Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-25T20:45:04Z No. of bitstreams: 1 2017_JúliaSantiagodeMatosMonteiroLira.pdf: 2367848 bytes, checksum: db196be48adcb284cadb831e53959c4b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-06-12T15:23:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JúliaSantiagodeMatosMonteiroLira.pdf: 2367848 bytes, checksum: db196be48adcb284cadb831e53959c4b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-12T15:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JúliaSantiagodeMatosMonteiroLira.pdf: 2367848 bytes, checksum: db196be48adcb284cadb831e53959c4b (MD5) Previous issue date: 2017-06-12 / A indústria da construção civil consome recursos naturais (renováveis ou não) e contribui para o aumento das emissões de GEE. As estratégias para a produção de habitações mais ambientalmente sustentáveis têm sido alternativas cada vez mais aplicadas ao mercado da construção, concomitantemente com a preocupação mundial em conservação do meio ambiente. Considerando o tamanho do território nacional (5% da superfície terrestre), a contribuição do Brasil nas emissões globais de GEE é relativamente pequena, mas ainda assim é a sétima maior emissão do planeta. Diante do exposto, a responsabilidade do país em reduzir os impactos ambientais é crescente. Dessa forma, muitos materiais, componentes e sistemas foram desenvolvidos buscando tecnologias mais energeticamente eficientes e ainda menores impactos ambientais. O telhado verde é uma alternativa para reduzir os efeitos das ilhas de calor e do aquecimento global, proporcionando, especialmente, benefícios de conforto térmico, já que isso está bem embasado na literatura científica. No entanto, aspectos relacionados ao seu desempenho ambiental ainda são pouco estudados. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi analisar as categorias de impacto referentes a depleção abiótica (uso de recursos minerais e fósseis) e ao potencial de aquecimento global (emissões de CO2-eq) de um telhado verde, incluindo todas as fases do seu ciclo de vida, utilizando a ACV em comparação com um telhado convencional constituído por laje de concreto armado e telhas cerâmicas para uma habitação em Brasília. A metodologia utilizada contou com o cálculo do software GaBi 6, de toda a ACV de berço ao túmulo. Na fase de uso, o consumo energético para utilização de condicionamento artificial foi quantificado pelo software Design Builder, e o valor resultante foi inserido no GaBi para transformação do consumo energético nas categorias de impacto escolhidas. O consumo energético na etapa operacional para condicionamento ambiental da edificação com telhado verde (TV) foi metade do que a mesma edificação com telhado convencional (TC). Com isso, observou-se a estreita relação da transmitância térmica com o consumo para condicionamento artificial. A fase de uso foi a que apresentou maior valor de depleção abiótica (combustíveis fósseis) e potencial de aquecimento global. A única exceção foi a depleção abiótica (uso de recursos naturais) do TV, em que a fase de pré-uso superou a fase de uso. O uso de telhas cerâmicas foi o maior responsável pelo elevado valor das categorias de impacto do TC. Em toda a ACV de berço ao túmulo, a substituição de uma cobertura convencional por uma cobertura em telhado verde se mostrou favorável, contribuindo para menores impactos ambientais. / The construction industry consumes natural resources (renewable or not) and contributes to the increase of GHG emissions. The strategies for the production of more sustainable dwelling have been alternatives increasingly applied to the construction market, simultaneously with the worldwide concern in conservation of the environment. Considering the size of the national territory (5% of the earth's surface), Brazil's contribution to global GHG emissions is relatively small, but it is still the seventh largest emission of the planet. Based on the above, the country's responsibility to reduce environmental impacts is increasing. In this way, many materials, components and systems were developed seeking more energy efficient technologies and even lower environmental impacts. The green roof is an alternative to reduce the effects of islands of heat and global warming, providing especially benefits of thermal comfort, as this is well grounded in the scientific literature. However, aspects related to its environmental performance are still poorly studied. In this context, the objective of this study was to analyze the impact categories related to abiotic depletion (mineral and fossil resource use) and to the global warming potential (CO2-eq emissions) of a green roof, including all phases of its life cycle (LCA), compared to a conventional roof made of reinforced concrete slab and ceramic tiles for a dwelling in Brasilia. In the methodology it was used the software GaBi 6 for the calculation of the whole LCA from cradle to grave. In the use phase, the energy consumption for the use of artificial conditioning was quantified by the software Design Builder, and the resulting value was added in the GaBi to transform the energy consumption in the impact categories chosen. The energy consumption in the operational stage for environmental conditioning of the building with green roof (TV) was half that of the same building with conventional roof (TC). In which the close relation of the thermal transmittance with the consumption for artificial conditioning was observed. The use phase was the one with the highest value of abiotic depletion (fossil fuels) and global warming potential. The only exception was the abiotic depletion (use of natural resources) of the TV, in which the pre-use phase exceeded the phase of use. The use of ceramic tiles was mainly responsible for the high value of TC impact categories. Throughout the LCA from the cradle to the grave, the replacement of conventional coverage by green roof coverage proved to be favorable, contributing to lower environmental impacts.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-13T12:46:14Z No. of bitstreams: 1 2016_LucasRosseCaldas.pdf: 4093869 bytes, checksum: 07561542141eab0ea9479f40c915fcc0 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-28T22:34:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LucasRosseCaldas.pdf: 4093869 bytes, checksum: 07561542141eab0ea9479f40c915fcc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T22:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LucasRosseCaldas.pdf: 4093869 bytes, checksum: 07561542141eab0ea9479f40c915fcc0 (MD5) / Com a crise energética que o Brasil vem enfrentando e a pressão internacional para a diminuição das emissões de CO2, nota-se o aumento, nos últimos anos, de pesquisas relacionadas à produção de edificações considerando estes dois aspectos ambientais. Na produção das vedações verticais de edificações habitacionais, algumas tecnologias têm sido utilizadas, entre elas o light steel framing (LSF), as quais precisam atender requisitos e critérios de desempenho do usuário, relacionadas à segurança, habitabilidade e sustentabilidade ambiental. Uma forma de medir o desempenho ambiental de um produto ou processo é a avaliação do ciclo de vida (ACV), que está sendo aplicada nas edificações. Muitos trabalhos de ACV tem tido como foco questões relacionadas ao consumo de energia e emissões de CO2 ao longo do seu ciclo de vida, o que resultou no surgimento dos termos Avaliação do Ciclo de Vida Energético (ACVE) e Avaliação do Ciclo de Vida de Emissões de CO2 (ACVCO2). Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a realização da ACVE e ACVCO2 de uma edificação habitacional unifamiliar (EHU) localizada em Brasília – DF. Foram comparados dois diferentes sistemas de vedação vertical (externa e interna): light steel framing (LSF) e blocos cerâmicos de vedação convencional (VC), considerando o ciclo de vida completo da EHU, também chamado de berço ao túmulo, a partir das etapas de pré-uso, uso e pós-uso da edificação. A metodologia utilizada se baseou em estudos nacionais e internacionais, realizados por meio da pesquisa bibliográfica e da aplicação a um estudo de caso. Foram utilizados diferentes dados de inventário, obtidos da literatura, para valores mínimos, médios e máximos. As equações utilizadas foram aplicadas em planilhas eletrônicas e foi utilizado o software de simulação termoenergética, DesignBuilder, para obtenção do consumo de energia e emissões de CO2 na etapa operacional da edificação em estudo, avaliando a relação do desempenho térmico dos sistemas de vedação vertical. O sistema de VC apresentou melhor desempenho térmico quando comparado ao sistema de LSF, no entanto, esta diferença não resultou significativa no consumo de energia e emissões de CO2. A EHU de VC apresentou maior consumo de energia total quando comparada a EHU de LSF, para as situações de valores mínimos e médios. Em relação às emissões totais de CO2, a habitação de VC apresentou maior valor para as três situações de dados. A etapa de uso se mostrou a mais impactante ao longo do ciclo de vida das habitações. Com participação da fase operacional variando de 65 a 75% para energia e 58 a 70% para emissões de CO2, e de manutenção com 15 a 20% para energia e 11 a 18% para emissões, seguida da etapa de pré-uso, variando de 8 a 17% para energia e de 14 a 28% para as emissões. A etapa de pós-uso apresentou participação inferior a 1% tanto para energia como também para as emissões de carbono. Desta forma, foi possível concluir que além do aspecto do consumo de energia é interessante avaliar questões das emissões de CO2. Por fim, destaca-se que para a realidade de Brasília a partir dos dados adotados neste trabalho o LSF foi o sistema de vedação vertical mais vantajoso do ponto de vista energético e de emissões de carbono. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the energy crisis that Brazil is facing and international pressure to reduce CO2 emissions, there is an increase in recent years in research related to the production of buildings considering these two environmental aspects. In the production of wall system of residential buildings, some technologies have been used, like the light steel framing (LSF), which must meet user requirements and performance criteria related to safety, livability and environmental sustainability. One way to measure the environmental performance of a product or process is the life cycle assessment (LCA), wich is being applied in buildings. Many LCA studies has been focused on issues related to energy consumption and CO2 emissions throughout its life cycle, resulting in the emergence of terms Life Cycle Energy Assessment (LCEA) and Life Cycle CO2 Emissions Assessment (LCCO2A). In this context, this study aimed to study the application of LCEA and LCCO2A of two single-family residential building located in Brasília - DF. It was compared different wall systems (external and internal): light steel framing (LSF) and brick masonry (BM), considering the full life cycle of the residential buildings, also called cradle to grave, including pre-use, use and post-use phases of the buildings. The methodology used was based on national and international studies, conducted through literature review and application to a case study. Different inventory data were used, obtained from the literature, for minimum, medium and maximum values. The equations used were applied in spreadsheets and was used a thermo-energetic simulation software, DesignBuilder to study the relation between the thermal performance of the wall systems and the energy and CO2 emissions due to the air conditioning. The BM system showed better thermal performance compared to the LSF system, however, this difference did not result in significant energy consumption and CO2 emissions in operational phase. The BM building had higher total energy consumption when compared to LSF building to situations of minimum and medium values. Related to the total CO2 emissions, BM building showed a higher value for the three situations. The use phase showed the most impressive throughout the life cycle of buildings, with contribution from operational stage ranging from 65 to 75% for energy, 58 to 70% for CO2 emissions, maintained between 15 and 20% for energy and 11 to 18% for carbon emissions, followed by the pre-use phase varying 8-17% for energy and 14-28% of CO2 emissions. The post-use stage had participation below 1% for energy and CO2 emissions. Thus, it was concluded that in addition to the aspect of energy consumption is interesting to evaluate issues of CO2 emissions. Finally, to the reality of Brasilia, from the data adopted in this study, the LSF was the more advantageous vertical system from the energetic and carbon point of view.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-12T18:05:06Z No. of bitstreams: 1 2016_RosineideMirandaLeão.pdf: 15233193 bytes, checksum: 920b649f90a15b2cf1f21ba693f6fa96 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-10T20:10:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RosineideMirandaLeão.pdf: 15233193 bytes, checksum: 920b649f90a15b2cf1f21ba693f6fa96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T20:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RosineideMirandaLeão.pdf: 15233193 bytes, checksum: 920b649f90a15b2cf1f21ba693f6fa96 (MD5) / O setor de cana no Brasil vem crescendo desde o início da década de 2000, obtendo uma produção anual de cerca de 654 milhões de toneladas em 2015, tornando o bagaço um importante resíduo agroindustrial. Esse fato leva a utilização de bagaço como fonte para a obtenção de nanocristais de celulose. Portanto, o presente estudo tem como objetivo obter nanocristais de celulose de forma técnica e ambiental que possam ser utilizados em nanocompósitos. Nanocristais de celulose podem ser extraídos por vários métodos, assim, a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) apresenta-se como a metodologia mais indicada para investigar quais as formas mais viáveis de obtenção. Para isso, o inventário dos sistemas englobou a produção de cana-de-açúcar e dos nanocristais. Insumos, energia e processos auxiliares como transporte e uso de combustível também foram quantificados. A unidade funcional adotada foi de 1 kg de nanocristais de celulose. Inicialmente, foram utilizados doze cenários para extração dos nanocristais de celulose que envolveu condições experimentais da literatura abrangendo pré-tratamento e hidrólise. Essas condições permitiram isolar os nanocristais de celulose, como também a composição química do bagaço e de cada fase de tratamento. Assim, as fibras e os nanocristais de celulose foram caracterizados por um conjunto de técnicas (microscopia eletrônica de varredura MEV; microscopia eletrônica de transmissão MET; microscopia de força atômica MFA; espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier FTIR, difração de Raios-X e análises térmicas). Depois da obtenção dos nanocristais de celulose, nanocompósitos de acrilonitrilabutadieno estireno (ABS) reforçados com 0,5, 1,0 e 1,5% de nanocristais de celulose foram obtidos por extrusão. Além disso, a influência do teor de nanocristais de celulose nos nanocompósitos foi estudada por difração de Raios-X,TGA análise termogravimétrica, DSC calorimetria exploratória diferencial e DMA análise dinâmico-mecânica, ensaios mecânicos, análise estatística, MEV e reologia. Os resultados mostraram que em todos os cenários, na fase de pré-tratamento e na produção dos nanocristais, houve uma grande contribuição para os impactos ambientais devido à quantidade de produtos químicos utilizados e, especialmente, ao consumo elevado de água e energia. A composição química do bagaço em massa foi de 39% de celulose, 21% de lignina e 27% de hemicelulose. Entretanto, a caracterização por MEV mostrou que o tratamento mudou a morfologia das fibras, bem como o aumento da rugosidade da superfície. A caracterização por MET mostrou o cumprimento em torno de 44-300 nm e o diâmetro de 10-30 nm. A caracterização por MFA mostrou a morfológia dos cristalitos e aglomerados de nanocristais. A análise de FTIR identificou claramente nos espectros, picos em 890-1364 cm-1 típico de celulose I. E, finalmente a análise de difração raios-X mostrou aumento da cristalinidade com sucessivos tratamentos, resultando em uma cristalinidade de 67% para os nanocristais. Difração de raios-X mostram diminuição do ângulo para os nanocompósitos, comprovando a dispersão da carga na matriz. As curvas TGA mostraram que a inserção dos nanocristais provocou uma estabilidade térmica intermediária para os nanocompósitos, e as curvas DSC para os nanocompósitos mostraram eventos térmicos semelhantes ao ABS. As curvas DMA mostraram aumento do módulo de armazenamento dos nanocompósitos. A adição dos nanocristais de celulose ao ABS, alterou as propriedades do polímero, comprovado estatisticamente. Assim, dependendo da aplicação, dos nanocompósitos terá um desempenho de maior, tração; flexão; impacto, estabilidade; viscosidade ou em termosambientais. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The sugarcane sector in Brazil has been growing since the beginning of the 2000s, obtaining a annual production of about 654 million tonnes in 2015, making sugarcane an important agricultural residue, may generate many applications. This fact carries the use of exceeding bagasse as a source to obtain cellulose nanocrystals. Therefore, the present study aims to obtain cellulose nanocrystals technical and environmental that can be used in nanocomposites. Nanocrystals cellulose can be extracted by various methods, so the Life Cycle Assessment (LCA) is presented as the most appropriate methodology to investigate what the most viable forms of obtainment. For that, inventory of the systems involved the sugarcane and nanocrystals production. Inputs, energy and auxiliary processes such as transportation and fuel use also were quantified. The functional unit used was 1 kg of cellulose nanocrystals. Initially, were used twelve scenarios for extraction of cellulose nanocrystals that involved experimental conditions of the literature including pre-treatment and hydrolysis. These conditions allowed isolation of cellulose nanocrystals, as well as, the chemical composition of the bagasse and of each treatment phase. The fibers and cellulose nanocrystals were characterized by a range of technical (scanning electron microscopy SEM, transmission electron microscopy TEM, atomic force microscopy AFM; infrared spectroscopy Fourier transform FTIR, X-ray diffraction and thermal analysis). After obtaining of the cellulose nanocrystals, nanocomposites of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) reinforced with 0.5, 1.0 and 1.5% cellulose nanocrystals were obtained by extrusion. Furthermore, the influence of cellulose nanocrystals content in the nanocomposites was studied by (X-ray diffraction, TGA-thermogravimetric analysis, DSC-differential scanning calorimetry and DMA-dynamic mechanical analysis), mechanical testing, SEM and rheology. The results showed that in all scenarios in the pre-treatment phase and nanocrystals production was there was a great contribution to that contributed to environmental impacts due amounts chemicals used, and especially the high consumption of water and energy. The chemical composition of the bagasse mass was 39% of cellulose, 21% of hemicellulose and 27% of lignin. However, the SEM characterization showed that the treatment changed the morphology of the fibers, as well as, increased surface roughness. The TEM characterization showed lenght around 44-300 nm and a diameter of 10-30 nm. The AFM characterization showed the morphology of the crystallites and agglomerates. The FTIR spectra analysis clearly identified, band in 890-1364 cm-1 characteristic of cellulose I. And, finally X-ray diffraction analysis showed that the crystallinity increased with successive treatments, resulting in nanocrystals with crystallinity, about 67%. X-rays show decreased angle for nanocomposites, showing the load dispersion in the matrix. The TGA curves showed that the insertion of the nanocrystal caused a intermediate in thermal stability for the nanocomposite, and the DSC curves for nanocomposites showed thermal events similar to the ABS. The DMA curves showed increased storage modulus of the nanocomposites. The addition of the cellulose nanocrystals to ABS occurs alteration in polymer properties, statistically confirmed. Thus, depending on the application, each material will have a performance tensile higher; flexural; impact, stability; viscosity or environmental.

L’industrie minière joue un rôle important dans le développement économique de nos pays. Cependant, les projets miniers font de nos jours face à de sérieuses oppositions tant des communautés locales que des organismes de protection de l'environnement, en raison des impacts potentiels associés à l'extraction minière. Pour concilier les besoins de production de matières premières (assurer le développement économique) et la prise en compte de la préservation de la qualité de l'environnement, il est nécessaire d'évaluer les impacts environnementaux potentiels, conséquences des activités minières avant leur début et choisir les meilleures options d’un point de vue environnemental. L’Étude d’Impact Environnemental (EIE) est une procédure qui permet d’identifier et d’évaluer les impacts d’un projet. Les projets miniers sont assujettis à une telle étude. Or bien que la procédure d’EIE soit obligatoire, la réglementation ne prescrit aucune méthode d’évaluation des impacts ; qui est laissée au choix du praticien. L’objectif général de cette thèse est de proposer une méthode permettant d’évaluer plus efficacement les impacts environnementaux de l’industrie minière. Pour y parvenir deux approches ont été explorées : la méthodologie d’Analyse et d’Évaluation des Impacts environnementaux Miniers (MAEIMIN) développée dans cette thèse et la méthodologie d’Analyse de Cycle Vie (ACV) qui est une technique standardisée ISO. MAEIMIN est une technique basée sur la démarche d’analyse de risque et permet d’évaluer les impacts en prenant en comptes les conditions climatiques, géologiques et de l’état initial de la zone. L’ACV est quant à elle une technique standardisée qui permet d’évaluer les impacts produits sur le site et ceux générés hors du site mais dont les activités génératrices sont liées au système étudié. Ces méthodes ont été mises en œuvre sur une mine d’or en Côte d’Ivoire. MAEIMIN, en prenant en compte les caractéristiques particulières de la zone d’étude, a montré des résultats d’impacts élevés aussi bien pour la pollution des eaux de surface que pour les eaux souterraines, principalement aux étapes d’exploitation et d’après-mine. Cette étude a également montré que les sources de pollution entraînant des impacts de niveau élevé comprennent les dépôts de résidus (terrils et effluents), les sols préalablement contaminées par des retombées de poussière et les travaux miniers. S’agissant de l’ACV, qui est par essence une méthode généraliste, elle a permis plus particulièrement de mettre en évidence des impacts off-site assez significatifs. Pour les effets on-site, l’étude a montré que les impacts sur la santé humaine sont essentiellement dus aux émissions de métaux par les activités d’exploitation (traitement du minerai et gestion des résidus miniers ainsi que les émissions de l’abattage). Enfin, notre travail a permis de montrer une meilleure prise en compte de l’ensemble des impacts par une combinaison de MAEIMIN et de l’ACV dans les procédures d’EIE. / An increasing demand of mineral resources is associated with modern society development. In parallel, mining projects face strong oppositions both from public and from environment protection agencies, due to the potential impacts associated with ore extraction. In order to conciliate the needs of producing raw materials and of taking into account the preservation of the quality of the environment, it is necessary to assess the environmental impact previous to the start of the mining activities. The Environmental Impact Assessment procedure helps to identify and evaluate the environmental impacts of a project. Although Environmental Impact Assessment (EIA) procedure is mandatory, the regulations do not impose any impact assessment method. Thus, EIA practitioners are free to use the method that suits them and their own expertise to estimate the environmental impacts of a project. The main purpose of this work is to propose a method to more effectively evaluate the environmental impacts of the mining industry. To achieve this, two approaches have been explored: the Mining Environmental Impact Assessment Methodology (MEIAM) developed in this thesis and the Life Cycle Assessment (LCA), which is a standardized methodology. MEIAM is based on the risk analysis approach and makes it possible to evaluate the impacts taking into account the climatic and geological conditions and the initial state of the zone. LCA is a standardized technique that assesses the impacts produced on the site and those generated off-site but whose generating activities are related to the system studied. These methods were implemented on a gold mine in Côte d’Ivoire.MEIAM, taking into account the particular characteristics of the study area, showed high impact results for both surface water and groundwater pollution, mainly at the operation and post-closure stages. This study has also shown that pollution sources with high level impacts include tailings, soils previously contaminated by dust fallout and mining works. Regarding the LCA, which is in essence an overall method, it has made it possible to highlight quite significant off-site impacts. For on-site effects, the study showed that the impacts on human health are mainly due to metal emissions from operation activities (ore processing and tailings management as well as blasting). Finally, our work showed that all the impacts were better taken into account by a combination of MEIAM and LCA in the EIA procedures.

Recentemente, a sociedade tem empreendido ações visando minimizar os impactos ambientais associados ao atendimento de suas necessidades. A reciclagem é uma atividade de destaque e que pode contribuir para que este novo objetivo seja atingido. Porém, as eventuais vantagens decorrentes da reciclagem devem ser analisadas de forma quantificada e sistêmica, ou seja, através de estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) dos produtos. Por outro lado, o método de execução de estudos de ACV apresenta aspectos não consolidados. Um exemplo, é a modelagem de sistemas de produto que envolvam o reaproveitamento de rejeitos, para a qual não há consenso na comunidade científica a respeito da abordagem mais adequada. Neste contexto, esta pesquisa visa a consolidação das alternativas para a abordagem do reaproveitamento de rejeitos em estudos de ACV. Os modelos identificados variam, basicamente, segundo três abordagens. Uma delas é baseada na expansão do sistema, com o objetivo de se evitar a necessidade de alocação de cargas ambientais. Esta abordagem tem a vantagem de considerar diretamente os eventuais benefícios decorrentes do reaproveitamento dos resíduos. Já a segunda abordagem baseia-se na alocação das cargas ambientais associadas aos processos de obtenção das matérias-primas e/ou ao reaproveitamento em si, bem como a disposição final dos rejeitos entre os Sistemas de Produto envolvidos. Por fim, a última abordagem prega a atribuição das cargas ambientais associadas aos processos citados anteriormente exclusivamente à função atendida por cada sistema. Assim, o sistema que fornece um produto pós-consumo para o reaproveitamento arca com as cargas decorrentes da obtenção das matérias-primas, enquanto o sistema que reaproveita o produto pós-consumo fica responsável pelas cargas associadas à reciclagem em si, bem como à eventual disposição final. Salienta-se que este tipo de modelagem privilegia as situações em que um determinado sistema de produto utiliza insumos reciclados, uma vez que estes entram no sistema livres de carga ambiental pregressa. / Recently, human society has taken actions in order to minimize the environmental impacts associated with meeting their needs. Recycling is an important activity that can contribute to the achievement of this new goal. However, the possible benefits of recycling should be considered systemically, i.e., through Life Cycle Assessment (LCA) of products. On the other hand, LCA method implementation has some unconsolidated aspects. One example is the modeling of product systems end-of-life involving waste recycling, for which there is no consensus in the scientific community regarding the most appropriate approach. In this context, this research aims to consolidate the alternative approaches for modeling wastes recycling in LCA studies. The identified models vary primarily according to three approaches. One of them is based on product system expansion in order to avoid the need for environmental burdens allocation. This approach has the advantage of directly considering the possible benefits of reusing waste. The second approach is based on the allocation of environmental burdens associated with raw materials processing, recycling and final waste disposal between product systems involved. Finally, the last approach considers the attribution of environmental burdens associated with the mentioned processes exclusively the function served by each system. Thus, the system providing a post-consumer product for reuse bears the burdens arising from raw materials processing, while the system that recoveries the post-consumer product is responsible for the loads associated with the recycling as well as eventual final waste disposition. It is noted that this modeling approach favors situations in which a particular system uses a recycled product as raw material, since they enter the product system free of previous environmental burdens.

O desafio de se atingir o desenvolvimento sustentável tem levado os sistemas produtivos buscar um equilíbrio entre os aspectos ambientais, econômicos e sociais. Com relação ao uso dos recursos hídricos, a aqüicultura se mostra, no Brasil, como uma atividade economicamente emergente, mas que precisa considerar os aspectos de sustentabilidade em sua produção. O presente trabalho apresenta como objetivo avaliar os potenciais impactos causados pelas atividades de piscicultura e pesque-pague no corpo hídrico, localizado na região de montante da bacia hidrográfica do rio Mogi-Guaçu. Dentre as metodologias de avaliação de impactos ambientais, pode-se destacar a Avaliação do ciclo de vida (ACV) por seu caráter sistêmico, e por isso é utilizada neste trabalho. Para o desenvolvimento do estudo da ACV, foi utilizado o método Environmental Design of Industrial Products - EDIP, alguns métodos de caracterização hídrica na fase de inventário da ACV e uma avaliação qualitativa da introdução de espécies não nativas em uma região. Os resultados deste trabalho estão estruturados de acordo com a metodologia da ACV, aplicada ao pescado advindo de pesque-pague em estudo de caso localizado na região de montante da bacia hidrográfica do rio Mogi-Guaçu. A unidade funcional adotada é a quantidade de kcal contida em um kg de filé de peixe. A utilização da metodologia da ACV na produção animal permite uma avaliação quantitativa dos principais impactos ambientais gerados ao longo do seu ciclo de vida, permitindo acompanhar o comportamento ambiental de cada unidade de processo. A piscicultura se mostra como a maior consumidora dos recursos naturais não renováveis e, seu efluente apresenta um maior potencial de acidificação, em relação ao pesque-pague. O pesque-pague, por sua vez, se mostra como o maior consumidor dos recursos naturais renováveis e seu efluente apresenta um maior potencial de eutrofização, ecotoxicidade e de toxicidade humana. O consumo de energia elétrica é, praticamente, equivalente por parte das atividades de piscicultura e pesque-pague. Qualitativamente, avaliaram-se os potencias impactos decorrentes da introdução de espécies exóticas e alóctones, diagnosticando as principais espécies comercializadas nos pesque-pague, presentes na bacia hidrográfica do rio Mogi-Guaçu. Portanto, as atividades de piscicultura e pesque-pague apresentam potenciais de impactos ambientais negativos ao corpo hídrico da região e precisam adotar medidas para reduzi-los, tais como, redução do uso de substâncias químicas e melhoria da qualidade dos alimentos dos peixes. / The challenge to reach the sustainable development has taken the production systems to search a balance among the environmental, economical and social aspects. For the hydraulic resources consumption, the water based activities in Brazil show as economically emergent, but need to include the sustainable aspects in the production. The goal of this dissertation is to evaluate the potential impacts in the water caused for the activities of fish production and fishery, located in the region of the water basin of the Mogi-Guaçu river. Among the methodologies of environmental impact assessment, the life cycle assessment (LCA) can be focused, because of its systemic aspect and that\'s why it is applied in this work. For the development of the study of this LCA, the methods used are the Environmental Design of Industrial Products - EDIP, some water characterization methods for the inventory analysis of the LCA and a qualitative analysis of the impacts of the inclusion of fishes which are not from the region studied. The results of this work are structured according the LCA methodology, applied to the fish from fish production and fishery in a study case located at the water basin of the Mogi-Guaçu river. The functional unit is the amount of kcal contained in one kg of filet of fish. The use of the methodology of the LCA in the animal production allows a quantitative evaluation of the main environmental impacts caused by its cycle of life, allowing the monitoring of the environmental behavior of each unit of process. The fish production is the highest consumer of the non renewable resources and its water emissions present the highest potential for acidification. The fishery is the highest consumer of renewable resources and its water emissions present the highest potential for nutrient enrichment, ecotoxicity and of human toxicity. The consumption of electric energy is, basically, equal on the activities of fish production and fishery. Qualitatively, it was evaluated the ecological impacts due to the inclusion of fishes which are not from the region studied. Concluding, the activities of fish production and fishery present negative impact potentials for the water quality and some actions should be done to reduce these impacts, as, chemical consumption reductions and a better quality food for the fishes.

A capacidade de manter a estabilidade e integridade durante o tempo de exposição às forças destrutivas do intemperismo é um dos aspectos mais importantes da estabilização de solos em projetos de pavimentos. Esta dissertação apresenta resultados de um estudo laboratorial sobre o comportamento mecânico de um solo dispersivo estabilizado com cal. O solo estudado é um solo sedimentar de sedimentos quaternários pertencente à denominada região ocidental do Paraguai. O solo dispersivo se caracteriza por apresentar teores significativos de sódio e por apresentar erosão hídrica acelerada. O objetivo deste estudo foi avaliar a durabilidade de misturas de Solo-Cal submetidos a ciclos de molhagem e secagem. A resistência à compressão simples e resistência à vácuo saturação também foram examinadas para avaliar o desempenho de misturas de Solo-Cal. Medição da velocidade de pulso de ultra-som foi realizado como teste não destrutivo para monitorizar a rigidez das misturas. Os efeitos do tempo de cura, das características de compactação e do teor de cal, foram avaliados. Finalmente, desde um enfoque ambiental através da ferramenta de avaliação do ciclo de vida (ACV) foram avaliadas todas as misturas em função aos impactos ambientais potenciais gerados na construção de 1 m³ de subbase de Solo-Cal. Verificou-se que a durabilidade, a rigidez e a resistência de solos estabilizados com cal aumentam com o tempo de cura, com a energia de compactação e com o aumento do teor de cal. Além disso, a dispersibilidade intermediaria (ND4) que o solo apresentava em seu estado natural, muda para não dispersivo (ND1) com a adição de 2% de cal. Em conclusão ressalta-se que a mistura SC3-5 apresenta um melhor comportamento mecânico comparável com a mistura SC3-7, mas, com um menor impacto potencial gerado. / The ability to retain stability and integrity during the exposure time to the destructive forces of weathering is one of the most important aspects of soil stabilization in pavements design. This thesis presents the results of a laboratory study of the mechanical behavior of a dispersive soil stabilized with lime. The studied soil is a sedimentary soil of the quaternary sediments belonging to the so called western region of Paraguay. The dispersive soil is characterized by having significant levels of sodium and accelerated erosion. The objective of this study was to evaluate the durability of soil-lime mixtures subjected to wetting and drying cycles. Resistance to simple compression and resistance to vacuum saturation were also examined to assess the performance of soil-lime mixtures. Measurement of the ultrasonic pulse velocity was performed as non-destructive testing for monitoring the stiffness of the blends. The effects of curing time, the compression characteristics and lime content, were evaluated. Finally, all mixtures were evaluated from an environmental viewpoint by the life cycle assessment (LCA). All mixtures were evaluated according to the environmental impact in the construction of 1 m³ of Soil-Lime. It was found that durability, rigidity and resistance of soil stabilized with lime increases with cure time, with the energy of compaction and with increased lime content. Moreover, the dispersibility intermediate (ND4) showed that the soil in its natural state, changes to nondispersive (ND1) with the addition of 2% lime. In conclusion it is emphasized that the SC3-5 mixture has a better mechanical behavior comparable to SC3-7 mix, but with less potential impact generated.

A normalização é uma importante etapa da Avaliação do Ciclo de Vida, uma vez que fornece uma unidade comum, permitindo a comparação das diferentes categorias de impacto. A referência de normalização mais utilizada considera o impacto das atividades totais da sociedade num certo período de tempo. Estes dados são inexistentes no Brasil para impactos regionais e locais, de forma que este trabalho objetivou iniciar o preenchimento dessa lacuna, com os fatores de normalização para as categorias \"acidificação\" e \"eutrofização\", no estado de São Paulo. Tais fatores foram calculados com base em um inventário das estimativas anuais de aporte ao meio ambiente de substâncias contribuintes para estas categorias, cuja realização possibilitou a análise do estado da arte desses impactos em São Paulo e dos setores responsáveis pela geração das substâncias contribuintes. Conforme esperado, os fatores (ou referências) de normalização encontrados foram diferentes daqueles por hora utilizados no Brasil, baseados em dados europeus. Entre as razões que explicam esta diferença estão a baixa emissão de \'SO IND.X\' devido a matriz energética brasileira, o uso de etanol com combustível e o despejo de esgoto sem tratamento (ou tratamento inadequado). / Normalization is an important step in Life Cycle Assessment as it provides a common unit, allowing the comparison of the different impact categories. The normalization reference most widely used considers the \"background\" impact from the total activities of society in a chosen reference period. These data are inexistent in Brazil for regional and local impacts so that this work aimed to begin filling this lack, first developing normalization factors for the categories \"acidification\" and \"eutrophication\" in the state of Sao Paulo. These factors were calculated from an inventory of the annual load to the environment of substances contributing to these categories; the production of this inventory allowed the analysis of a) the state of the art of these impacts in Sao Paulo and b) the sectors responsible for the generation of contributors. As expected, normalization factors (or references) were different from those currently used in Brazil, based on European data. Among the reasons for this difference are lower \'SO IND.X\' emissions due to the Brazilian energy matrix, the use of ethanol as fuel and disposal of sewage without treatment (or mistreatment).

A presente se tese desenvolve uma metodologia para comparar as substâncias emitidas na construção e operação de sistema frigorífico por absorção e por compressão de vapor de amônia usando a metodologia denominada Análise do Ciclo de Vida (ACV). Pesquisas bibliográficas feitas pelo autor desse trabalho permitem a conclusão de haver poucas informações que permitam a elaboração de um inventário de ciclo de vida para ciclo frigorífico por absorção e por compressão de vapor tendo como fluido de trabalho a amônia. Realizado todo o dimensionamento termodinâmico e mecânico dos ciclos e aplicada a metodologia ACV, os resultados demonstram que a operação do ciclo frigorífico por compressão produz 626,91% mais de hidrocarbonetos quando comparada com a quantidade emitida devido a construção. Demonstram ainda que as substâncias emitidas são diferentes para o ciclo por absorção e para o por compressão de vapor de amônia. / This thesis proposes to develop a way to compare the substances emitted in the construction and operation of a refrigeration cycle by absorption and compression of vapor ammonia using the methodology called Life Cycle Analysis (ACV). Bibliographic researches made by the author of this study suggest there is little information to allow the construction of an inventory of the life cycle to a refrigeration systems. Carried out all the thermodynamic and mechanical design cycles and applied the ACV methodology, the results demonstrate that the operation of the compression cycle produce 626,91% more hydrocarbon in comparison with the construction. The results shows that the substances emitted by absorption or compression cycle are different.

La lutte contre le changement climatique implique de modifier les modes de production et de consommation actuels pour réduire de façon drastique les émissions de gaz à effet de serre dont la grande majorité est liée à la combustion d’énergies fossiles. Face à ces enjeux, de nombreux pays se sont engagés dans une transition énergétique pour faire évoluer leur système énergétique, notamment électrique de façon à répondre en partie aux exigences d’une économie bas carbone. Pour guider les acteurs dans leurs choix stratégiques, des outils d’aide à la décision s’avèrent efficaces pour identifier les leviers potentiels de réduction des impacts environnementaux, notamment par la méthode d’Analyse du Cycle de Vie (ACV) qui évalue les impacts d’un produit sur tout son cycle de vie. L’un de ses développements, l’ACV conséquentielle, vise à analyser les impacts d’un changement, et prend donc en compte ses effets directs et indirects sur l’environnement. Cette méthode reste encore peu utilisée par les praticiens en raison du manque d’inventaires génériques pour ACV conséquentielle. Ce constat est d’autant plus marquant pour l’électricité, largement utilisée dans la technosphère, dont la production évolue significativement pour s’engager dans la transition énergétique. Les travaux présentés ici visent à proposer une méthode d’élaboration d’inventaires électricité génériques pour ACV conséquentielle, qui intègrent les spécificités techniques du produit électricité, à travers le bouquet énergétique ou mix qui combine les différents moyens de production, variables selon le pays considéré. Afin de parvenir à simplifier les mix de production d’électricité, une typologie est établie à partir de l’étude des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES), des mix et de leur décomposition en moyens de production. Elle identifie 4 groupes de pays, classés par émissions GES croissantes, i.e., 0-37 gCO2eq/kWh, 37-300 gCO2eq/kWh, 300-600 gCO2eq/kWh et >600gCO2eq/kWh, et qui possèdent des caractéristiques de composition spécifiques. Afin de se positionner dans une perspective conséquentielle, l’évolution de douze mix électriques de 1960 à 2010 est analysée. L’analyse historique des phénomènes de transition, c’est-à-dire le passage d’un groupe à un autre de la typologie, est ensuite proposée. Un modèle basé sur une optimisation mono-objectif impliquant, dans un premier temps, un critère de minimisation des émissions GES, et puis dans un second temps, un critère de maximisation de la production d’origine renouvelable est développé. Les résultats sont discutés sur la base des données historiques. La méthode développée reste cependant suffisamment générique pour s’appliquer à des évolutions futures de mix. Enfin, une méthode d’élaboration des inventaires génériques est proposée. Prenant en compte les différentes situations auxquelles le praticien pourrait être confronté lors de la réalisation d’une ACV conséquentielle d’un produit, elle rend possible l’élaboration des inventaires électricité génériques pour ACV conséquentielle. L’établissement de données génériques quantifiées nécessiterait l’intégration d’un critère qualitatif d’inertie au changement et la validation de plusieurs cas d’étude à travers une étude statistique pour consolider les résultats