Uma panorama geral e didático da economia biofísica, termoeconomia, suas relações com o tratamento de sistemas econômicos, relações da economia com o ambiente e aplicações de seus modelos.

Tradução, fusão e acréscimos de:

en.wikipedia.org - Thermoeconomics

es.wikipedia.org - Termoeconomía

Termoeconomia, também conhecida como economia biofísica, é uma escola de economia heterodoxa que aplica as leis da mecânica estatística à teoria econômica. [1] [Adigüzel, 2016] A termoeconomia pode ser considerada a física estatística do valor econômico e é um subcampo da econofísica. [2]

O termo "termoeconomia" foi cunhado em 1962 pelo engenheiro Myron Tribus, e foi desenvolvida pelo estatístico e economista Nicholas Georgescu-Roegen. [El-Sayed] [Valero et al, 2006] [Gong & Wall] [Georgescu-Roegen]

Como resultado, muitas vezes se trata de termoeconomia no campo da economia ecológica, que por si só está relacionada aos campos da sustentabilidade e do desenvolvimento sustentável.

Fundamentos da Termodinâmica

Os termoeconomistas afirmam que os sistemas econômicos humanos podem ser modelados como sistemas termodinâmicos. Os termoeconomistas argumentam que os sistemas econômicos sempre envolvem matéria, energia, entropia e informação. [3] Então, com base nessa premissa, análogos econômicos teóricos da primeira e da segunda leis da termodinâmica são desenvolvidos. [4]

Emergia e exergia

A análise emergética (da emergia) é uma abordagem de custo de produção pura que mede a qualidade de um tipo específico de energia por sua transformação. A análise exergética (de exergia) é baseada na segunda lei da termodinâmica que descreve a mudança na qualidade da energia que acompanha sua conversão de uma forma para outra. Então, a exergia explica as diferenças na qualidade física entre as diferentes formas de energia. Exergia é a quantidade máxima de trabalho físico que pode ser extraído de um determinado fluxo de energia. [Cleveland] [Valero, 1998]

Sistemas econômicos

Muitas atividades econômicas resultam na formação de estruturas. A termoeconomia aplica a mecânica estatística da termodinâmica de não equilíbrio em que se formam as formações e interações chamadas estruturas dissipativas, e a teoria da informação, na qual a entropia informacional é um conceito central, para a modelagem das atividades econômicas em que fluxos naturais de energia e materiais trabalham para criar recursos escassos. [1] Esses processos envolvem redes complexas de fluxos de energia e materiais. Na terminologia termodinâmica, a atividade econômica humana pode ser descrita como um sistema dissipativo, que floresce consumindo energia livre em transformações e troca de recursos, bens e serviços. [5] [6] [Valero, 2014]

A Termoeconomia, sendo comumente utilizada para a otimização e diagnóstico de sistemas energéticos, tem sido proposta como uma ferramenta para a análise de sistemas de Ecologia Industrial, assim como de maneira imediata, em sistemas de geração de energia, cogeração, coprocessamento e produção de combustíveis a partir de biomassa. [Silveira & Tuna, 2003] [Silveira & Tuna, 2004] [Barranco-Jiménez & Angulo-Brown, 2007] [Silveira et al, 2010] [Valero et al, 2010] [Silveira et al, 2012] [Coronado et al, 2013] [Coronado et al, 2014] [Valero, 2014] [Boloy et al, 2017]

Aplicação à Biologia e Ecologia

Enquanto Termoeconomia é também entendida como Economia Biofísica, ela inicia com uma longa história da relação da Economia com as bases ecológicas e as perspectivas biofísicas dos fisiocratas. Tem inerentemente fundamentos sociais, econômicos, biológicos, ambientais, naturais, físicos e científicos. As entidades biológicas na economia, como recursos, consumidores, populações e partes dos sistemas de produção, etc, podem ser tratadas em suas relações e sinergismos nesse campo científico. [Adigüzel, 2016]

A Termoeconomia é baseada na proposição de que o papel da energia na evolução biológica, nas relações ecológicas e na convivência com o processo civilizatório dos seres humanos, seus aspectos econômicos e impactos ambientais, deve ser definido e entendido não através da segunda lei da termodinâmica, mas em termos de critérios econômicos como produtividade, eficiência e, especialmente, os custos e benefícios (ou lucratividade) dos vários mecanismos para capturar e utilizar a energia disponível para construir biomassa e exercer trabalho. [7] [8] [Valero, 1998] [Corning, 2002] [De Castro Villela, 2006] [Valero, 2014]

Referências

Adigüzel, Yekbun. Historical and Critical Review on Biophysical Economics. Biophysical Reviews and Letters, Volume 11, Issue 2, pp. 63-86 (2016). - ui.adsabs.harvard.edu

Barranco-Jiménez, M. A.; Angulo-Brown, F. Thermoeconomic optimisation of endoreversible heat engine under maximum modified ecological criterion. Journal of the Energy Institute, Volume 80, 2007 - Issue 4. Pages 232-238. - www.tandfonline.com

Boloy, RAM; Silva, ME; Valle, AE; Silveira, JL; Tuna, CE. (2017) Thermoeconomic analysis of hydrogen incorporation in a biodiesel plant. Applied Thermal Engineering 113, 519-528.

Cleveland, Cutler (Lead Author); Robert Costanza (Topic Editor). 2008. "Net energy analysis." In: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). - www.eoearth.org

Corning, P.A. Thermoeconomics: Beyond the Second Law. Journal of Bioeconomics 4, 57–88 (2002). doi.org - link.springer.com

Coronado, CR; Tuna, CE; Zanzi, R; Vane, LF; Silveira, JL. (2013) Development of a thermoeconomic methodology for the optimization of biodiesel production—Part I: Biodiesel plant and thermoeconomic functional diagram. Renewable and Sustainable Energy Reviews 23, 138-146.

Coronado, CR; Tuna, CE; Zanzi, R; Vane, LF; Silveira, JL. (2014) Development of a thermoeconomic methodology for the optimization of biodiesel production—Part II: Biodiesel plant and thermoeconomic functional diagram. Renewable and Sustainable Energy Reviews 29, 565-572.

De Castro Villela, Iraídes Aparecida; Silveira, José Luz. (2006) Thermoeconomic model considering the environment impacts on thermoelectric power plants: Natural gas versus diesel. Proceedings of the ASME Turbo Expo, v. 2, p. 945-951. - repositorio.unesp.br

El-Sayed, Yehia M. (2003). The Thermoeconomics of Energy Conversions (pg. 4). Pergamon.

Georgescu-Roegen, Nicholas (1971). The Entropy Law and the Economic Process. Harvard University Press. ISBN 0-674-25781-2.

Gong, Mei; Wall, Göran. (1997). On Exergetics, Economics and Optimization of Technical Processes to Meet Environmental Conditions. Exergy Studies.

Silveira, JL; Tuna, CE. (2003) Thermoeconomic analysis method for optimization of combined heat and power systems — part I. Progress in energy and Combustion Science 29 (6), 479-485.

Silveira, JL; Tuna, CE. (2004) Thermoeconomic analysis method for optimization of combined heat and power systems — part II. Progress in energy and Combustion Science 30 (6), 673-678.

Silveira, JL; Tuna, CE; Lamas, WQ; Villela, IAC. (2010) A contribution for thermoeconomic modelling: A methodology proposal. Applied Thermal Engineering 30 (13), 1734-1740

Silveira, JL; Lamas, WQ; Tuna, CE; Villela, IAC; Miro, LS. (2012) Ecological efficiency and thermoeconomic analysis of a cogeneration system at a hospital. Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (5), 2894-2906.

Valero, Antonio. Thermoeconomics as a conceptual basis for energy-ecological analysis. January 1998. - www.researchgate.net

Valero, A.; Serra, L. ; Uche, J. (2006). Fundamentals of Exergy Cost Accounting and Thermoeconomics. Part I: Theory, Journal of Energy Resources Technology, Volume 128, Issue 1, pp. 1-8.

Valero, A. Thanatia: The Destiny of the Earth’s Mineral Resources. a Thermodynamic Cradle-To-Cradle Assessment. World Scientific Press, Singapore (2014). pp 53-85. - www.worldscientific.com

Valero, Antonio et al. Application of Thermoeconomics to Industrial Ecology. Entropy 2010, 12(3), 591-612. DOI: 10.3390/e12030591 - www.researchgate.net - www.mdpi.com

1.Sieniutycz, Stanislaw; Salamon, Peter (1990). Finite-Time Thermodynamics and Thermoeconomics. Taylor & Francis. ISBN 0-8448-1668-X.

2.Chen, Jing (2005). The Physical Foundation of Economics - an Analytical Thermodynamic Theory. World Scientific. ISBN 981-256-323-7.

3.Baumgarter, Stefan. (2004). Thermodynamic Models, Modeling in Ecological Economics (Ch. 18) Archived 2009-03-25 at the Wayback Machine

4.Burley, Peter; Foster, John (1994). Economics and Thermodynamics – New Perspectives on Economic Analysis. Kluwer Academic Publishers. ISBN 0-7923-9446-1.

5.Raine, Alan; Foster, John; Potts, Jason (2006). "The new entropy law and the economic process". Ecological Complexity. 3 (4): 354–360. doi:10.1016/j.ecocom.2007.02.009.

6.Annila, A. and Salthe, S., Arto; Salthe, Stanley (2009). "Economies evolve by energy dispersal". Entropy. 11 (4): 606–633. Bibcode:2009Entrp..11..606A. doi:10.3390/e11040606.

7.Peter A. Corning, Stephen J. Kline. (2000). Thermodynamics, information and life revisited, Part II: Thermoeconomics and Control information Systems Research and Behavioral Science, Apr. 07, Volume 15, Issue 6 , Pages 453 – 482

8.Corning, P. (2002). “Thermoeconomics – Beyond the Second Law Archived 2008-09-22 at the Wayback Machine”.