8. MODELOS
As diferentes opções para o futuro dependem da capacidade do meio ambiente fornecer materiais e energia e da capacidade dos seres humanos entenderem que o desenvolvimento depende dos fluxos provenientes da natureza e é limitado por eles.
Os engenheiros sabem que tudo está baseado em energia e as
fontes de energia controlam todas as coisas, todos os valores e todas as ações
dos seres humanos e da natureza.
Na busca da sustentabilidade os engenheiros usam fontes de
energia e avalia sua disponibilidade de acordo com modelos quantitativos que
permitam prever e acompanhar o uso de cada tipo de energia.
8.1 Sistema de Armazenamento
Os modelos representam os sistemas e suas complexidades. Os
engenheiros na busca de sustentabilidade utilizam modelos de técnicas para
verificar o desempenho dos sistemas e suas fontes de energia.
Para criar um modelo precisa definir o sistema de
interesse, fazer uso de símbolos que representam as influências externas e as
partes internas do sistema, as linhas de conexão entre os símbolos, materiais e
energia.
Para modelo quantitativo pode-se adicionar valores
numéricos a cada fluxo. Esse modelo é utilizado para avaliações e simulações
que possibilitam observar e conjecturar o procedimento do sistema ao longo do tempo.
Modelo simples de um sistema de armazenamento
Equacionamento para um sistema de armazenamento:
8.2 Equações de Sistema Simples
A mudança na quantidade armazenada com o tempo (dQ/dT)
é a diferença entre o fluxo de entrada J e o de
saída K1 x Q.
Onde:
dQ/dT = J - k1 x Q
Sendo:
J fluxo de
entrada;
Q quantidade
armazenada (estoque);
K1 constante;
K1 X Q fluxo de
saída.
A equação diferencial determina a alteração do estoque com
o tempo. Pode-se fazer uso de intervalos discretos de tempo:
Novo Q = Velho Q + mudança de Q x intervalo de tempo.
Onde:
Q1 = Q0 + ∆Q x ∆T
Com as equações que descrevem o sistema é possível
construir gráficos para relacionar com as projeções do procedimento do sistema
e verificar se o modelo corresponde ao que ocorre realmente.
Com o modelo da tabela é possível acompanhar as mudanças de quantidade ao longo do tempo. No gráfico abaixo, observa-se que após 150 horas a quantidade armazenada se estabiliza entre 60 e 70 litros.
Nesse próximo gráfico, com o aumento do fluxo de saída (K1=0,06 h-1), observa-se que o estoque se estabiliza após aproximadamente 80 horas, mas a quantidade armazenada cai para 33 litros.
Fonte: Apostila Desenvolvimento e Sustentabilidade, pág. 44
8.3 Modelo de um Sistema Simples
Esse tipo de modelo pode ser usado para monitorar diversos
estoques existentes nos sistemas humanos e nos ecológicos.
No exemplo acima o fluxo de entrada é inexistente, ou seja,
J = 0.
A fonte de energia que move o planeta atualmente deve
esgotar-se em menos de dois séculos se o seu uso se mantiver nos padrões de
2007. Uma das propostas para solucionar este problema é a utilização de fontes
de energia renováveis para substituir o petróleo.
O sistema produtivo (empresas, máquinas e processos) é
constituído por subsistemas que funcionam em condições próximas do equilíbrio
termodinâmico e não são auto-organizáveis (não autônomos).
8.4 Fonte de Energia Renovável
falta incluir da apostila pág. 52
Fonte: Apostila Desenvolvimento e Sustentabilidade, pág. 53
Esse modelo de crescimento tem uma unidade autocatalítica,
apropriado para sistemas naturais (florestas, campos, pântanos, lagos e
oceanos), por intermédio de fontes que possuem renovabilidade limitada (sol,
chuva, marés e ondas); a economia que se baseia em energia com renovabilidade
segue este modelo.
8.5 Fonte de Energia Lentamente Renovável
Unidade consumidora "autocatalítica" presente em
muitos tipos de sistemas geológicos, químicos e econômicos. Representa a forma
com que os recursos suprem a sociedade consumidora de energia.
As atitudes humanas de superação deixam marcas no ápice da
busca, do aprender e de realizar. Renascer aquisições de existência, acrescentar
e evoluir. Assim, como a natureza em seu processo de crescimento e
estabilidade. Pode todos os sistemas humanos e seus capitais adequar-se a essa
realidade para que possa ser contínua a evolução.
Limitação e infinitude, fato que se prolonga e se repete,
reafirmando a centelha de infinito que permeia o capital econômico amparado em
seus componentes, ultrapassando limites e ao mesmo tempo elementos
miniaturização modificam a vida diária, porém, não está segregado do meio
ambiente.
O avesso é tão
importante que possibilita incursões surpreendentes. A compreensão dos
processos dos sistemas da natureza empregada nos sistemas humanos contribui
para o crescimento de seus capitais, obtendo o desenvolvimento sustentável.
