália. Os resultados da simulação foram quantitativamente semelhantes aos obtidos no experimento no caso dos fluxos de N2O, e qualitativamente satisfatórios com relação aos fluxos CH4. As estimativas estaduais de emissões de N2O, obtidas através do programa DNDC foram significativamente maiores do que as obtidas pelas diretrizes do IPCC, em todas as escalas consideradas. Também foram observadas variações significativas entre as estimativas nas diversas escalas espaciais quando utilizado o programa computacional, o mesmo não sendo verificado quando utilizados os algoritmos do IPCC. Em ambos os casos também se notou um aumento na estimativa de emissões de N2O para o ano de 2010 em relação a 2003. A simulação computacional indicou que os fluxos de N2O e CH4 na cultura da cana-de-açúcar, são influenciados pelo tipo de solo e condições climáticas, sendo que tais fatores não são levados em consideração quando as estimativas são baseadas nos algoritmos do IPCC. / Currently the climate change issue caused by greenhouse gases (GHG) attracts great interest. Given the potential impacts that such changes might cause, option aiming to reduce emissions of these gases associated with anthropogenic activities are currently being sought. Among these options is the use of biofuels, which in the case of Brazil is represented by sugarcane ethanol. There is a debate about the magnitude of GHG emission reduction that this option represents. Issues like land use change and fluxes of nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) on sugarcane plantations are still being investigated. The purpose of this work is to evaluate, with the assistance of computational modeling and geographic information systems (GIS), greenhouse gases emissions associated with the cultivation of sugarcane in the state of São Paulo, in the years 2003 e 2010, comparing the results with the ones obtained by the International Panel on Climate Change (IPCC) guidelines. The influence on the results when both methods are used at different spatial scales was also evaluated. The computer program used to simulate GHG emissions was the \"Denitrification Decomposition\" - DNDC. Initially, emissions values simulated by the computer program were compared with values obtained in an experiment with continuous measurements of such gases in a plantation of sugarcane in the region of Queensland-Australia. The simulation results were quantitatively similar to those obtained in the experiment in the case of N2O fluxes, and of a satisfactory quality with respect to CH4 fluxes. The statewide estimates for N2O emissions, obtained through the DNDC program were significantly greater than the ones obtained by the IPCC guidelines, at all scales considered. Significant variations between estimates were also observed at different spatial scales when using the computer program, the same thing was not observed when using IPCC algorithms. In both cases it was also notice an increase on the estimates of N2O emissions for the year 2010 compared to 2003. The computer simulation indicated that the flows of N2O and CH4 in sugarcane crops are influenced by soil types and climatic conditions, and these factors are not taken into account when estimates are based on the IPCC algorithms.

Peatlands act as carbon sinks while representing major sources of biogenic gases such as methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), two potent greenhouse gases. Gas production and release in these peats soils are also influenced by overall warm temperatures and water table fluctuations due to the naturally shallow water table in the Florida Everglades. Releases of biogenic gases from Florida Everglades peat soils are not well understood and the temporal distribution and dynamics are uncertain. The general objective of this work was geared towards a methodological approach which aimed to examine the feasibility of capacitance moisture probes to investigate biogenic gas dynamics in various Florida Everglades peat soils at high temporal resolution. This work has implications for establishing capacitance moisture probes as a method to monitor gas dynamics in peat soils at high temporal resolution and better understanding patterns of gas build-up and release from peat soils in the Everglades. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2016. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

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.

Essa pesquisa tem como objetivo propor um novo referencial metodológico para estimar a linha de base para projetos de MDL a serem conectados ao sistema interligado nacional SIN, a partir de uma visão do mix futuro das fontes energéticas que serão responsáveis pelas gerações de energia, nos próximos dez anos. Objetiva também aplicar essa nova abordagem para calcular as emissões deslocadas pelas atividades de projetos de MDL, através do cálculo do fator de substituição, medido em tCO2/MWh. Este fator estima a redução das emissões decorrente da substituição de parte da energia gerada pelas usinas térmicas convencionais, pela entrada no sistema de usinas que geram energia limpa e/ou pela redução da demanda agregada do sistema elétrico pela implementação de programas/medidas de eficiência energética pelo lado da demanda Para tanto, usando um modelo que simula o equilíbrio entre a oferta elétrica e os requisitos de energia previstos para o horizonte de 10 anos de energia calcula-se, inicialmente, as emissões dos GEE do sistema elétrico sem considerar a entrada do projeto de MDL. Na seqüência, as emissões do sistema elétrico são novamente calculadas, considerando a entrada do projeto MDL. Atualmente a linha de base do SIN é calculada, mensalmente, com base no Tool to calculate the emission factor for an eletricity system, que é uma ferramenta metodológica aprovada pelo CE do MDL, para determinar o fator de emissão de sistemas elétricos interligados. Essa ferramenta determina o fator de emissão de atividades de projetos que substituem eletricidade gerada na rede elétrica. Sustenta-se nesta pesquisa que é pouco provável, pelo menos no SIN, que as condições observadas em anos recentes e/ou atuais se reproduzam no futuro. Ao contrário do que ocorria até poucos anos atrás, em que a expansão do sistema elétrico era basicamente assentada em empreendimentos hidrelétricos, na atualidade desenha-se uma clara tendência à fossilização da matriz do setor elétrico nacional. Os resultados do trabalho mostraram que há uma tendência de elevação das emissões do SIN, embora o comportamento do Fator de Substituição, em termos anuais apresente variações importantes, em função das reais necessidades do despacho das térmicas inflexíveis que servem ao SIN a cada ano. No entanto, considerando todo o período estudado, os resultados encontrados são coerentes com o aumento da participação das UTE emissoras dos GEE no mix futuro das fontes energéticas que fornecerão eletricidade ao SIN. Os valores obtidos dos fatores de substituição (FSSINp) para todos os experimentos, entre 2008 e 2017, são significativamente superiores à linha de base do SIN de 2007, calculada com base no Tool to calculate the emission factor for an electricity system. / This research has as a goal propose a new methodological reference to assess the baseline for CDM projects designed to be connected to the national connected system SIN, coming from a foreseen sight of the energetic sources mix that will be responsible for the energy generation, in the next ten years and apply the news approach to calculate the emissions move to distinct amounts of entry energies of SIN, either by generation of new plants that do not generate emissions of GHE, except concern nuclear plants, or by the reduction of future demand of electrical energy, originated from the implantation of programs/measures of energetic efficiency considering demand. The factor of emission replacement factor of the electrical system measures the energy movement generated by the plants that serve the electrical system by the entrance of new plants that do not generate emissions of GHE. Thus, using a model that simulates the balance between supply and requirements for electric energy provided to the horizon of 10 years of energy it is estimated, initially, the GHG emissions of the electric system without considering the input of the CDM project. Following the emissions of the electric system are again calculated, considering the entry of the CDM project. Currently, the SIN baseline is calculated, monthly as a base tool to calculate the emission factor for an electricity system, which is a methodological tool approved by the CDM Executive Board, to determine emission factor of electrical systems. This thesis sustains that it is unlikely, at last in the SIN that the conditions noticed in recent years and/or conditions, will reproduce in the future. On the contrary of what has occurred a few years ago, in which the expansion of the electrical system was basically set up in hydro electrical enterprise, nowadays there is a trend toward fossilization of matrix of national electrical sector. The results of the study showed that there is a trend of increased emissions of SIN, but behavior of Factor Substitution in the year, vary in important ways, depending on the needs of the order of thermal inflexible to serve the SIN each year. However, considering the whole period studied, the results are consistent with the increased participation of the GHG emission UTEs in future mix of energy sources that will provide electricity to the SIN. The values of the factors of substitution (FSSINp) for all experiments, between 2008 and 2017 are significantly above the baseline of SIN, 2007, calculated on the Tool do calculate the emission factor for an electricity system.