Efeitos da mudança de combustíveis das usinas termoelétricas de Manaus na qualidades do ar / Adan Sady de Medeiros Silva

Tese (doutor) - INPA, 2018

Manaus, cidade com aproximadamente 2 milhões de habitantes e cercada por floresta tropical primária, possui como principal fonte de energia a obtida a partir da queima de combustíveis fósseis. Isso, aliado aos 600 mil veículos e ao refino de petróleo, vem alterando a composição atmosférica na região. Essa matriz de geração de energia vem passando por uma mudança nos últimos anos do padrão histórico de queima de diesel e óleo combustível, para o padrão futuro com a queima de gás natural. Os efeitos da mudança de combustíveis na qualidade do ar, apesar de investigado para outras regiões, constitui um estudo inédito em um ambiente de floresta tropical. Para realizar essa análise, foi feito um estudo utilizando o modelo “Weather Research and Forecasting” (WRF- Chem) em três etapas. Na primeira, foi proposto o inventário de emissões antropogênicas de Manaus. Posteriormente, foram realizadas simulações para março de 2014, período chuvoso da região. Os resultados indicam, a partir da comparação entre as simulações e os dados observados durante o GoAmazon2014/5, que o inventário de emissões antropogênicas de Manaus representa tanto a distribuição espacial, quanto os valores médios de O 3 e NO x em superfície, na altitude de 500 m. Na segunda, foram simulados três cenários para avaliar os efeitos da mudança de combustíveis na qualidade do ar: o caso A, no qual foram usados diesel e óleo combustível para a produção de energia, representando a realidade local antes do início da mudança; o caso B foi baseado na distribuição de combustíveis utilizada em 2014, constituindo o cenário atual de queima de combustíveis; o caso C representa o cenário futuro, em que 100% da energia será gerada a partir de gás natural. Os resultados mostraram que as emissões de NO x e CO diminuíram 89 % e 55 %, respectivamente, entre os casos A e C, ou seja, após a mudança total da matriz. A partir da análise das simulações, observou-se que a mudança para gás natural reduziu as concentrações máximas de O 3 em mais de 70 % nos dias mais poluídos, enfatizando a importância da mudança da matriz energética de diesel e óleo combustível para gás natural na qualidade do ar, em especial em um ambiente de floresta tropical. Na última etapa, foram avaliados os efeitos da presença dos rios Negro e Solimões na dispersão de poluentes emitidos em Manaus. Para tanto, foram simulados dois cenários. O primeiro, denominado “com rios”, simulou a pluma de poluição de Manaus considerando os rios como são na realidade. No segundo cenário, denominado “sem rios”, todos os rios e áreas alagáveis foram substituídas por floresta no pacote de uso de solo do WRF-Chem. Os resultados sugerem que a brisa do rio, induzida pelo gradiente térmicoentre os rios e a floresta, desvia parcialmente a pluma de Manaus. As concentrações de O 3 , NO x e CO foram maiores (28 %, 26 %, e 3 % respectivamente) acima do rio Negro no caso “com rios” próximo a Manaus. Observou-se que o efeito médio da brisa do rio está confinado aos primeiros 200 m de altitude, o que é confirmado na análise dos dados obtidos durante os voos realizados na campanha do GoAmazon2014/5. As perturbações nas concentrações de O 3 , NO x e CO vento abaixo de Manaus foram menores que 6 % em média mensal, mostrando que embora importante, a brisa do rio é sobreposta pelo vento predominante na região.