Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-02T16:11:36Z No. of bitstreams: 1 2017_ÉricaSantosSilva.pdf: 2835715 bytes, checksum: 09d008284f9f4dfb3225d77af484cac3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-07T14:21:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ÉricaSantosSilva.pdf: 2835715 bytes, checksum: 09d008284f9f4dfb3225d77af484cac3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T14:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ÉricaSantosSilva.pdf: 2835715 bytes, checksum: 09d008284f9f4dfb3225d77af484cac3 (MD5) Previous issue date: 2018-03-07 / No contexto atual, nem sempre são fáceis os desafios ambientais ligados ao consumo de energia. Principalmente devido à grande dependência de combustíveis fósseis, torna-se cada vez mais evidente a necessidade de agentes econômicos, políticos, e sociedade em geral, assumirem um compromisso focado na melhoria da eficiência energética e no uso racional da energia, decorrentes das atividades econômicas. Considerando a pressão ambiental e o consumo elevado de energia na produção de cimento, a indústria cimenteira tem buscado o aumento da eficiência energética e a substituição de fontes fósseis por combustíveis renováveis. A partir da necessidade de se identificar/alterar etapas produtivas ambientalmente nocivas, este trabalho realizou a Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) para a produção de cimento, considerando uma fonte de energia fóssil e outra renovável. A metodologia compreendeu a coleta de dados secundários, o tratamento de acordo com a norma de gestão ambiental ISO 14040 e 14044 e a análise utilizando o software de ACV SimaPro S Analyst, além da norma ISO 50001 norma de gestão do sistema de energia. A unidade funcional foi de 1 tonelada de cimento e a fronteira do berço ao portão. Foram consideradas as etapas de mineração, homogeneização, produção de clínquer e produção de cimento. A substituição dos combustíveis ocorreu na fase de produção do clínquer. O ICV (Inventário de ciclo de vida) considerou dados de consumo energético, balanço de massa e emissões. Os resultados do trabalho indicam além da possibilidade de adoção de sistema de produção sustentável para a indústria cimenteira, a existência de benefícios ambientalmente relevantes quando se trata do carvão vegetal como combustível. / Given the current scenario, the environmental challenges related to energy consumption do not always present an easy solution. Mainly for the extreme reliance on fossil fuels, the need becomes more and more straightforward for economic and political agents, so as for society in general to assume a commitment focused on improvement in the energetical efficency and racional use of energy due to economic activities. Considering the environmental pressure and the high consumption of energy in the production of cement, the industry is pursuing the increase in energetical efficency and replacement of fossil fuels for renewable fuels. Starting from the need of identifiyng/changing noxious production stages, this paper performed a ACV for the cement production, considering one source with fossil fuels and another on renewable energy. The metodology consisted on a secondary data collection, processing accordingly to Norm ISO 14040 and 14044 and an analisys using the ACV SimaPro S Analyst software, so as the ISO 50001 for management of energy systems norm. The functional unit was of 1 ton of cement and the boundary from the cradle to gate. The minig, homogenization, production of clinker and cement production stages where considered. The replecement of the fossil fuels took place on the cliniquer production stage. The ICV (life cycle inventory) contemplated the data on energy consumption, mass balance and emissions. The acheived results state that beyond the possibility of adoption of a sustainable production system for the cement industry, the use of charcoal based fuels present significant environmental benefits.

Orientador: Gerson Araújo de Medeiros / Resumo: A tomada de decisão na gestão dos resíduos sólidos urbanos (RSU) demanda uma avaliação integrada de aspectos políticos, culturais, sociais, econômicos e ambientais, para se delinear cenários que contemplem especificidades regionais. Neste contexto, a escolha do melhor cenário pode ser apoiada por modelos de avaliação do ciclo de vida (ACV), uma técnica que permite estimar os impactos ambientais de todas as etapas de um sistema de gestão dos resíduos sólidos urbanos (SGRSU). Deste modo, a presente pesquisa propôs e analisou cenários para a gestão dos RSU, baseado na transição da ecoeficiência, na sub-região da Amazônia Ocidental. Para isto, foi desenvolvido um estudo de caso na região do município de Humaitá, estado do Amazonas. Realizou-se, inicialmente, uma análise de aspectos conjunturais relacionados à gestão dos RSU na Amazônia por meio de um levantamento bibliográfico nos países dessa região, uma análise do arcabouço legal com base na Política Nacional de RSU, consulta a especialistas, caracterização quali-quantitativa dos resíduos gerados no meio urbano e avaliação in loco nos municípios de Humaitá, Manicoré e Ariquemes, utilizando da ferramenta SWOT. A consulta aos especialistas associada a um levantamento de aspectos econômicos e estruturais da região de Humaitá permitiu fundamentar a decisão de excluir a incineração e o tratamento mecânico biológico dos cenários de gestão dos RSU em ambiente amazônico. Assim, foram elaborados cinco cenários para o SGRSU de Humaitá, s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Decision-making in the management of waste solid urban (MSW) requires an assessment integrated of aspects political, cultural, social, economic and environmental, for if to outline scenarios that include regional specificities. In this context, the choice of the best scenario can be supported by life cycle assessment models (LCA), a technique that allows estimating the impacts environmental of all stages of a solid urban waste management system (SGRSU). In this way, the present research proposed and analyzed different scenarios for the management of MSW, based on the transition of eco-efficiency, in the sub-region of the Western Amazon. For this, was developed a case study in the region of the municipality of Humaitá, state of Amazonas. It took place, initially, an analysis of conjunctural aspects related to the management of MSW in the Amazon through a bibliographic survey in the countries of that region, an analysis of the legal framework based on the National Policy of MSW, consultation with specialists, characterization qualitative and quantitative from waste generated in the urban environment and on-site assessment in the municipalities of Humaitá, Manicoré and Ariquemes, using the SWOT tool. The consultation with specialists associated with a survey of aspects economic and structural of the region of Humaitá provided the basis for the decision to exclude incineration and biological mechanical treatment from the scenarios for the management of waste solid in environm... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

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 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).

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.

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 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).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-24Bitstream added on 2014-06-13T18:54:27Z : No. of bitstreams: 1 santos_mfn_me_bauru.pdf: 2258051 bytes, checksum: ed707b2833785d94e16b821f4bdc2630 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em virtude da pressão exercida pelos diversos segmentos da sociedade, para que o setor da construção civil se torne ambientalmente mais adequado, muito tem se discutido a respeito do aproveitamento de resíduos na produção de materiais de construção e uma infinidade de pesquisas vem sendo desenvolvidas com este objetivo. Porém, antes que estes produtos possam ser chamados de sustentáveis e que efetivamente um sitema de reciclagem seja implantado, é imprescindível que se compreendam todas as consequências envolvidas nesta ação e, principalmente, quais os reais ganhos para o ambiente (e para o setor) se isto ocorrer. Para que se possa obter um quadro geral dos impactos ambientais associados a estes produtos, uma das ferramentas mais utilizadas é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que vem sendo cada vez mais aceita como resposta às indagações ambientais do novo milênio. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é contribuir para um maior entendimento a respeito dos impactos ambientais na construção civil, por meio da realização de um estudo comparativo de ACV dos diferentes tipos de chapas de partículas fabricadas a partir de resíduos, que vêm sendo desenvolvidas na Universidade Estadual Paulista (UNESP), campus de Bauru. As chapas foram fabricadas a partir dos seguintes resíduos: bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum spp); folhas caulinares do bambu (Dendrocalamus giganteus); cavacos provenientes do beneficiamento das madeiras pinos (Pinus elliotti) e imbuia (Ocotea porosa). O estudo foi desenvolvido com base nas orientações metodológicas da série de Normas NBR ISO 14040 (2009), a unidade funcional adotada foi o m² das chapas e para avaliação dos impactos foi empregado o método EDIP. De acordo os resultados, as chapas produzidas a partir das folhas do bambu apresentaram o menor potencial de impacto ambiental, na maioria das categorias avaliadas. Em... / Regarding the pressure from various sectors of the society, the construction industry is becoming more concerned about the environment impacts associated at its activities, and recently, particular attention has being devoted to the use of waste in construction materials ans several research projects have been developed in this field. However, before labeling these products as sustainable and before initiate the production of any product based on recycling, it is necessary to comprehend all the steps involved in this action, and mainly, to quantify the real gains for the environment (and for the industry) associated to it. In the evaluation of the environmental impacts associated with these products, the most used tool is the Life Cycle Assessment (LCA), which is being increasingly accepted in research for the environmental goals of the new millennium. Therefore, the main objective of this master thesis was to study the environmental impacts in the construction, namely through the completion of a comparative LCA of different types of particleboards made of residues, which have being developed at Universidade Estadual Paulista (UNESP) Campus of Bauru. The boards were manufactured using the following residues: sugar cane bagasse (saccharum spp); bamboo stalk leaves (Dendrocalamus giganteus); pieces from the processing of pine wood (Pinus elliottii) and imbuia (Ocotea porosa). The study was developed based on the methodological guidelines included in the standards series NBR ISO 14040 (2009). The functional unit adopted was the square meter of boards, and the EDIP method was employed for the impacts assessment. The results demonstrate that the boards produced of bamboo stalk leaves had the least environmental impact potential in most the evaluated categories. In contrast, the boards made of pine particles showed the largest environmental impact potential. Among the factors that most ... (Complete abstract click electronic access below)