A Comissão de Saúde e Meio Ambiente da OMS (1992a) Painel sobre Energia considerou quatro questões relacionadas à energia como sendo a maior preocupação imediata e/ou futura para a saúde ambiental:
- exposição a agentes nocivos durante a utilização doméstica de biomassa e carvão
- exposição resultante da poluição do ar urbano em numerosas grandes cidades do mundo
- os possíveis impactos relacionados à saúde das mudanças climáticas
- acidentes graves com impactos ambientais na saúde da população em geral.
A avaliação quantitativa dos riscos à saúde de diferentes sistemas de energia requer uma avaliação de todo o sistema de todos os etapas de um ciclo de combustível, começando com a extração de recursos brutos e concluindo com o consumo final de energia. Para que sejam feitas comparações válidas entre tecnologias, métodos, dados e demandas de uso final devem ser semelhantes e especificados. Ao quantificar os efeitos das demandas de uso final, as diferenças nas eficiências de conversão de dispositivos específicos de energia e combustível em energia útil devem ser avaliadas.
A avaliação comparativa é construída em torno da ideia do Sistema de Referência de Energia (RES), que descreve os ciclos de combustível passo a passo, desde a extração, passando pelo processamento até a combustão e a disposição final dos resíduos. O RES fornece uma estrutura simples e comum para definir fluxos de energia e dados relacionados usados para avaliação de risco. Um RES (figura 1) é uma representação em rede dos principais componentes de um sistema de energia para um determinado ano, especificando o consumo de recursos, transporte de combustível, processos de conversão e usos finais, incorporando assim de forma compacta as principais características do sistema de energia enquanto fornece uma estrutura para avaliação dos principais efeitos sobre recursos, meio ambiente, saúde e economia que podem resultar de novas tecnologias ou políticas.
Figura 1. Sistema energético de referência, ano 1979
Com base em seus riscos à saúde, as tecnologias energéticas podem ser classificadas em três grupos:
- A grupo de combustíveis caracteriza-se pelo uso de grandes quantidades de combustíveis fósseis ou biomassa - carvão, petróleo, gás natural, madeira e assim por diante - cuja coleta, processamento e transporte apresentam altos índices de acidentes que dominam os riscos ocupacionais e cuja queima produz grandes quantidades de poluição do ar e resíduos sólidos que dominam os riscos públicos.
- A grupo renovável caracteriza-se pelo uso de recursos renováveis difusos e de baixa densidade energética – sol, vento, água – que estão disponíveis em enormes quantidades sem nenhum custo, mas cuja captação requer grandes áreas e a construção de dispendiosas instalações capazes de “concentrá-los” em formulários. Os riscos ocupacionais são elevados e dominados pela construção das instalações. Os riscos públicos são baixos, principalmente confinados a acidentes de baixa probabilidade, como rupturas de barragens, falhas de equipamentos e incêndios.
- A grupo nuclear inclui tecnologias de fissão nuclear, caracterizadas por densidades de energia extremamente altas no combustível processado, com quantidades correspondentes de combustível e resíduos a processar, mas com baixas concentrações na crosta terrestre, necessitando de um grande esforço de mineração ou coleta. Os riscos ocupacionais são, portanto, relativamente elevados e dominados por acidentes de mineração e processamento. Os riscos públicos são pequenos e dominados pelas operações de rotina dos reatores. Atenção especial deve ser dada aos temores do público quanto aos riscos da exposição à radiação das tecnologias nucleares – temores que são relativamente grandes por unidade de risco à saúde.
Os efeitos significativos na saúde das tecnologias de geração de eletricidade são mostrados na tabela 1, tabela 2 e tabela 3.
Tabela 1. Efeitos significativos na saúde das tecnologias de geração de eletricidade - grupo dos combustíveis
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Equipar |
Profissional |
Efeitos na saúde pública |
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Carvão |
Doença pulmonar negra |
Efeitos na saúde da poluição do ar |
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AZEITE E AZEITE EVO |
Trauma de acidentes de perfuração |
Efeitos na saúde da poluição do ar |
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Xisto de óleo |
doença pulmonar marrom |
Câncer por exposição a |
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Gás natural |
Trauma de acidentes de perfuração |
Efeitos na saúde da poluição do ar |
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Areias betuminosas |
Traumas de acidentes de mineração |
Efeitos na saúde da poluição do ar |
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Biomassa* |
Trauma de acidentes durante |
Efeitos na saúde da poluição do ar |
* Como fonte de energia, geralmente considerada como renovável.
Tabela 2. Efeitos significativos na saúde das tecnologias de geração de eletricidade - grupo renovável
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Equipar |
Profissional |
Efeitos na saúde pública |
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Geotérmica |
Exposição a gases tóxicos - |
Doença por exposição a substâncias tóxicas |
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Energia hidrelétrica, |
Trauma da construção |
Trauma por rompimento de barragens |
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Fotovoltaica |
Exposição a materiais tóxicos |
Exposição a materiais tóxicos |
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Vento |
Trauma de acidentes durante |
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Solar térmico |
Trauma de acidentes durante |
Tabela 3. Efeitos significativos na saúde das tecnologias de geração de eletricidade - grupo nuclear
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Equipar |
Profissional |
Efeitos na saúde pública |
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Fissão |
Câncer por exposição à radiação
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Câncer por exposição à radiação
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Os estudos sobre os efeitos da queima de madeira na saúde nos Estados Unidos, assim como as análises de outras fontes de energia, foram baseados nos efeitos sobre a saúde de fornecer uma quantidade unitária de energia, ou seja, aquela necessária para aquecer um milhão de anos de vida. Isso é 6×107 calor GJ, ou 8.8 ×107 Entrada de madeira GJ com eficiência de 69%. Os efeitos na saúde foram estimados nas etapas de coleta, transporte e combustão. As alternativas de petróleo e carvão foram dimensionadas a partir de trabalhos anteriores (consulte a figura 2). As incertezas na coleta são ± um fator de ~2, as de incêndios domésticos ± um fator de ~3 e as da poluição do ar ± um fator maior que 10. Se os perigos da eletricidade nuclear fossem plotados na mesma escala, o total o risco seria aproximadamente metade do da mineração de carvão.
Figura 2. Efeitos na saúde por unidade de quantidade de energia
Uma maneira conveniente de ajudar a entender o risco é dimensioná-lo para uma única pessoa que fornece madeira a uma residência há mais de 40 anos (figura 3). Isso resulta em um risco total de fatalidade de aproximadamente 1.6 x 10-3 (isto é, ~0.2%). Isso pode ser comparado com o risco de morte em um acidente automobilístico nos Estados Unidos durante o mesmo período, ~9.3 x 10-3 (ou seja, ~1%), que é cinco vezes maior. A queima de madeira apresenta riscos da mesma ordem que as tecnologias de aquecimento mais convencionais. Ambos estão bem abaixo do risco geral de outras atividades comuns, e muitos aspectos do risco são claramente passíveis de medidas preventivas.
Figura 3. Risco, para uma única pessoa, de morte devido ao abastecimento de uma habitação com combustível lenhoso durante 40 anos
As seguintes comparações para riscos à saúde podem ser feitas:
- Risco ocupacional agudo. Para o ciclo do carvão, o risco ocupacional é nitidamente maior do que o associado ao petróleo e ao gás; é quase o mesmo associado aos sistemas de energia renovável, quando sua construção é incluída na avaliação, e é cerca de 8 a 10 vezes maior que os riscos correspondentes para o nuclear. Futuros avanços tecnológicos em fontes renováveis de energia solar e eólica podem resultar em uma redução significativa no risco ocupacional agudo associado a esses sistemas. A geração de hidroeletricidade envolve um risco ocupacional agudo comparativamente alto.
- Risco ocupacional tardio. As fatalidades tardias ocorrem principalmente na mineração de carvão e urânio e são aproximadamente do mesmo tamanho. A mineração subterrânea de carvão, no entanto, parece ser mais perigosa do que a mineração subterrânea de urânio (cálculo com base em uma unidade normalizada de eletricidade gerada). O uso de carvão extraído de superfície, por outro lado, leva, no total, a menos mortes tardias do que o uso de energia nuclear.
- Risco público agudo. Esses riscos, principalmente devido a acidentes de transporte, são altamente dependentes da distância percorrida e do modo de transporte. O risco da nuclear é de 10 a 100 vezes menor que o de todas as outras opções, principalmente pela quantidade relativamente baixa de materiais a serem transportados. O ciclo do carvão tem o maior risco público agudo por causa do grande transporte de material usando o mesmo raciocínio.
- Risco público tardio. Existem grandes incertezas associadas aos riscos públicos tardios associados a todas as fontes de energia. Os riscos públicos tardios para o gás nuclear e natural são quase iguais e são, pelo menos, dez vezes menores do que os associados ao carvão e ao petróleo. Espera-se que desenvolvimentos futuros resultem em reduções significativas nos riscos públicos tardios para energias renováveis.
Claramente, os efeitos na saúde de diferentes fontes de energia dependem da quantidade e do tipo de uso de energia. Estes variam muito geograficamente. A lenha é a quarta maior contribuição para o abastecimento mundial de energia, depois do petróleo, carvão e gás natural. Cerca de metade da população mundial, especialmente a que vive nas zonas rurais e urbanas dos países em desenvolvimento, dela depende para cozinhar e aquecer (seja a lenha ou o seu derivado, o carvão vegetal, ou, na falta destes, de resíduos agrícolas ou estrume). A lenha constitui mais da metade do consumo mundial de madeira, chegando a 86% nos países em desenvolvimento e 91% na África.
Ao considerar fontes de energia novas e renováveis, como energia solar, energia eólica e combustíveis de álcool, a ideia de um “ciclo de combustível” deve abranger indústrias como a solar fotovoltaica, onde praticamente nenhum risco está associado à operação do dispositivo, mas um substancial quantidade - muitas vezes ignorada - pode estar envolvida em sua fabricação.
Tentativas foram feitas para lidar com essa dificuldade, expandindo o conceito de ciclo do combustível para incluir todas as etapas do desenvolvimento de um sistema de energia – incluindo, por exemplo, o concreto que vai para a fábrica que fabrica o vidro para o coletor solar. A questão da completude foi abordada observando que a análise reversa das etapas de fabricação é equivalente a um conjunto de equações simultâneas cuja solução - se linear - é expressa como uma matriz de valores. Tal abordagem é familiar aos economistas como análise de insumo-produto; e os números apropriados, mostrando o quanto cada atividade econômica consome das outras, já foram derivados - embora para categorias agregadas que podem não corresponder exatamente às etapas de fabricação, deseja-se examinar minuciosamente para medir os danos à saúde.
Nenhum método único de análise comparativa de risco no setor de energia é totalmente satisfatório por si só. Cada um tem vantagens e limitações; cada um fornece um tipo diferente de informação. Dado o nível de incerteza das análises de riscos à saúde, os resultados de todos os métodos devem ser examinados para fornecer um quadro o mais detalhado possível e uma compreensão mais completa das magnitudes das incertezas associadas.