• Inventários de emissões baseado em medições de campo para a queima de biomassa residencial

Estado da Arte

A combustão de biomassa (CB) residencial é uma fonte significativa de poluentes atmosféricos, contribuindo para as alterações climáticas, a degradação da qualidade do ar (QA) e representando riscos para a saúde. Dado o seu uso generalizado, têm sido desenvolvidos fatores de emissão (FEs) específicos por país, essenciais para criar inventários de emissões precisos, utilizados na gestão da QA, modelação e formulação de políticas. Apesar de existirem conjuntos de dados de FEs, estes são predominantemente obtidos em condições laboratoriais, podendo não captar a variabilidade das emissões reais. Fatores como o combustível, técnicas de ignição, tipo e manutenção dos equipamentos e o comportamento dos utilizadores influenciam significativamente as emissões, mas estão sub-representados nos inventários atuais. Além disso, poluentes emergentes como o negro de carbono (CN), um agente climático relevante, e o potencial oxidativo (PO), uma métrica para avaliar a toxicidade do material particulado (MP), ainda não estão bem caracterizados nas condições reais da CB residencial. Estas lacunas limitam a precisão das estimativas de emissões e dificultam o desenvolvimento de estratégias eficazes de mitigação.

Objetivos e Inovação

O projeto BioBurn pretende colmatar as lacunas nos inventários de emissões da CB, melhorando a sua precisão através da integração de FEs reais para poluentes-chave. Adicionalmente, o BioBurn explorará como diferentes fatores afetam os FEs reais e o PO das emissões de PM, proporcionando uma compreensão dos impactos ambientais e na saúde da CB residencial. A abordagem inovadora do BioBurn, que liga dados de emissões reais à modelação da QA, representa um avanço em direção a políticas de controlo da poluição mais eficazes.

Plano de Trabalhos e Métodos

Para alcançar os objetivos, o projeto está estruturado em quatro tarefas principais: (1) quantificação de FE em condições reais; (2) quantificação de carbono particulado e PO; (3) desenvolvimento de inventários de emissões de alta resolução para CB residencial; e (4) avaliação da precisão das estimativas de emissões através de uma abordagem baseada em modelos.

Na Tarefa 1, os FEs reais para poluentes-chave serão determinados através de medições de campo em habitações. Este processo inclui a seleção de locais representativos, a recolha in situ de emissões, análise das propriedades do combustível e cálculo dos FEs pelo método de balanço de carbono. Um questionário detalhado fornecerá informações sobre os fatores que influenciam os FEs e a toxicidade do MP (tarefa 2). A Tarefa 2 centra-se na quantificação de carbono particulado (carbono orgânico e CN) por uma técnica termo-óptica, essencial para aplicar o método de balanço de carbono (tarefa 1). Além disso, a tarefa 2 avaliará o PO do MP, uma métrica emergente para avaliar os impactos na saúde das emissões da CB residencial. A Tarefa 3 envolve o desenvolvimento de inventários de emissões de alta resolução, baseados em FEs laboratoriais e dados reais (tarefa 1). Estes inventários serão comparados para identificar discrepâncias nas estimativas de emissões. A Tarefa 4 avaliará estes inventários (tarefa 3) através de um sistema de modelação multiescala da QA, comparando as concentrações simuladas de poluentes com dados reais de monitorização.

Competências do Consórcio

A equipa de investigação integra membros de dois grupos de investigação: o Laboratório de Química Atmosférica (LQA) e o Grupo de Emissões, Modelação e Alterações Climáticas (GEMAC). A equipa reúne experiência em CB residencial, técnicas analíticas avançadas, emissões, e modelação da QA. O LQA liderará as campanhas de amostragem (tarefa 1), aplicando a sua experiência em medições e investigação das propriedades químicas de emissões (tarefa 2). O GEMAC será responsável pelo desenvolvimento do inventário de emissões (tarefa 3) e modelação da QA (tarefa 4), aproveitando a sua experiência em modelação. Ao combinar investigação experimental e expertise em modelação, esta equipa multidisciplinar promoverá a troca de conhecimento, avanços metodológicos e a integração de dados reais de emissões de CB em modelos de alta resolução, aumentando a viabilidade e a inovação do BioBurn.

Resultados Esperados

O principal resultado será um conjunto de dados de FEs reais para CB residencial, respostas de PO e novos inventários de emissões. O BioBurn fornecerá uma análise comparativa entre FEs laboratoriais e de campo, identificando discrepâncias e melhorando a precisão dos inventários. Além disso, serão determinados os principais fatores que influenciam os FEs da CB e a toxicidade do MP. Os resultados apoiarão os esforços de controlo da poluição atmosférica a nível nacional e internacional, alinhando-se com as políticas da UE de redução de emissões e ação climática. Os dados e metodologias do BioBurn estarão acessíveis publicamente através de repositórios institucionais (RIA, DUnAs), facilitando a replicação e investigação futura.