Questão 18 (2º dia) da 2ª fase da UNICAMP 2025

2º dia · Química

Recentemente, um grupo de pesquisadores da Embrapa investigou a associação entre a produtividade de carne bovina e o balanço de carbono gerado para quatro tipos diferentes de manejo, conforme tabela abaixo. Na determinação do balanço de carbono (\text{CO}_2 total), os pesquisadores levaram em conta, além da própria emissão de \text{CO}_2 e do seu sequestro pela plantação consorciada de árvores, as emissões de metano entérico (\text{CH}_4) e óxido nitroso (\text{N}_2\text{O}). A tabela abaixo informa alguns resultados alcançados, sendo que o \text{CO}_2 total foi obtido pela diferença entre a quantidade de gases de efeito estufa removidos da atmosfera e a quantidade de gases de efeito estufa emitidos.

Pastagem irrigada com alta lotação Pastagem sem irrigação com alta lotação Pastagem sem irrigação com lotação média Pastagem degradada
\text{CO}_2 total (\text{t}\text{ CO}_2\text{ ha}^{-1}\text{ ano}^{-1}) -13{,}40 0{,}14 1{,}30 - 6{,}23
Produtividade de carne (\text{kg}\text{ ha}^{-1}) 1386 867 656 221

a) Considere que você seja um pecuarista que visa a maximizar seu rendimento financeiro, mas que ao mesmo tempo se preocupa em não impactar, com sua atividade econômica, o meio ambiente. Levando em conta esses pressupostos, assinale, no campo de respostas, a condição que seria a mais adequada em seu caso. Justifique sua resposta, levando em conta os dados da tabela acima e as informações do texto inicial.

b) Cada gás do efeito estufa é capaz de reter calor em determinada intensidade. Tal capacidade pode ser comparada à capacidade do \text{CO}_2 de realizar a mesma função, denominado \text{CO}_2\text{eq}. Para calcular o \text{CO}_2\text{eq}, basta multiplicar a quantidade de um gás de efeito estufa pelo seu potencial de aquecimento global (PAG). Na pesquisa feita pela Embrapa, para um mesmo manejo, duas metodologias (com diferentes valores de PAG) foram usadas para fazer a conversão da quantidade de gases \text{CH}_4 e \text{N}_2\text{O} em \text{CO}_2\text{eq}: AR4 (PAG \text{CH}_4 = 21, \text{N}_2\text{O} = 310) e AR5 (PAG \text{CH}_4 = 27{,}75, \text{N}_2\text{O} = 265). O valor do \text{CO}_2\text{eq} (\text{CH}_4 + \text{N}_2\text{O}) calculado por AR4 foi menor do que o valor encontrado aplicando AR5. Considerando todas essas informações, qual gás foi emitido em maior quantidade neste manejo: \text{CH}_4 ou \text{N}_2\text{O}? Explique.

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a) O texto diz que o \text{CO}_2 total é (gases removidos) - (gases emitidos). Então valor positivo significa que a remoção supera a emissão, ou seja, o manejo não impacta o ambiente. Valor negativo significa que a emissão supera a remoção.

Analisando a tabela:

  • irrigada com alta lotação: -13{,}40, que é o pior saldo, com emissão líquida grande, apesar da maior produtividade;
  • degradada: -6{,}23, que também emite mais do que remove e ainda tem a menor produtividade (221 kg/ha);
  • sem irrigação com lotação média: +1{,}30, que é ambientalmente adequado, mas produz só 656 kg/ha;
  • sem irrigação com alta lotação: +0{,}14, que ainda tem saldo positivo, com remoção ligeiramente maior que a emissão, e produz 867 kg/ha.

Os manejos com saldo positivo são os dois sem irrigação. Entre eles, o de alta lotação rende mais carne (867 kg/ha contra 656 kg/ha), o que dá mais retorno financeiro, sem emissão líquida.

Resposta: pastagem sem irrigação com alta lotação.

b) Seja a a quantidade emitida de \text{CH}_4 e b a de \text{N}_2\text{O}. O \text{CO}_2\text{eq} é a soma de cada quantidade vezes seu PAG:

  • AR4: 21a + 310b
  • AR5: 27{,}75a + 265b

O enunciado diz que AR4 deu valor menor que AR5:

21a + 310b < 27{,}75a + 265b

Agrupando os termos:

45b < 6{,}75a \;\Rightarrow\; \frac{a}{b} > \frac{45}{6{,}75} \approx 6{,}7

Logo, a quantidade emitida de \text{CH}_4 é mais de 6,7 vezes a de \text{N}_2\text{O}. Isso vale porque o PAG do \text{CH}_4 sobe de 21 para 27,75 e o do \text{N}_2\text{O} cai de 310 para 265. Para o total subir de AR4 para AR5, o ganho com o metano (que aumenta) precisa superar a perda com o óxido nitroso (que diminui), e isso só ocorre se houver muito mais \text{CH}_4 do que \text{N}_2\text{O}.

Resposta: o \text{CH}_4 foi emitido em maior quantidade (mais de 6,7 vezes a do \text{N}_2\text{O}).

Assuntos: balanço de carbono, potencial de aquecimento global, gases de efeito estufa.

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