- há 2 meses
FUTURANDO 20250616
Cientistas de um instituto da Alemanha estão ajudando a combater o comércio de madeira ilegal usando um acervo com 12 mil tipos diferentes de madeira e análises de DNA.
E ainda: Quando as florestas começam a emitir mais CO2 do que absorvem.
Cientistas de um instituto da Alemanha estão ajudando a combater o comércio de madeira ilegal usando um acervo com 12 mil tipos diferentes de madeira e análises de DNA.
E ainda: Quando as florestas começam a emitir mais CO2 do que absorvem.
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AprendizadoTranscrição
00:00Existe um termo japonês para o efeito terapêutico de caminhar na floresta,
00:06Shinrin-yoku, ou banho de floresta, uma prática que minimiza o estresse e incentiva o contato com a natureza.
00:13Nenhum outro ambiente terrestre abriga tanto os animais quanto as florestas.
00:17Elas também atuam como sistemas de filtragem e coleta de água e podem reter muito CO2.
00:22Mas esses ecossistemas vitais estão ameaçados.
00:25Como a ciência pode ajudar as florestas? O Futurando está começando.
00:39Nos últimos 30 anos, 420 milhões de hectares de florestas foram destruídos em todo o mundo,
00:46uma área do tamanho da União Europeia.
00:48Existem acordos internacionais em vigor para protegê-las.
00:51Alguns têm o objetivo de preservar espécies de árvores ameaçadas de extinção,
00:56restringindo ou proibindo o comércio delas.
00:59A União Europeia também proíbe a importação de madeira que tenha sido extraída ilegalmente.
01:04Cientistas têm ajudado autoridades locais na aplicação dessas regras.
01:10Todos os dias, esses pesquisadores do Instituto Thunen de Pesquisa em Madeira, na Alemanha,
01:15recebem pacotes enviados por autoridades, comerciantes, consumidores e associações.
01:20Desta vez, é um bloco de madeira para pisos.
01:24O remetente quer saber de qual árvore tropical ele foi feito.
01:28Uma pergunta importante, já que um número crescente dessas espécies está recebendo status de proteção.
01:34Desde 2013, a Alemanha exige a comprovação da origem da madeira como forma de combater o comércio ilegal.
01:42Imo Heinz e equipe podem fornecer a um comerciante uma prova juridicamente válida.
01:46Os especialistas e cientistas do Instituto geralmente precisam apenas de uma lupa para identificar as espécies.
01:53Mas também existem métodos mais avançados.
01:57Para pareceres especializados aceitos em tribunal, eles também examinam a madeira com um microscópio.
02:05Cada tipo tem uma estrutura celular específica.
02:07Neste caso, as células estão empilhadas como andares de um edifício, o que é típico de madeiras tropicais.
02:17Estou sempre ansioso pelas amostras, porque a variedade é fascinante.
02:23Você encontra novos padrões nelas, que podem ser realmente bonitos.
02:27Eles podem conter cristais visíveis sob luz polarizada.
02:31É sempre fascinante.
02:32Para ajudar os especialistas, o Instituto oferece um enorme acervo.
02:39Ele reúne 12 mil tipos diferentes de madeira provenientes de espécies cientificamente documentadas,
02:45tanto de madeiras duras quanto de macias.
02:48Isso permite que praticamente todas as amostras enviadas sejam testadas e comparadas.
02:53A coleção de madeira do nosso Instituto é uma das maiores do mundo, com cerca de 35 mil amostras.
03:02Quando nos enviam uma peça de madeira desconhecida ou rara,
03:06podemos compará-la com nossas amostras arquivadas e determinar se é realmente uma espécie botanicamente verificada
03:13que temos em nossa coleção.
03:15Um exame visual geralmente basta para determinar de que tipo de árvore a madeira veio,
03:23mas não sua origem exata.
03:25É nisso que Céline está trabalhando.
03:28A geneticista se concentra no DNA de uma amostra de madeira.
03:34Ela sequencia a molécula e compara o código genético obtido com o de amostras conhecidas.
03:39Estes são fragmentos de DNA de uma amostra de madeira supostamente da região de Loreto,
03:48no norte do Peru.
03:49E aqui estão três valores de referência diferentes do Peru.
03:54Se você observar a cor do pico aqui, esse pico vermelho,
03:57verá que ele também aparece nas amostras de referência do norte de Loreto.
04:02As amostras da região sul apresentam picos pretos.
04:06Portanto, podemos afirmar que tudo confere e que a amostra testada é do norte de Loreto.
04:14Isso significa que a origem desse pedaço de madeira tropical está registrada corretamente.
04:20Mas nem sempre é assim.
04:2313% das amostras que testamos em 2023 não foram declaradas corretamente.
04:29Eram de uma espécie diferente, de origem diferente.
04:32Ou ambos.
04:33E quando algo é declarado de maneira incorreta,
04:37há uma probabilidade maior de que seja ilegal.
04:41Os cientistas do Instituto estimam que entre 2% e 5% da madeira importada pela Alemanha seja ilegal.
04:50O conhecimento desses cientistas está ajudando a reduzir ainda mais esse número.
04:54Para mim, é muito importante que possamos contribuir para a redução da extração ilegal de madeira.
05:02Assim, podemos ajudar a preservar a biodiversidade das florestas tropicais,
05:06além de contribuirmos para combater as mudanças climáticas.
05:10Ou, ao menos, retardá-las.
05:12Os detetives da madeira desempenham um papel fundamental na promoção de cadeias de suprimento mais seguras e transparentes.
05:22Um pouco menos de um terço da superfície terrestre ainda é coberto por florestas.
05:31Elas têm um papel crucial na proteção do clima.
05:34As árvores absorvem grandes quantidades de CO2 e armazenam esse carbono na madeira,
05:39nas raízes e nas folhas por um longo período.
05:42Mas em florestas enfraquecidas pelo calor e pela seca,
05:46essa equação pode se inverter, causando graves consequências para o meio ambiente.
05:52Para Thorsten, o lugar mais bonito do mundo para se trabalhar é aqui em cima,
05:58observando as árvores dessa floresta na Baviera, no sul da Alemanha.
06:02Mas há algum tempo, a vegetação vem sucumbindo à seca.
06:07Dá para ver isso nesta árvore.
06:10Essas agulhas e brotos, muito curtos, são por causa da seca.
06:14A árvore não é capaz de absorver tanta água e, como consequência, absorve menos CO2.
06:22Thorsten e equipe cobriram o solo ao redor de 100 árvores
06:26para analisar o comportamento delas em condições de seca.
06:30Aqui, a falta de água é simulada.
06:33Mas períodos de seca têm sido cada vez mais recorrentes na Alemanha.
06:37O avanço das mudanças climáticas levou a muitos anos secos nos últimos tempos.
06:452018, 2019, 2022.
06:49E a previsão é que esses anos secos aconteçam com mais frequência.
06:55Isso tem consequências para a floresta.
06:56Desde 2018, o ano marcado por uma seca histórica na Europa,
07:03cerca de um quinto das florestas na Alemanha desapareceu.
07:07Dois milhões de hectares.
07:09As árvores restantes, enfraquecidas, viraram presas fáceis para os besouros da casca.
07:15Essa praga também contou com a ajuda do calor recorde para se espalhar mais rapidamente.
07:20Tempestades causaram ainda mais destruição.
07:23Então, o que pode ser feito?
07:25Para começar, o ideal seria frear a mudança climática o máximo possível.
07:30Qualquer coisa nesse sentido vai ajudar.
07:34De acordo com as leis de proteção climática da Alemanha,
07:37as florestas e outros espaços verdes devem absorver 25 milhões de toneladas de gases de efeito estufa anualmente,
07:46a partir de 2030.
07:47Essa meta parece hoje impossível de ser alcançada.
07:51Desde 2018, as florestas alemãs, severamente danificadas, passaram a emitir mais CO2 do que absorver.
07:58Só em 2023, elas foram responsáveis por 20 milhões de toneladas do gás de efeito estufa.
08:04Por isso, o 2030 é uma meta muito desafiadora para a floresta.
08:08De modo geral, é crucial ter florestas novas, produtivas e estáveis
08:12que sejam menos vulneráveis às mudanças climáticas e às pragas que elas trazem, como os besouros da casca.
08:18O que significa mudar as florestas existentes.
08:25Para isso, monoculturas precisam ser convertidas em florestas mistas
08:30no ritmo quatro vezes maior do que acontece atualmente.
08:33As florestas mistas são realmente importantes porque oferecem mais respostas ao estresse
08:41causado pelas mudanças climáticas e pelas pragas.
08:44Portanto, um dos principais objetivos é tornar as florestas mais diversificadas,
08:49ter mais espécies de árvores e ver quais delas lidam melhor com as condições climáticas futuras.
08:54Pesquisadores estão realizando estudos sobre o que contribui para uma conversão bem-sucedida.
09:02Aqui na Alemanha, dependíamos muito do abeto,
09:05uma espécie que no futuro não vai crescer mais com tanto vigor ou resistência.
09:10Portanto, temos que mudar nossas florestas.
09:14Elas estão se modificando de qualquer forma.
09:17Não há nada que possamos fazer a respeito.
09:19Apenas tentar gerenciá-las.
09:24Com a habilidade, podemos criar uma floresta mais resiliente,
09:28adaptada ao clima e que ainda nos forneça o que precisamos.
09:34O primeiro desafio é o que fazer com muitas árvores mortas
09:39que se tornam terreno ideal para a reprodução de besouros da casca.
09:43Transformá-las em lenha apenas liberaria mais carbono.
09:47Em vez disso, a casca é cortada para que os insetos não possam mais se desenvolver.
09:52Isso impede que o besouro da casca se reproduza,
09:58pois a casca é cortada de tal forma que as ninhadas não cabem mais completamente embaixo
10:04e secam rapidamente, o que torna a reprodução do besouro impossível.
10:11Deixar as árvores mortas no local tem suas vantagens.
10:14Os troncos derrubados estimulam o crescimento de novas mudas.
10:18Os troncos têm efeitos positivos, tanto em períodos de muita quanto de pouca chuva.
10:25Quando chove demais, eles agem como esponjas.
10:29E quando a chuva é escassa, eles criam um microclima mais úmido
10:33em comparação com áreas abertas.
10:34Isso ajuda outras plantas a sobreviver e atravessar os verões secos.
10:40As florestas também funcionam como reservatórios de água.
10:43Por isso, os pesquisadores investigam como a transformação das florestas
10:47afeta as águas subterrâneas.
10:49A floresta é importante para a água potável,
10:53pois temos muitas áreas de proteção e poços de onde a captamos.
10:57Portanto, é claro que as mudanças na floresta
11:01podem levar a mudanças na água potável
11:04em termos de quantidade, composição química e qualidade.
11:09A pesquisa deixa claro que, com o agravamento da crise climática,
11:13a água vai se tornar um recurso cada vez mais essencial
11:15e que a velocidade do avanço das mudanças climáticas
11:18será decisiva para a sobrevivência.
11:20Se isso acontecer muito rapidamente
11:23e as árvores e os animais não conseguirem lidar com a situação,
11:27o ecossistema vai mudar drasticamente.
11:30Portanto, faz sentido limitar ou reduzir
11:32a velocidade dessa mudança ao máximo possível.
11:35Seria muito importante atingir a meta climática de 2 graus Celsius.
11:40Para atingir esse objetivo,
11:42é essencial termos florestas saudáveis
11:45que, a longo prazo, absorvam mais gases de efeito estufa
11:48do que as florestas da Alemanha atualmente.
11:50Viver sem ar-condicionado é muito difícil
11:59em algumas regiões do mundo
12:00onde as temperaturas podem ultrapassar os 50 graus Celsius.
12:05Com o agravamento das mudanças climáticas,
12:08o calor só tende a aumentar
12:09e, com ele, a demanda por energia para resfriar edifícios,
12:13conservar alimentos e manter os data centers
12:16que sustentam o mundo digital.
12:17Por isso, os sistemas de refrigeração
12:21com baixo consumo de energia são essenciais.
12:25É aqui que uma nova geração de refrigeradores
12:28usando ímãs está sendo desenvolvida.
12:30Acho que nunca vi tantos refrigeradores num só lugar.
12:34Uau!
12:34Esse refrigerador se parece um pouco com uma nave espacial.
12:41É como um poste de metal que está do lado de fora há muito tempo.
12:46Está muito frio.
12:47A ideia de resfriamento magnético parece ficção científica.
12:53Para descobrir como funciona,
12:55chamamos um pesquisador da empresa MagnoTerm.
12:58Num nível bem básico,
13:00o que é o efeito magnetocalórico?
13:02É um material que se aquece ou esfria
13:06se o magnetizarmos ou desmagnetizarmos.
13:10Parece muito simples.
13:13E esse dispositivo vai nos mostrar como funciona.
13:17O material usado para criar o efeito é este bloco de metal,
13:20que fica dentro desta fatia de pizza de plástico.
13:23Aproximar um ímã do bloco
13:26pode esquentá-lo em cerca de 1 grau Celsius.
13:29O que acontece aqui no nível atômico?
13:31Por que o material esquenta?
13:34Em nossos magnetocalóricos,
13:37temos momentos magnéticos que podem se mover livremente.
13:40Quando aplicamos o campo magnético,
13:42eles ficam alinhados
13:43e toda a energia contida no movimento é expelida para a rede.
13:47Ela se aquece e vice-versa.
13:49Os momentos magnéticos basicamente absorvem e liberam energia?
13:54Exatamente.
13:55Armazenamos energia,
13:56tipo nos momentos magnéticos e na ordenação.
14:01E esse ciclo repetitivo é a base do dispositivo de resfriamento.
14:06Os ímãs giratórios aquecem e resfriam alternadamente
14:09os blocos de metal especiais,
14:11enquanto uma mistura de água é canalizada num circuito fechado.
14:17Com essa magnetização, o metal de dentro fica quente
14:21e, em seguida, empurramos água através dessa estrutura metálica
14:24e criamos água quente.
14:26Depois, liberamos essa água na atmosfera,
14:28como na geladeira de casa.
14:30Também temos um trocador de calor na parte de trás.
14:33Em seguida, desmagnetizamos o material,
14:35removendo o ímã.
14:37Então, esse módulo fica mais frio
14:39ou o material fica mais frio
14:40e podemos resfriar a água.
14:42Essa água pode, então, ser transferida para a geladeira
14:44e isso é basicamente o que você pode sentir ao tocar aqui.
14:47O bloco pode parecer maciço à primeira vista, mas não é.
14:53Então, quando você olha de um certo ângulo,
14:56dá para ver através de todo o bloco.
15:01É como um queijo suíço.
15:05Sim, isso é importante.
15:07Precisamos de uma rede contínua de canais no material
15:09para extrair o calor e o frio que produzimos.
15:12E esse é basicamente o gargalo,
15:14retirar o calor o mais rápido possível no frio.
15:16Mas há um limite para o tamanho desses furos.
15:20Se não, em algum momento, o bloco quebraria.
15:23Outra parte complicada do resfriamento magnético
15:25é projetar o ciclo de resfriamento.
15:27São necessárias várias dessas fatias de pizza de resfriamento.
15:31Sua geladeira em casa tem apenas um compressor,
15:33mas uma fatia sozinha não dá conta do recado.
15:35Se você colocar seu material magnetocalórico em um campo como esse,
15:43a variação de temperatura obtida será de cerca de 5 a 6 graus.
15:48E, claro, isso não é suficiente para resfriar algo.
15:51Este é Rasmus Bjork.
15:53Ele pesquisa resfriamento magnetocalórico
15:55e suas possíveis aplicações há mais de 15 anos.
15:57Você precisa criar esse ciclo elaborado,
16:00chamado ciclo de regeneração ativa do refrigerador magnético,
16:04no qual você pega essa temperatura,
16:06que é menor do que a amplitude de temperatura desejada,
16:09e então faz algo inteligente com o fluido de transferência de calor,
16:13empurrando-o para frente e para trás.
16:15E assim consegue criar uma amplitude de temperatura maior.
16:18Mas isso é mais complicado.
16:21Devido a essas complexidades,
16:23a Magnoterm afirma ter feito até 175 mil horas de testes.
16:28Isso para eliminar todos os erros relacionados a válvulas,
16:31bombas, controle de fluxo de fluidos e assim por diante.
16:34Tudo isso levou mais de seis anos.
16:36Sem falar em como aumentar a escala desse sistema de refrigeração.
16:40Mas antes de abrir essa caixa de Pandora,
16:42vamos nos concentrar em...
16:45Economia de energia.
16:46A razão principal para estarmos aqui.
16:48Esses refrigeradores podem ser de 20% a 30% mais eficientes
16:51do que os por compressão de vapor,
16:53pelo menos do ponto de vista técnico.
16:58Vocês estão buscando 30% e quais os resultados até agora?
17:04Depende do sistema,
17:05porque você também tem fatores como iluminação,
17:08eletrônicos ao redor dele.
17:11Portanto, já somos comparáveis aos refrigeradores existentes.
17:14Dependendo do modelo, somos até melhores.
17:18Fizemos testes em supermercados onde somos 100% melhores.
17:24Mas, de modo geral, nossa meta é 30%.
17:27Refrigeradores geralmente são avaliados com base no índice de eficiência energética,
17:35uma escala que vai de A a G.
17:40A MagnoTerm ainda não foi testada oficialmente,
17:43mas espera se enquadrar na categoria B,
17:45o que é um bom desempenho,
17:46mas não o melhor comparando com opções disponíveis no mercado.
17:49Há refrigeradores mais eficientes e também maiores.
17:54Além disso, a potência de refrigeração da MagnoTerm não é a melhor.
17:58Tem apenas 400 watts.
18:00O que vocês estão fazendo para aumentar o poder de resfriamento desse sistema?
18:12A maior parte dos avanços está nos ímãs.
18:18Precisamos otimizar o ímã porque ele é a energia que usamos para criar o resfriamento.
18:22Por isso, queremos que o ímã seja o menor e o mais leve possível.
18:31E isso é importante porque, quanto maior a potência de refrigeração,
18:34maior é o ímã e o custo do projeto.
18:37Esses refrigeradores magnéticos custam cerca de 6.500 euros.
18:41Os maiores chegam a custar 16.000 euros.
18:44Modelos convencionais comparáveis custam um terço disso, ou menos.
18:47A MagnoTerm afirma que um de seus refrigeradores
18:50economizaria energia suficiente para compensar o custo extra em três anos.
18:55Mas para isso, os custos de fabricação teriam que diminuir,
18:59por exemplo, aumentando a produção para pelo menos 1.000 ou 2.000 unidades.
19:04Talvez não vejamos o resfriamento magnético em nossas geladeiras ou outros aparelhos,
19:08mas em áreas que estão dispostas a pagar a mais por isso,
19:10como para a conservação de medicamentos.
19:12Armazenar calor no verão para ser usado para aquecimento no inverno
19:23é uma ótima ideia que já está sendo implementada em edifícios em todo o mundo.
19:28O calor do sol pode ser armazenado no solo.
19:30A energia solar pode ser usada para produzir hidrogênio,
19:34que pode ser aproveitado como combustível.
19:37Outra opção é o chamado armazenamento subterrâneo de energia térmica.
19:41Veja como isso funciona.
19:46Esse engenheiro está caminhando pela tecnologia do futuro.
19:51Ele quer armazenar durante meses o calor de energias renováveis
19:55nesse reservatório de água subterrâneo.
19:58O projeto na cidade de Meldorf, no norte da Alemanha,
20:01é o primeiro dessa magnitude no país.
20:05Estamos sobre o primeiro sistema alemão sazonal
20:09de armazenamento de energia térmica,
20:12projetado para absorver o calor no verão
20:14e fornecê-lo no inverno para edifícios públicos.
20:18Estamos na primeira fase de expansão.
20:20O objetivo é abastecer todos os edifícios de Meldorf
20:23com essa tecnologia.
20:25A instalação deverá fornecer energia para aquecimento e água quente
20:30por meio de uma rede de tubulações que ainda está em construção.
20:34A escavação para um reservatório desse tamanho levou meses.
20:39O tanque subterrâneo gigante é baseado em um modelo dinamarquês.
20:44Com 11 metros de profundidade e 75 metros de comprimento,
20:48ele pode armazenar cerca de 45 milhões de litros de água.
20:52A primeira instalação subterrânea de armazenamento de energia
20:56em grande escala da Alemanha tem o objetivo de manter a água
21:00em uma temperatura constante de cerca de 85 graus Celsius.
21:05O isolamento e a cobertura do tanque são fatores cruciais.
21:10A Dinamarca tem liderado a promoção da tecnologia.
21:13O material de vedação de alta temperatura foi personalizado
21:17especificamente para esse projeto.
21:19Foram necessárias três semanas para encher o reservatório.
21:24E então a cobertura de isolamento flutuante foi instalada.
21:28Agora, 1.500 megawatts hora de energia podem ser armazenados aqui,
21:33o suficiente para fornecer água quente e calefação a 55 prédios da cidade.
21:40Instalações como essa têm chamado a atenção de outros países.
21:43Também estamos estudando técnicas para grandes cidades
21:48que nos permitirão armazenar até um milhão de metros cúbicos de água.
21:54O reservatório em Meldorf é muito menor,
21:56mas funciona como os projetos maiores.
22:00Vamos ver como é lá dentro?
22:02Esse poço de inspeção se estende ao longo da borda do reservatório.
22:06Podemos usá-lo, por exemplo, para verificar se há algum vazamento,
22:15já que ainda estamos na fase introdutória.
22:20Os engenheiros estão interessados em algo além da tecnologia.
22:24No início, queríamos salvar o mundo.
22:27Agora, queremos apenas um grande projeto para as empresas e moradores daqui.
22:31Mostrar que o que estamos fazendo é viável.
22:34O caráter inovador é uma espécie de modelo,
22:39mas o projeto em si se encaixa perfeitamente nesse local.
22:42Ele também se encaixaria em outros locais e comunidades,
22:45mas não em todos os lugares.
22:47Portanto, não é uma tecnologia que vai resolver completamente
22:50nossos problemas de fornecimento de energia para aquecimento.
22:54Isso vai exigir uma série de tecnologias.
22:57Esse tipo de reservatório térmico
23:00é apenas uma das opções de armazenamento de energia verde.
23:03Em Meldorf, essa energia está vindo inicialmente de uma usina de biogás e de uma gráfica.
23:10Lá, as páginas impressas são secas a altas temperaturas,
23:13geradas pela queima de gás natural.
23:15O calor residual desse processo é então captado por um trocador de calor ar-água.
23:20Tubulações vão para esse tanque atrás de nós,
23:25que atualmente armazena o calor proveniente do nosso sistema.
23:29Depois, temos que equilibrar hidraulicamente tudo isso,
23:33o que significa instalar novos tubos para transferir o calor.
23:38Em seguida, bombas irão impulsionar a água quente
23:40para uma nova rede de aquecimento,
23:43cuja construção está orçada em 8 milhões de euros,
23:45metade desse valor financiado por subsídios públicos.
23:48No futuro, o vento e o sol aquecerão a água aqui,
23:52assim como em projetos semelhantes na Dinamarca.
23:55Esta é a planta em Toftlund,
23:58um dos projetos que serviram de modelo para o nosso em Meldorf.
24:03Como dá para ver aqui, tem o reservatório de armazenamento.
24:06Ao contrário do nosso em Meldorf, esse é quadrado.
24:11Em seguida, há uma grande matriz solar térmica.
24:14Isso ainda não foi instalado aqui, mas já fizemos o planejamento.
24:19Tirando isso, a instalação em Meldorf está basicamente pronta para funcionar.
24:26Este é o cérebro do sistema de fornecimento de calor de Meldorf,
24:30o centro de energia.
24:32Tudo se concentra aqui.
24:34O calor residual da gráfica e da usina de biogás.
24:37Por meio dessas conexões, podemos controlar tudo de forma inteligente
24:42e decidir que parte da energia será armazenada
24:45e qual será direcionada para a rede de aquecimento urbano.
24:49O sistema reduz as emissões e os custos de aquecimento.
24:52Uma transição energética bem-sucedida em pequena escala.
24:57Analisando a questão tanto em nível nacional quanto internacional,
25:00essa transição energética necessária e essencial é um dos maiores projetos da história.
25:07Até 2050, cerca de 30% da demanda anual de aquecimento da Alemanha
25:13poderá ser atendida por sistemas de armazenamento térmico subterrâneos.
25:17Cerca de 220 mil gigawatts hora.
25:21Mas para alcançar essa meta, seriam necessárias ao menos 5 mil novas instalações.
25:25Um desafio significativo, mas que tornaria o país mais independente e flexível.
25:35O Futurando fica por aqui.
25:37Esperamos por você na semana que vem.
25:39Até lá!
25:55O Futurando fica por aqui.
25:57O Futurando fica por aqui.