This research shows the results obtained in a life cycle assessment (LCA) coils manufactured with copper wires and aluminum wires in two distribution transformers in order to identify which is less impact on the environment. The research is justified as a tool to assist the manufacturers of transformers industries, utilities and consumers in the choice of material to be used for the manufacture of coils. This research is characterized as a case study, using the NBR ISO 14040:2009 and 14044:2009 methodology. The text is divided into five chapters, the introductory first, second for the literature review, the third analyses the methodology, in the fourth the results are listed, and, the last, the conclusions. The main results of the LCA were in terms of impacts and environmental damage according to the assessment method Eco- Indicator 99. The results showed that the use of transformers with aluminum coils cause less impact on the environment. / Esta pesquisa apresenta os resultados obtidos em uma avaliação do ciclo de vida (ACV) de bobinas manufaturadas com fios de cobre e com fios de alumínio em dois transformadores de distribuição a fim de identificar a que representa um menor impacto no meio ambiente. A pesquisa justifica-se como uma ferramenta para auxiliar as indústrias fabricantes de transformadores, concessionárias de energia e consumidores na escolha do material a ser utilizado para a fabricação de bobinas. Esta pesquisa se caracteriza como um estudo de caso, utilizando a metodologia NBR ISO 14040:2009 e 14044:2009. O texto está dividido em cinco capítulos, sendo o primeiro introdutório, o segundo destinado à revisão bibliográfica, o terceiro à metodologia, o quarto aos resultados e, o último, às conclusões. Os principais resultados da ACV foram em termos de impactos e danos ambientais de acordo com o método de avaliação Eco-Indicador 99. Os resultados mostraram que o uso de transformadores com boninas de alumínio gera menores impactos sobre o meio ambiente.

Os produtos podem causar impactos negativos ao meio ambiente em uma das suas etapas do ciclo de vida, quais sejam: aquisição de matéria-prima, fabricação, distribuição, uso e disposição final. A integração dos aspectos ambientais no projeto e no desenvolvimento de produto busca prevenir e minimizar os possíveis impactos ao longo de seu ciclo de vida. Esses impactos variam quanto à categoria, magnitude, extensão e duração. A principal metodologia para avaliar os impactos ambientais do ciclo de vida do produto é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Contudo há diversos métodos e formas de aplicações desta metodologia. O primeiro objetivo é identificar os principais métodos da ACV, por meio de uma revisão sistemática, O segundo é realizar um estudo de caso comparativo da ACV entre dois tipos de cestos (de plástico e de aço inox) utilizados nas lavadoras de roupas automáticas, identificando os potenciais impactos ambientais, baseado no método EDIP. Os principais métodos identificados na revisão sistemática foram: Ecoindicator 99, EPS, CML Ecological Footprint e EDIP. A comparação do ciclo de vida dos dois cestos demonstra que, para as categorias de impactos de potencial de aquecimento global, acidificação, eutrofização, ecotoxidade e toxidade humana, o cesto inox tem uma maior contribuição para os potencias impactos ambientais em relação ao cesto de plástico, principalmente devido à maior distância transportada da matéria-prima do aço até a fabricação do cesto. / The products can cause negative impacts to the environment in one of their stages of the life cycle, which are: raw material acquisition, production, distribution, use and final disposition. The integration of the environmental aspects in the project and in the product development it looks for to prevent and to minimize the possible impacts along his life cycle. Those impacts vary as for the category, magnitude, extension and duration. The main methodology to evaluate the environmental impacts of the life cycle of the product is the Life Cycle Assessment (LCA). However there are several methods and forms of applications of this methodology. The first objective is to identify the main methods of LCA, through a systematic revision, THE second is to accomplish a study of comparative case of LCA among two types of baskets (of plastic and of stainless steel) used in the washers of automatic clothes, identifying the potentials environmental impacts, based on the method EDIP. The main identified methods in the systematic revision were: Echo-indicator 99, EPS, CML Ecological Footprint and EDIP. The comparison of the cycle of life of the two baskets demonstrates that, for the categories of impacts of potential of global warming, acidification, nutrient enrichment, ecotoxicity and human toxicity, the basket stainless steel has a larger contribution for the potencies environmental impacts in relation to the basket of plastic, mainly due to the largest transported distance of the raw material of the steel to the production of the basket.

O biodiesel é um combustível proveniente de fontes lipídicas renováveis (óleos ou gorduras, vegetais ou animais). Sua obtenção se dá por craqueamento (térmico ou catalítico) ou através das reações de transesterificação ou esterificação. Pela reação de transesterificação, se tem a reação de um triglicerídeo com um alcool de cadeia curta (etanol ou metanol) resultando na mistura de ésteres etílicos ou metílicos (biodiesel) mais a glicerina. Já na reação de esterificação, se tem a reação de ácidos graxos livres com um álcool, também de cadeia curta, resultando a mistura de ésteres sem a formação do glicerol. O biodiesel é considerado na atualidade como uma alternativa em potencial para a substituição do diesel de origem fóssil, pois além da semelhança em suas propriedades, este biocombustível reduz a emissão de poluentes emitidos pelos veículos, como SOx e CO2. O Brasil é contemplado internacionalmente como um dos países com maior potencial de produção e exportação de biodiesel, devido à sua grande extensão territorial com excelentes condições de clima para o plantio de diversas fontes oleaginosas. Frente a grande variedade de óleos vegetais que poderão ser utilizados para a produção de biodiesel, faz-se necessária a adoção de alguns critérios para a tomada de decisão sobre a melhor opção de matéria-prima a ser utilizada. Este trabalho expõe o resultado comparativo da Análise de Ecoeficiência, feita através de uma ferramenta desenvolvida pela BASF, entre duas potenciais matérias primas para biodiesel: óleo de soja e óleo de palma. Esta análise pondera o desempenho ambiental de forma integrada com o desempenho econômico, a qual seu resultado é apresentado em um gáfico de fácil identificação do produto mais ecoeficiente, segundo os critérios adotados pela ferramenta. O cálculo do desempenho ambiental é feito através da metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), em conjunto com uma avaliação simplificada de riscos de acidentes. Desta forma, a partir dos dados do inventário, são estimados os potenciais impactos provenientes das emissões atmosféricas (EE, DCO, FFO e CA) que são posteriormente agregados às emissões para o solo e água formando uma classe única de \"rejeitos\". Assim sendo, as classes analisadas pela ferramenta para a determinação do desempenho ambiental são: consumo de energia, consumo de recursos naturais, rejeitos, uso da terra, toxicidade humana e potencial de riscos. O cálculo do desempenho econômico é feito através da somatória dos custos durante o ciclo de vida do sistema de produto considerado. O estudo comparativo considera a quantidade necessária de cada óleo para produzir biodiesel capaz de gerar 40GJ de energia, com as cargas ambientais distribuídas aos subprodutos do sistema, de acordo com critérios econômicos de alocação. A abordagem adotada é do tipo \"cradle to gate\", ou seja, do berço ao portão da usina de extração do óleo bruto. Como resultado, a Matriz de Ecoeficiência aponta o óleo de palma como a alternativa mais favorável quando comparado ao óleo de soja devido ao seu melhor desempenho econômico e melhor desempenho ambiental. / The Biodiesel is a fuel proceeding from renewable lipid sources ( oils and fats from vegetables or animals).It can be obtained from cracking (thermal or catalytic) or through chemicals reactions (trasnesterification or esterification). In transesterification, the reaction is between any triglycerides and an alcohol with short chain such as methanol or ethanol, resulting an ester mix (biodiesel) and glycerin. In esterification, the reaction occurs between free fatty acids and an alcohol with short chain as well, resulting biodiesel without glycerol formation. Now a day, biodiesel is considered as a potential alternative for fossil fuel substitution, because beyond the similarity in its properties, this biofuel reduces pollutants emissions from vehicles such as SOx and CO2. Brazil is internationally contemplated as one of the countries with greater potential to produce and export biodiesel, due to its territorial extension and excellent climate conditions for diverse vegetable lipid agriculture sources . In front of the great variety os vegetable oils that coud be used for biodiesel production, becomes necessary some criteria adoption to decision taking on the better raw material option to be used. This paper displays a comparative eco-efficiency analysis of two potential raw-material to biodiesel production: palm oil and soybean oil. This analysis was made according to Eco-Efficiency tool developed by BASF. The Eco-Efficiency analysis compares environmental and economical performance of two or more alternatives, within an integrated way. The results are shown in a simple portfólio where is possible to identificate the better alternative (more ecoefficient than the others). The environmental approach is based on Life Cycle Assessment methodology (ISO 14040) associated to simplified risks of industrial accidents analysis. In order to determine an environmental indicator, six classes of impact are analysed: energy consumption, natural material resurces consumption, land use, toxicity potential, acidents risks potential and emissions. Emissions values are initially calculated separately as air, water and soil emissions (waste). The emissions to air include four impact categories as well: Global Warming Potential (GWP), Ozone Depletion Potential (ODP), Photochemical Ozone Creation Potential (POCP) and Acidification Potential (AP). All impact classes are combined through weighting factors and the aggregation results in only one environmental indicator. The economical approach is based in Life Cycle costs and generates an economical indicator. This kind of analyse is made to compare products that have the same function, and the functional unity used in this work was biodiesel energy generation of 40 GJ, using palm and soybeam oils as raw-material. The final result of analysis shows that palm oil is betther in both: environmental and economical aspects, resulting in the most ecoefficient alternative.

A descentralização do setor de eletricidade brasileiro associado à premente necessidade de aumento da oferta de energia elétrica tem fomentado a busca por fontes alternativas para produção de energia elétrica. Este fato motiva empresas do setor sucroalcooleiro a produzir eletricidade a partir da queima do bagaço de canade- açúcar em sistemas de cogeração, elevando dessa forma a capacidade de geração de energia elétrica exatamente no período de menor oferta hídrica. A geração de eletricidade a partir da biomassa canavieira revela-se uma opção interessante, pois além de ser produzida de forma distribuída e próxima aos centros consumidores, tem criado oportunidades a destilarias e usinas de açúcar para aumentarem seus portfólios de produtos. Nesse aspecto, o presente estudo se propõe a apresentar e discutir possibilidades de cogeração de energia elétrica em usinas autônomas (destilarias) em diferentes condições de processo e operação. Para atender a estes propósitos, foram definidos cenários de cogeração e desenvolvidos modelos para simulação e análise da produção de energia térmica e elétrica bem como estimar os impactos ambientais associados, considerando um sistema de cogeração que opera através do ciclo Rankine, que é o sistema mais utilizado pelas usinas brasileiras. Os cenários foram analisados a partir das técnicas de Análise Exergética (Análise Termodinâmica de Primeira e Segunda Lei) e Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). Adotou-se para o caso da avaliação ambiental um enfoque do berço ao portão da fábrica, conforme diretrizes metodológicas descritas nas normas ISO 14040 e 14044. A unidade funcional adotada foi gerar 1,0 MWh de eletricidade excedente em sistema de cogeração energética. O sistema de produto compreende as cargas ambientais da etapa industrial e da produção agrícola da cana-de-açúcar. Especialistas no setor e pesquisadores da área sugerem concentrar esforços de melhoria de desempenho termodinâmico na elevação das propriedades de estado do vapor na saída da caldeira de 20 bar até 100 bar, e simulação de sistemas de cogeração com reaquecimento e regeneração, que são melhorias técnicas próprias de centrais termelétricas, mas com potencial de aproveitamento pelo setor sucroalcooleiro. Os cenários foram projetados com base em diferentes combinações dessas condições considerando duas possibilidades de utilização da biomassa como fonte de energia térmica: exclusivamente bagaço de cana-de-açúcar; e uma composição de bagaço e palha. A comparação dos desempenhos termodinâmicos e ambientais dos cenários ocorreu principalmente em termos da geração específica de eletricidade, da eficiência exergética, do perfil destruição de exergia ao longo do ciclo e dos perfis de impactos ambientais potenciais. Os resultados obtidos indicam que a eficiência exergética é aumenta com a elevação das funções de estado do vapor superaquecido na alimentação da turbina, e ao aumento do grau de complexidade do ciclo Rankine, conseguido à medida que arranjos com reaquecimento e regeneração são integrados ao ciclo. Esses arranjos mostraram-se efetivos na melhoria dos desempenhos exergético e ambiental dos sistemas de cogeração a partir da queima do bagaço e da palha da cana-de-açúcar. Em termos de desempenho ambiental, observou-se a redução sistêmica de efeitos negativos associada ao aumento da eficiência do ciclo termodinâmico. Os resultados da ACV ratificaram também, que a melhoria da eficiência exergética do sistema é seguida de redução de impactos ambientais. Os melhores resultados ambientais, tanto em termos relativos, como absolutos, foram obtidos aproveitando a palha como fonte de energia térmica na caldeira, na condição de geração de vapor a 100 bar e 511 oC, com ciclo Rankine que utiliza reaquecimento e regeneração simultaneamente, numa proposta chamada de ciclo Resultante, cuja redução de impactos ambientais ocorreu entre 5,3% e 15,6% nas categorias analisadas. / The decentralization of the Brazilian electricity sector in association with the internal electricity supply crisis has encouraged companies in the sugarcane industry to produce electricity by burning sugarcane bagasse in cogeneration plants. This approach reduces the environmental impact of the sugarcane production and has opened up opportunities for distilleries and annex plants to increase their product portfolios. Potential scenarios for technically and environmentally improving the cogeneration performance were analyzed by using Thermodynamic analysis and Life Cycle Assessment (LCA). The method used in this study aimed to provide an understanding and a model of the electrical and thermal energy production and the environmental impacts of conventional vapor power systems which operate with Rankine cycle that are commonly used by Brazilian distilleries. Vapor power system experts have suggested focusing on the following technical improvement areas: increasing the properties of the steam from 20 to 100 bar, regeneration and reheating. The case scenarios were projected based on different Rankine cycle configurations and two possibilities of biomass utilization: only sugarcane bagasse or sugarcane bagasse with straw. The LCA was carried out according to ISO 14040 and 14044 regulations, with focus from cradle to gate. A Functional unit of: \"To delivery 1.0 MWh of electricity to the power grid using cogeneration system\" was defined. The product system covers the environmental burdens of the industrial stage and the agricultural production of sugarcane. Thermodynamic evaluation indicated that the energy efficiency and the potential net power exported to the grid increase as the pressure at which the vapor leaves the boiler increases. From the LCA, it was noted that the improved energy performance of the system is accompanied by reduced environmental impacts for all evaluated categories. In addition, vapor production at 100 bar and 511 °C resulted in greater environmental gains, both in absolute and relative terms. Reheating and regeneration concepts were found to be considerably effective in improving the energy and environmental performance of cogeneration systems by burning sugarcane bagasse and straw. For the evaluated categories, the results indicated that the proposed modifications are favorable for increasing the efficiency of the thermodynamic cycle and for decreasing the environmental impacts of the product system. The best results were obtained using bagasse and straw in the boiler furnace and using reheat-regenerative Rankine cycle. In this case it was noted a reduction between 5.3% and 15.6% over all impact categories analysed.

A infraestrutura de transportes traz benefícios sociais e econômicos, porém traz também inevitáveis impactos ambientais que não podem ser negligenciados, como supressão da vegetação local e poluição atmosférica. Esses impactos ambientais podem ser quantificados e analisados pela técnica Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que cria a possibilidade de contemplar o aspecto ambiental na tomada de decisões e pode trazer melhor compreensão da cadeia produtiva. Na última década, é crescente a utilização dessa técnica na área de pavimentação, entretanto ainda é pouco usual no Brasil. O objetivo dessa dissertação é avaliar os impactos ambientais produzidos por duas técnicas de restauração de pavimentos asfálticos, comparando-se os resultados de ACV que observaram as fases de produção de materiais e de transportes. Dois cenários de restauração foram estudados, o primeiro considerou uma mistura asfáltica composta exclusivamente por materiais virgens (restauração convencional), e o segundo, considerou uma mistura asfáltica composta por 35% de Reciclado de Pavimento Asfáltico (RPA). As ACV foram procedidas de três maneiras distintas: (a) com o banco de dados e software alemão GaBi e o método EDIP 1997, (b) com o banco de dados da USLCI e pelo método do EDIP 1997, e (c) com software PavementLCA e o método TRACI. Os resultados obtidos a partir dos três diferentes procedimentos indicaram que a restauração com RPA apresentou redução dos impactos ambientais potencias quando comparada com a restauração convencional. Observou-se também que, para a maioria das análises, a atividade que mais contribuiu para os impactos das duas estratégias de restauração foi a de produção dos materiais. A análise de sensibilidade dos resultados obtidos com o GaBi e com o USLCI mostrou diferenças consideráveis, causadas pelas diferentes fontes de dados. Apesar de ser uma técnica em crescimento, a ACV ainda apresenta limitações quando aplicada a pavimentos, sobretudo, pela complexidade de seu ciclo de vida e pelas incertezas que envolvem sua elaboração, assim, estudos sobre ACV devem continuar, a fim de padronizar a técnica para a área e, com o tempo, obter resultados cada vez mais precisos. / Transportation infrastructure brings social and economic benefits, but it also brings unavoidable environmental impacts that can not be neglected, such as suppression of local vegetation and air pollution. These environmental impacts can be quantified and analyzed by the Life Cycle Assessment (LCA) technique, which creates the possibility of contemplating the environmental aspect in decision making and can provide a better understanding of the production chain. In the last decade, the use of this technique in the area of pavement is increasing, although not very usual in Brazil. The goal of this thesis is to analyze the environmental impacts produced by two asphalt pavement rehabilitation techniques, comparing the LCA results of material production and transportation phases. Two rehabilitation scenarios were studied, the first one considering an asphalt mixture composed exclusively by raw materials (conventional rehabilitation), and the second one considered an asphalt mixture composed by 35% of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). The LCA was done in three different ways: (a) with the German database and software GaBi and the EDIP 1997 method, (b) with the USLCI database and the EDIP 1997 method, and (c) with PavementLCA software and the TRACI method. The results obtained from the three different procedures indicated that the rehabilitation with RPA showed reduction of the potential environmental impacts when compared with the conventional rehabilitation. It was also observed that for the majority of the analysis, the activity that contributed the most to the impacts of the two rehabilitation strategies was the material production one. The sensitivity analysis of the results obtained with GaBi and with USLCI showed considerable differences in their values, caused by the different data sources. Although it is a growing technique, LCA still presents limitations when applied to pavements, mainly due to the complexity of its life cycle and the uncertainties involved in its elaboration, so studies about LCA should continue with the aim of standardizing the technique for the area and, over time, achieve increasingly more accurate results.

Foi construído um modelo representativo do ciclo de vida da água em uma refinaria de petróleo, contemplando todos os usos a que esta se presta. Nesse contexto foram avaliados do ponto de vista ambiental, energético e econômico cenários em que etapas adicionais eram incorporadas ao tratamento de efluentes de forma a viabilizar o reúso de água e o fechamento do circuito na própria refinaria, reduzindo assim a necessidade de captação e, consequentemente, de tratamento da água bruta captada pela refinaria. O Cenário I corresponde ao cenário-base, sem implantação de nenhuma ação voltada ao reúso. No Cenário II, é incorporada a etapa adicional chamada Tratamento Fase 1, constituída por um processo de Clarificação seguido de uma Eletrodiálise Reversa (EDR) que permite o reúso de 255,7 m3/h dos 350 m3/h lançados inicialmente ao corpo hídrico no Cenário I. No Cenário III, é incorporada ao arranjo do Cenário II uma etapa de Cristalização Evaporativa para tratar o concentrado salino da EDR, recuperando, assim, mais 55,4 m3/h dos 350 m3/h lançados inicialmente, utilizando, para isso, vapor residual inicialmente não aproveitado pela refinaria. A análise ambiental foi desenvolvida por Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e constatou um desempenho muito semelhante dos três cenários. Apesar disso, a análise em perfil aberto, de impactos de midpoint, evidenciou ganhos ambientais significativos associados ao fechamento de circuito de água e, embora com vantagens muito discretas, o Cenário III apresentou um desempenho superior ao do Cenário II em todas as categorias e, na grande maioria delas, também superior ao desempenho do Cenário I. A análise de indicador único, em endpoint, destacou o impacto em Mudança Climática, relativo principalmente à queima de gás natural na caldeira para a geração de vapor, como o principal impacto ambiental associado ao ciclo de vida da água na refinaria, responsável por mais de 90% do valor correspondente ao resultado do indicador único. A análise energética foi desenvolvida utilizando-se o indicador de Demanda Cumulativa de Energia (CED) e resultou em um desempenho superior do Cenário I, ainda que com pequenas diferenças em relação aos Cenários II e III. O pior desempenho foi o do Cenário II. Comparando-se a contribuição relativa dos diferentes tipos de energia, destaca-se a energia de origem hidrelétrica, responsável por cerca de 80% do indicador único de CED em todos os três cenários. A análise econômica foi realizada por meio de indicadores tradicionalmente utilizados para a análise de viabilidade de projetos Taxa Interna de Retorno (TIR) e Valor Presente Líquido (VPL) , considerando, como referência, as regras de cobrança pelo uso da água vigentes na bacia do rio Paraíba do Sul. Com os preços cobrados atualmente pelo uso da água desta bacia, a implantação de ambos os cenários de reúso (II e III) não se viabiliza economicamente. Para que isso ocorra, o valor cobrado pelo uso da água teria que ser da ordem de 50 a 80 vezes maior do que o que é cobrado atualmente. Dentre os cenários de reúso, o Cenário II apresentou desempenho econômico superior ao do Cenário III. / It was built a representative model of the water life cycle within a petroleum refinery, considering all the uses in which it is applied. In this context, under environmental, energetic and economic perspective, different scenarios were analyzed, where further treatment stages were added to the wastewater treatment process so that recycled water could be provided back to the refining process, reducing, therefore, the need for freshwater intake and pretreatment by the refinery. Scenario I is the base scenario, without implementation of any water reuse aimed action. In Scenario II, it is incorporated the additional stage called Phase 1 Treatment, which consists of a Clarification process followed by an Electrodialysis Reversal (EDR).This enables the recycling of 255.7 m3/h from the 350 m3/h previously discharged to the water body in Scenario I. In Scenario III, it is incorporated to the Scenario II setting an Evaporative Crystallization process for treating the concentrated brine resulting from the EDR process. This enables the recovery of more 55.4 m3/h from the 350 m3/h initially released, using, for that, the energy from residual steam previously not used by the refinery. The environmental analysis was developed through Life Cycle Assessment (LCA) and found very similar performances for all three scenarios. Despite that, the open profile analysis, of midpoint impacts, showed significant environmental gains from the closure of the water circuit and, though with very small advantages, Scenario III showed a better performance than Scenario II in all impact categories and, in most of them, also better than Scenario I performance. The single score analysis, considering endpoint impact categories, highlighted Climate Change, specially related to the natural gas burning in the boiler for steam generation, as the main impact category associated to the water life cycle within the refinery, being responsible for more than 90% of all the value of the single score indicator. The energetic analysis was developed using the Cumulative Energy Demand (CED) indicator and resulted in a better performance of Scenario I, even if with just small differences from Scenarios II and III. The worst performance was from Scenario II. Comparing the relative contribution of the different types of energy, the hydroelectricity was the most important one, being responsible for around 80% of the CED single score in all three scenarios. The economic analysis was developed through traditional indicators used for assessing projects viability Internal Return Rate (IRR) and Net Present Value (NPV), considering, as reference, the rules of charging for water use valid nowadays at the Paraíba do Sul river basin. With the prices charged nowadays for the water use from this basin, the implementation of both reuse scenarios is not economic viable. In order to make it viable, the charged value would have to be around 50 to 80 times higher than it is today. Among the reuse scenarios, Scenario II had a better economic performance than Scenario III.

O principal instrumento de avaliação dos impactos ambientais do ciclo de vida de produtos é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Uma de suas fases, a Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV) refere-se ao processo quantitativo e/ou qualitativo aplicado na caracterização e avaliação dos impactos associados ao inventário do ciclo de vida. Dentre os impactos ambientais avaliados, estão aqueles relacionados ao uso da terra. Um dos grandes desafios no campo da ACV refere-se diferenciação espacial e temporal nos métodos de AICV, sobretudo para impactos devido à transformação e ocupação da terra. Torna-se necessário o desenvolvimento de modelos de caracterização e/ou adaptação daqueles já existentes de maneira que possam considerar as características ambientais regionais de cada país, visando à obtenção de resultados mais consistentes e precisos. Assim, este trabalho tem o objetivo de analisar a aplicabilidade e a regionalização dos principais modelos de caracterização de impactos do uso da terra para a Avaliação do Impacto do Ciclo de Vida no Brasil. Para tanto foi conduzida uma revisão bibliográfica sistemática, a qual subsidiou a descrição e análise de dezesseis principais modelos de caracterização para avaliação de impactos do uso da terra. Durante a etapa de análise, as informações referentes a cada modelo foram classificadas de acordo com diferentes critérios, como: abordagem midpoint/endpoint, área de cobertura, área de coleta dos dados, diferenciação bio-geográfica, tempo de recuperação, situação de referência, robustez científica e relevância ambiental. Observou-se que seis modelos, de abrangência de aplicação global, apresentam robustez científica e relevância ambiental satisfatória para a avaliação dos impactos nos serviços ecossistêmicos e na biodiversidade: Brandão & Milà i Canals (2013); Müller-Wenk & Brandão (2010); Nunez et al. (2010); Saad, Koellner, Margni (2013); Souza (2010); Souza et al. (2013). Outra contribuição do trabalho refere-se às recomendações para a adaptação de modelos de caracterização, visando a regionalização, para a qual uma série de elementos-chave deve ser considerada, tais como o mecanismo ambiental modelado, a tipologia de uso do solo, o nível de diferenciação bio-geográfica usado para o cálculo dos fatores de caracterização e a situação de referência utilizada. / The main technique for assessing the environmental impacts of the product life cycle is the Life Cycle Assessment (LCA). One of its phases, the Life Cycle Impact Assessment (LCIA) refers to quantitative and / or qualitative process applied to the characterization and assessment of impacts associated with the life cycle inventory. Among the environmental impacts evaluated in LCA are those related to land use. A major challenge in the field of LCA refers to spatial and temporal differentiation in LCIA methods, especially for impacts due to land occupation and land transformation. It becomes necessary to develop models for the characterization and / or adapting existing ones so that they can consider regional environmental characteristics of each country, in order to obtain more consistent and accurate results. Therefore, this work aims to analyze the applicability and regionalization of the land use impacts characterization models in the Life Cycle Impact Assessment in Brazil. To achieve that, a systematic literature review was performed, which subsidized the description and analysis of sixteen major characterization models for land use impact assessment. During the analysis, the information regarding each model were classified according to different criteria, such as midpoint/ endpoint approach, coverage area, area of data collection, bio-geographical differentiation, recovery time, reference land use situation, scientific robustness and environmental relevance. It was observed that six models, with a global scope, present scientific robustness and environmental relevance sufficient for the assessment of impacts on biodiversity and ecosystem services: Brandão & Milà i Canals (2013); Müller-Wenk & Brandão (2010); Nunez et al. (2010); Saad, Koellner, Margni (2013); Souza (2010); Souza et al. (2013). Another contribution of this work were the recommendations for adapting characterization models, for which a number of key elements must be considered, such as the modelled land use impact pathways, the land use typology, the level of bio-geographical differentiation used for the characterization factors and the reference land use situation.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-06-20T14:26:30Z No. of bitstreams: 1 Mario Roberto Dos Santos.pdf: 2805393 bytes, checksum: 05385968aee97107c3fb2c3af54f225c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T14:26:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mario Roberto Dos Santos.pdf: 2805393 bytes, checksum: 05385968aee97107c3fb2c3af54f225c (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / The aim of this study was to evaluate the eco-efficiency of the transformation of industrial waste in potential profitable co-products, as a business approach to reducing environmental impacts within the supply chain. The paper was based on to the following research question: How to measure the eco-efficiency of companies that value their industrial waste to allocate or offer them as alternative raw material for other industries? In this context, bottom ash resulting from the coal combustion in power plants was evaluated as a alternative raw material replacing sand in the production of ceramic materials and clinker in Portland cement industry, as an approach to eco-efficiency in power plants. The methodological procedures have been carried out in three phases: data collection through interviews; secondary data collection in thesis and periodical articles for the Life Cycle Assessment [LCA] preparation and the data evaluation. Pollutant emissions to atmosphere, water and soil were measured in numerical terms, relating to the production process of electric power and its waste, focused on bottom ash. All pollutants emissions to atmosphere, water and soil in numerical terms relating to the production process of sand and clinker were also measured. The evaluation has been carried out following the ABNT NBR ISO 14045 standard. The inventory calculation was based on primary data collected directly in the studied company and secondary data collected from the literature and regulatory agencies and analyzed by the software SimaPro. Within the limits of this research, it can be inferred that the eco-efficiency measure is carried out in two steps: 1) assessment of environmental impacts through research of the environmental aspects involved in the production process from the extraction of raw materials to the final disposal of waste and compare them to the production process to include the use of such waste. For this evaluation it was essential to measure LCA of waste (or wastes) to be evaluate and to compare the two processes (using and without using residue) so you can check what the major impacts are. Calculate the eco-efficiency of the process; 2) survey the probable cost’s uses of this waste in other production processes so that you can check for a monetary threshold that can afford possible valuation resulting from the new operations additions to the delivery of waste to another industrial sector. Based on these two phases it was possible to established eco-efficiency of the project, from both environmentally and economic perspectives. This research used the ReCiPe endpoint score method that presented the following results: a) Eco-efficiency of the generation of bottom ash for use in the ceramic industry compared with the generation of bottom ash by thermal plant and replacing the sand by the bottom ash in the production of ceramic tiles, thermal plant eco-efficiency spend 0.2% lower to 0.97% higher; b) Eco-efficiency of generation of bottom ash for use in cement industry compared with the generation of bottom ash by thermal plant and replacing the clinker by between 15-50%, have eco-efficiency values ranging from 2.4% to 11.5%. The use of bottom ash total replacement scenario of industrial sand in the production of ceramic tiles can use 91% of the amount spent on the acquisition of sand to buy the bottom ash. The use of bottom ash in the partial replacement scenario clinker in Portland cement production is that 91.4% of the clinker value can be used in the purchase of bottom ash. We can infer that it is possible to measure the eco-efficiency by measuring the environmental impacts through the ACV of the waste and, together, economically test the feasibility of their use. / O objetivo desta pesquisa foi avaliar a ecoeficiência da transformação de resíduos industriais em potenciais coprodutos rentáveis, como uma abordagem empresarial para a redução dos impactos ambientais dentro de uma cadeia de suprimentos. Este trabalho teve como referência a seguinte questão de pesquisa: Como medir a ecoeficiência das empresas que valorizam seus resíduos sólidos industriais ao destiná-los como matéria-prima alternativa para outros setores industriais? Nesse contexto, foi avaliada a valorização de cinzas pesadas, provenientes da combustão de carvão mineral em usinas termelétricas, como matéria-prima alternativa em substituição da areia na produção de materiais cerâmicos e também na substituição do clínquer na indústria de cimento Portland, como uma abordagem de ecoeficiência em termelétricas. Os procedimentos metodológicos foram realizados em três fases: levantamento dos dados por meio de questionários e entrevistas; levantamento de dados secundários em teses e artigos de periódicos para elaboração da Avaliação do Ciclo de Vida [ACV]; e a avaliação dos dados. Foram dimensionadas as emissões de poluentes para atmosfera, água e solo em termos numéricos relativos ao processo produtivo de energia elétrica e seus resíduos, com o foco nas cinzas pesadas. Foram dimensionadas também todas as emissões de poluentes para atmosfera, água e solo em termos numéricos relativos ao processo produtivo da areia e do clínquer. A avaliação foi realizada segundo a norma ABNT NBR ISO 14045. O cálculo do inventário foi baseado em dados primários levantados diretamente na empresa estudada e os dados secundários coletados na literatura e nas agências reguladoras e analisados pelo software SimaPro. No limite desta pesquisa, pode-se inferir que a medida de ecoeficiência seja realizada em duas etapas: 1) avaliação dos impactos ambientais por meio da pesquisa dos aspectos ambientais envolvidos no processo produtivo desde a extração das matérias-primas até a disposição final dos resíduos e sua comparação com o processo produtivo com a inclusão do uso desses resíduos. Para essa avaliação, é fundamental dimensionar a ACV do resíduo (ou dos resíduos) a ser valorizado e comparar os dois processos (sem uso e com do resíduo) para que se possa verificar quais são os maiores impactos. Calcular o valor da ecoeficiência do processo; 2) levantamento dos prováveis custos do uso desses resíduos em outros processos produtivos para que se possa verificar se há uma margem monetária que possa arcar com possíveis valores decorrentes do acréscimo de novas operações até a entrega do resíduo para outro setor industrial. Baseado nessas duas etapas, foi possível estabelecer a ecoeficiência, tanto ambiental quanto econômica do projeto. Esta pesquisa utilizou o método ReCiPe endpoint H pontuação única, que apresentou os seguintes resultados: a) Ecoeficiência da geração de cinzas pesadas para uso na indústria de revestimentos cerâmicos comparada com a geração de cinzas pela termelétrica e a substituição da areia pelas cinzas pesadas na produção de revestimentos cerâmicos, a ecoeficiência da termelétrica passaria de 0,2% inferior para 0,97% superior; b) Ecoeficiência da geração de cinzas pesadas para uso na indústria de cimento comparada com a geração de cinzas pela termelétrica e a substituição do clínquer por cinzas pesadas em quantidades de massa entre 15-50%, têm-se valores de ecoeficiência variando de 2,4% a 11,5%. O uso das cinzas pesadas no cenário de substituição total da areia industrial na produção de revestimentos cerâmicos poderá usar 91% do valor gasto na aquisição de areia para comprar as cinzas pesadas. No uso das cinzas pesadas no cenário de substituição parcial do clínquer na produção de cimento Portland tem-se que 91,4% do valor do clínquer poderá ser utilizado na compra das cinzas pesadas. Pode-se inferir que é possível medir a ecoeficiência medindo-se os impactos ambientais, por meio da ACV do resíduo e, em conjunto, verificar economicamente a viabilidade do seu uso.

O uso intensivo de áreas do solo provoca alterações na sua qualidade, tornando-se necessária a criação de métodos de avaliação e monitoramento. A técnica de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma importante ferramenta para o cálculo de impactos ambientais, relativos a um sistema de produto com fronteiras delimitadas, sendo o Uso do Solo uma das categorias de impacto avaliada. Na ACV este impacto é avaliado, a partir de fatores de caracterização, os quais utilizam indicadores que quantificam as consequências de modificações na estrutura do solo, levando em consideração a realidade e as características morfológicas de cada país ou região. Este estudo tem como objetivo apresentar adequações relacionadas às condições brasileiras do modelo para a caracterização de impactos provocados pelo uso do solo, a partir da adaptação de fatores de caracterização. De acordo com a pesquisa bibliográfica acerca dos métodos de avaliação do uso do solo na ACV, dois grupos são avaliados a Biodiversidade e as Funções de Suporte de Vida (FSV). Neste estudo foram identificados diferentes métodos que avaliam os impactos nas FSV e a partir de alguns critérios adotados foram posteriormente submetidos a uma análise, a fim de se determinar o método de maior relevância para as condições brasileiras. O método escolhido utiliza como indicador a Matéria Orgânica do Solo (MOS), porém devido à ausência de dados em algumas regiões, podem ser utilizados valores de Carbono Orgânico do Solo (COS), componente essencial da MOS. Os valores para o COS no estado natural foram atribuídos segundo dados de literatura para o bioma Amazônia, os quais foram posteriormente adaptados para se obter o COS para os tipos de uso de solo considerados neste estudo, segundo a realidade brasileira. / The intensive use of land areas cause changes in its quality, making it necessary to create methods for assessing and monitoring. The technique of Life Cycle Assessment (LCA) is an important tool for the calculation of environmental impacts related to a product system with defined borders, and the Land Use category of impact assessed. In this LCA impacts are assessed from factors characterization using indicators that quantify the effects of changes in soil structure, taking into account the reality and the morphological characteristics of each country or region. This study aims to present adjustments related to the Brazilian model for characterizing impacts caused by land use, based on the calculation of characterization factors. In accordance with the literature of the LCA methods, two groups contribute to this category Biodiversity and Life Support Functions (FSV). In this study were discussed and evaluated different methods to calculate (FSV), from some criteria adopted, these were subjected to a comparative analysis, to the method of greatest relevance to Brazilian conditions. The method chosen to use as an indicator of Soil Organic Matter (SOM), but due to lack of data in some regions, can be used values of Soil Organic Carbon (COS) essential component of SOM. The values for COS in the natural state were assigned according to the literature data of the Amazon biome, which were adapted to obtain the COS for the types of land use considered in this study according to the Brazilian reality.

A Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) é um método estruturado, compreensivo e padronizado a nível internacional que quantifica informações sobre emissões, recursos consumidos e impactos ambientais potenciais de produtos através do seu ciclo de vida. Uma das fases do estudo, a Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV), refere-se ao processo quantitativo e/ou qualitativo aplicado na avaliação dos impactos associados ao inventário do ciclo de vida. Dentre os impactos ambientais abordados na AICV estão aqueles relacionados ao uso da terra, sendo avaliados segundo duas vertentes: impactos sobre a biodiversidade e impactos sobre Serviços Ecossistêmicos. A modelagem dos impactos dos serviços ecossistêmicos na ACV ainda apresenta limitações e alguns erros conceituais como, por exemplo, não avaliar de fato os benefícios fornecidos ao homem. Além disso, um dos grandes desafios na ACV refere-se à diferenciação espacial nos procedimentos metodológicos de AICV, sobretudo para impactos devido ao uso da terra. Assim, o principal objetivo desde estudo é discutir a inserção do conceito de serviços ecossistêmicos na ACV e obter fatores de caracterização de impactos em serviços ecossistêmicos relacionados ao solo para a AICV, aplicáveis de maneira regionalizada para o Brasil. A revisão de literatura e comparação do mecanismo ambiental para os impactos do uso da terra na AICV com o modelo em cascata de serviços ecossistêmicos possibilitou o desenvolvimento de um novo modelo conceitual para serviços ecossistêmicos relacionados solo. Cada uma das etapas do modelo de cascata foi alinhada à terminologia da ACV para coincidir com os níveis de modelagem de ponto intermediário e de danos ao mesmo tempo considerando os principais processos, funções, serviços, benefícios e valores relacionados ao solo. Além disso, foram calculados fatores de caracterização para impactos aos serviços ecossistêmicos relacionados à fertilidade do solo através da aplicação de um modelo de caracterização de AICV espacialmente diferenciado. O procedimento metodológico envolveu (i) a definição do mecanismo ambiental, tendo como indicador o teor de Carbono Orgânico do Solo (COS), (ii) a definição da Vegetação Natural Potencial como situação de referência e (iii) a definição das unidades biogeográficas de análise denominadas Associação Solo-Vegetação (ASV). Com base nestes parâmetros, foram calculados os estoques de COS para 32 classes diferentes de uso da terra e os estoques de COS para as situações referência, necessários para o cálculo dos impactos resultantes do uso da terra. Foram calculados e disponibilizados mais de três mil fatores de caracterização aos usuários de ACV, aplicáveis em 32 classes diferentes de uso da terra para 74 unidades biogeográficas (ASV). Além desses, foram obtidos fatores de caracterização também para as 27 unidades federativas do país, que apesar de estarem agregados em divisões políticas, levam em consideração dados regionais de COS. Por fim, os resultados e discussões deste trabalho contribuem na integração de dois campos de estudo e podem auxiliar ao melhor entendimento do sistema de produtos, não apenas focando em danos ambientais, mas também possibilitando a identificação de impactos positivos e agregação de valor. / Life Cycle Assessment (LCA) is a structured, comprehensive and standardized method at international level that quantifies information on emissions, resources consumed and potential environmental impacts of products through their life cycle. One of it phases, the Life Cycle Impact Assessment (LCIA), refers to the quantitative and/or qualitative process applied in assessing the impacts associated with the life cycle inventory. Among the environmental impacts addressed in LCIA are those related to land use, being evaluated according to two pathways: impacts on biodiversity and impacts on ecosystem services. The ecosystem services impact modelling on LCA still presents limitations and some conceptual errors, such as not actually evaluating the benefits provided to humans. In addition, one of the major challenges in LCA relates to the spatial differentiation in LCIA methodological procedures, especially for impacts due to land use. Thus, the main goal of the present study is to discuss the ecosystem services concept integration in LCA and obtain characterization factors of soil-related ecosystem services impacts, regionally applicable to Brazil. The literature review and the LCA environmental mechanism of land use impacts and the cascade model of ecosystem services comparison allowed the development of a new conceptual model for soil-related ecosystem services. Each one of these steps in the cascade model was aligned with the LCA\'s terminology to match the midpoint and endpoint modelling levels while considering the key processes, functions, services, benefits, and values related to the soil. In addition, characterization factors for ecosystem services related to soil fertility were calculated applying a spatially differentiated characterization model. The methodological procedure involved the (i) environmental mechanism definition, establishing the Soil Organic Carbon content (SOC) as an indicator, (ii) the definition of Potential Natural Vegetation as a reference situation and (iii) the definition of the biogeographic analysis units denominated Soil Vegetation Association (SVA). Based on these parameters, SOC stocks were calculated for 32 different land use classes and SOC stocks for reference situations allowing the calculation of impacts resulting from land use. More than two thousand characterization factors were calculated, being available to LCA users, applicable in 32 different land use classes to 74 biogeographic units (SVA). In addition, characterization factors were also obtained for the 27 Brazilian federative units, which, although aggregated in political divisions, consider SOC regional data. Finally, the results and discussions of this study contribute to the integration of two scientific domains and help to better understand the product system, not only focusing on environmental damages, but also enabling the identification of positive impacts and value aggregation.