O presente trabalho apresenta o resultado da análise sobre o novo foco da ferramenta Avaliação do Ciclo de Vida (ACV): a ACV consequencial. O método convencional da ACV - ACV atribucional - tem sido criticado pelo fato de não suportar decisões baseadas em cenários futuros. Como resposta a esta deficiência, a ACV consequencial surge como uma proposta a um método mais apropriado que avalia consequências ambientais futuras provocadas pelo uso do produto em estudo. O enfoque consequencial apresenta uma abordagem nova da ACV; ainda existem visões distintas e, algumas vezes, divergentes desta abordagem na comunidade internacional da ACV, seja na área acadêmica, seja fora dela. Neste trabalho são apresentadas e discutidas as diferenças, limitações, vantagens e desvantagens entre essas duas ferramentas. Foi possível observar que na realização de um estudo de ACV de um produto ou serviço, a definição do objetivo e escopo do estudo é fundamental para a escolha de qual enfoque da ACV será aplicado. Observou-se, também, que há limitações metodológicas tanto para a ACV atribucional como para a ACV consequencial. No caso da ACV atribucional, por exemplo, há incertezas com relação à escolha subjetiva do método de alocação de co-produtos. Já no caso da ACV consequencial, os resultados podem ser mais sensíveis e mais suscetíveis a incertezas devido às inclusões de estudo da tendência e projeções do mercado para a escolha dos dados e tecnologias marginais, e para a previsão de dados. / The main purpose of this master is to present the analysis results on the Life Cycle Assessment (LCA) new approach: consequential LCA. The conventional method of LCA the attributional approach - has been criticized for not supporting decisions based on future scenarios. In response to this deficiency, the consequential LCA appears as a proposal to a more appropriate method to evaluate future environmental consequences caused by the use of the product under study. As the consequential LCA represents a new approach to LCA, there still are divergent opinions within the LCA international community. In this work, there are shown and discussed the main differences, limitations between these two approaches. It was observed that in conducting an LCA study of a product or service, the definition of the objective and scope of the study is fundamental to the choice of which LCA methodology is applied. It was also observed that there are methodological limitations to both attributional LCA and consequential LCA. In case of attributional LCA, for example, there are uncertainties related to the subjective choice of the allocation method of co-products. In case of consequential LCA, the results may be more sensitive and more susceptible to uncertainties due to inclusions of trend studies and market projections for choosing marginal data and technologies, and for forecast data.

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

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

Orientador: Lúcia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Allganer_Katlen_M.pdf: 1913407 bytes, checksum: 0db427a1d4ddf8feb850924e6810f020 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As sociedades hoje têm de enfrentar os problemas resultantes dos padrões de consumo, como a geração de resíduos e sua destinação em áreas inadequadas, com conseqüentes impactos ambientais que dependem da composição dos resíduos e do tipo de disposição. Gerenciar a geração de resíduos significa administrar o processo produtivo e o consumo de bens, viabilizando o retorno dos materiais ao meio ambiente sem causar danos. Assim, é importante avaliar todo o ciclo de um processo, para promover a melhoria do desempenho ambiental de um produto e o uso de tecnologias sustentáveis. Diante desta realidade, o objetivo deste estudo foi avaliar as emissões de gases de efeito estufa durante etapas específicas do ciclo de vida do amido de milho plastificado com glicerol (plantio de milho e compostagem), fundamentando conhecimentos sobre os conceitos da Avaliação de Ciclo de Vida; e contribuindo com possíveis novos direcionamentos no uso de embalagens plásticas destinadas à compostagem, com conseqüente redução no uso de recursos não renováveis. Deste modo, este trabalho visa marcar o início de uma linha investigatória ainda incipiente na Unicamp, por tratar-se de um assunto pouco estudado e com muitas restrições na coleta de dados; e alertar a comunidade nacional sobre a importância deste tipo de estudo para o desenvolvimento sustentável tão apregoado no mundo todo. Os valores de emissões de CO2 obtidos neste estudo assemelham-se aos resultados divulgados na literatura internacional, considerando as restrições e a abrangência estabelecidas no escopo dos estudos comparados. Utiliza-se a metodologia de gestão ambiental, a Avaliação do Ciclo de Vida, descrito pelas Normas NBR 14040 e 14044, para orientações de divulgação dos resultados obtidos. A base de dados utilizada literatura e parte experimental, em que a amostra de amido de milho plastificado com glicerol é produzida em misturador de alto cisalhamento e submetida ao teste de biodegradação sob a Norma ASTM D5988-03 / Abstract: Today society has to face problems that result from consumerism, like waste production and its inadequate disposal, with consequent environmental impacts that are linked to waste composition and kind of disposal. Managing waste production means to control the productive processes and the consuming of goods, in a way that waste materials return to the environment without causing much impact. It is then important to evaluate all the full cycle of a process in order to enhance the environmental performance of a product and the use of sustainable technologies. Under these concepts, the objective of this study was to assess greenhouse gases emissions during specific stages of the plasticized corn starch life cycle (corn growing and composting), underlying the knowledge of Life Cycle Assessment concepts; and contributing with possible new directions to the use of plastic packages for composting, with consequent reduction of non-renewable sources. Furthermore, this work aims to start an investigative line still incipient at Unicamp, for not being a very well known subject and with a lot of restrictions in data collection; and warn the national community about this kind of study for the sustainable development so publicized in the world. The results of CO2 emissions obtained in this study are similar to the results found in international works, considering the restrictions and the established range in the scope of the compared studies. It is used the environmental management tool, Life Cycle Assessment, described by Brazilian standards NBR 14040 and 14044 as orientation for results publication. As database, it is made a literature review and an experimental part, in which a corn starch sample is plasticized with glycerol in a high shear mixer and gone under biodegradation test using ASTM D5988-03 standard / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

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).

Os estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) aplicados ao setor têxtil tiveram inicio na década de 1990, sendo realizados principalmente nos Estados Unidos e na Europa. No Brasil, os estudos de ACV aplicados a produtos têxteis utilizando dados nacionais iniciaram nos últimos dois anos. As normas ISO 14040 e 14044 fornecem a estrutura indispensável para a ACV, no entanto, ainda que balizadas por recomendações, certas escolhas metodológicas são realizadas pelo executor do estudo. Na maioria dos ciclos de vida do produto, há pelo menos um processo que tem mais de um produto como saída, e para o qual não é possível coletar dados em separado, sendo necessário aplicar um procedimento de alocação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da aplicação de diferentes procedimentos de alocação no resultado final de um estudo de ACV aplicado à produção de fibras têxteis, através da análise de estudos publicados e da realização de estudo de caso. A revisão dos estudos publicados na literatura baseou-se no método de revisão bibliográfica sistemática. Dentre as publicações que apresentaram o procedimento de alocação selecionado, o que representa apenas 34% dos estudos, a alocação econômica foi realizada em sete estudos, seguido da alocação baseada em critérios físicos (massa) em cinco estudos. No estudo de caso realizado para a produção de 1 tonelada de fibra de algodão no Brasil, a alocação de todo o impacto para a fibra de algodão resultou em 4120kg/CO2 equivalente, enquanto alocando por massa e critério econômico, respectivamente, obteve-se 1627kg/CO2 equivalente e 3419kg/CO2 equivalente. Para a fibra de politereftalato de etileno (PET), observou-se que o método de alocação selecionado altera a fronteira do estudo, que por sua vez impacta no resultado final. Os resultados encontrados no presente estudo reforçam a necessidade de reportar explicitamente as escolhas metodológicas e realizar análise de sensibilidade. / Life Cycle Assessment (LCA) studies applied to the textile sector started in the 1990s, being conducted primarily in the United States and Europe. In Brazil, the LCA studies applied to textiles using national data began in the last two years. The ISO standards 14040 and 14044 provide the necessary structure to the LCA, however, certain methodological choices even that oriented, are made by the analyst. In most product life cycles, there is at least one process that has more than one product as output, and for which it is not possible to collect separate data, being necessary to apply an allocation procedure. This study has aimed to evaluate the influence of applying different allocation procedures in the results of an LCA study applied to textile fibers, through the analysis of published studies and conducting a case study. The review of published studies was performed based on the systematic review method. Among the publications that have presented the allocation procedure selected, which represents only 34% of the studies, economic allocation was performed in seven studies, followed by allocation based on physical criteria (mass) in five studies. In the case study for the production of one ton of cotton fibers in Brazil, allocating the full impact for cotton fiber resulted in 4120kg/CO2 equivalent, while allocating according to mass and economic criteria, respectively, resulted in 1627kg/CO2 equivalent and 3419kg/CO2 equivalent. For the PET fiber, it was observed that the allocation procedure changes the system boundary, and hence the results. The results of this study emphasize the need to explicitly communicate the methodological choices and perform sensitivity analysis on LCA results.

Qualquer produto, independente do material que é preparado, causa um impacto no meio ambiente: ou em função das matérias-primas que consome, ou do seu processo produtivo, ou devido ao seu uso ou disposição final. É pouco provável que a humanidade tenha consciência desse fato haja vista que quem nasce, cresce ou vive por muitos anos nas cidades, tende a perder a percepção da dependência do homem para com o meio natural. Em especial, para as empresas, em sua maioria, a preocupação com a problemática ambiental ainda não se transformou em práticas administrativas e operacionais efetivas. Entretanto, diante de políticas públicas que impõem posturas menos agressivas ao meio ambiente e uma sociedade econômica globalizada que começa a preocupar-se com a grave crise ambiental do planeta, as empresas percebem a importância de firmarem, entre suas estratégias, as questões ambientais. Portanto, o objetivo deste trabalho é propor um Programa de Educação Ambiental Empresarial baseado no uso da Avaliação do Ciclo de Vida dos produtos. Para tanto, foi proposto um Programa de Educação Ambiental Empresarial que, aplicado através de um estudo de caso, dentro de uma empresa multinacional do ramo eletroeletrônico, possibilitou uma melhora no nível de conscientização dos funcionários, bem como contribuiu para a redução das perdas de matérias-primas durante o processo produtivo e possibilitou, com isso, o aumento da produtividade e uma economia para o meio ambiente. / Any product, regardless of the material is prepared, has an impact on the environment: or depending on the raw materials it consumes, or its production process, or because of their use or disposal. It is unlikely that humanity is aware of this fact considering that whoever is born, grows and lives for many years in cities, tends to lose the perception of dependence of man to the natural environment. In particular, for companies, mostly the concern with the environment has not turned into practice administrative and operational effective. However, based on public policy positions that require less aggressive to the environment and a global economic society that is beginning to worry about the serious environmental crisis in the world, companies realize the importance to enter into, including their strategies, environmental issues. Therefore, the objective of this paper is to propose an environmental education program based on the use of Enterprise Assessment Life Cycle of the products. It was thus proposed an Environmental Education Program Business which, when applied through a case study within a multinational electric components, has significantly improved the level of awareness of employees and contributed to the reduction of losses of materials during the production process and made possible, thereby increasing productivity and economy to the environment.

A sustentabilidade do planeta é responsabilidade coletiva e ações para melhorar o ambiente global são necessárias e implicam na adoção de práticas de produção e consumo sustentáveis. O desenvolvimento da Indústria Têxtil e Confecção incorpora tecnologias nos campos das ciências físicas, químicas e biológicas necessárias às atividades do setor, desde a obtenção da matéria-prima, produção de fios e tecidos e, seus respectivos acabamentos, consumindo grandes quantidades de recursos e energia. O Desenvolvimento Sustentável ao expandir o foco econômico para as dimensões ambiental e social dos processos de produção e serviços originou uma visão sistêmica dos inputs e outputs do processo produtivo e suas consequências ambientais, estruturando o conceito de ciclo de vida do produto (ACV). O objetivo desse estudo é avaliar o ciclo de vida de uma calça feminina confeccionada em malha de poliamida, utilizada como uniforme do ensino médio estadual no Paraná, do berço ao túmulo, com 3 possibilidades de descarte. Foi realizado um estudo de caso para verificar a viabilidade de aplicação da ferramenta ACV para avaliação do impacto ambiental do produto final por meio do software LCA SimaPro8.1.16Faculty. A coleta de dados foi realizada por meio de questionário, baseado nas diretrizes da NBR ISO 14040 que determinam as fases e procedimentos gerais da execução de um estudo de ACV, para identificar a estrutura produtiva da empresa de confecção permitindo o levantamento quantitativo de dados referentes ao processo produtivo, a identificação das entradas e saídas de materiais e energia elétrica e, a quantificação dos resíduos gerados. Algumas informações foram retiradas do banco de dados de inventários de processos disponíveis no software utilizado para este estudo. A avaliação do ciclo de vida da calça de poliamida foi baseada no Manual do Sistema Internacional de Referência de Dados sobre o ciclo de vida de produtos e processos (ILCD). A tabulação dos dados do produto foi realizada no software SimaPro8.1.16Faculty. A base de dados de inventário selecionada foi a Ecoinvent v.2 e, para realização da análise de impacto foi adotado o método de impacto gerado Eco-indicator 99. O software LCA SimaPro 8.1.16 Faculty mostrou-se ferramenta eficiente para a realização da avaliação do ciclo de vida da calça de poliamida com os três cenários de descarte, permitindo a análise dos impactos ao nível da categoria de danos para a saúde humana, qualidade do ecossistema e recursos e, possibilitando a análise da carga ambiental por categoria de impacto, de acordo com o que propõe a ISO 14042 sobre os elementos de seleção de definição de categorias para a fase de Avaliação / The sustainability of the planet is collective responsibility and actions to improve the global environment are necessary and imply the adoption of sustainable production and consumption practices. Development of Textile and Confection incorporates technologies in the fields of physical, chemical and biological sciences necessary to the sector\'s activities, from obtaining the raw material, production of yarn and fabric and their finishes, consuming large amounts of resources and energy . Sustainable Development to expand economic focus to environmental and social dimensions of production processes and services led to a systemic view of the inputs and outputs of the production process and its environmental consequences, structuring the concept of product life cycle (LCA). The aim of this study is to evaluate the life cycle of a woman\'s pants made of polyamide fabric, used as a uniform average state school in Parana, from cradle to grave, with 3 possibilities for disposal. A case study was performed to verify the application feasibility of LCA tool for assessing the environmental impact of the final product through ACL SimaPro 8.1.16 Faculty software. Data collection was conducted through a questionnaire, based on the guidelines of ISO 14040 which determine the general phases and procedures of the execution of an LCA study, to identify the productive structure of the clothing firm allowing the quantitative survey data for the production process, the identification of the inputs and outputs of materials and energy, and the quantification of waste generated. Some information was taken from the inventory database processes available in the software used for this study. The evaluation of the polyamide trousers life cycle was based on the International System Manual Data Reference on the lifecycle of products and processes (ILCD). Tabulation of the product data was performed in SimaPro8.1.16Faculty software. The selected inventory database was Ecoinvent v.2 and to perform impact analysis was adopted impact generated method Eco-indicator 99. The LCA SimaPro 8.1.16 Faculty software was efficient tool for the realization of assessment of the life cycle of the polyamide pants with three disposal scenarios, allowing the analysis of impacts on the category of damage to human health, ecosystem quality and resources, enabling the analysis of environmental load by impact category, according to which it proposed to ISO 14042 on the selection of elements to define categories for the phase evaluation

Orientadores: Luis Augusto Barbosa Cortez, Marcelo Pereira da Cunha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T21:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_TerezinhadeFatima_D.pdf: 3738702 bytes, checksum: e368bb547a1651b00f2e7c3133f1f8aa (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A colheita de cana crua, sem queima, tem sido imposta principalmente por questões ambientais e com vistas ao aproveitamento integral da cana-de-açúcar. Questões econômicas, ambientais e sociais induzem à mecanização da colheita, o que pode proporcionar melhores condições de trabalho e o aproveitamento da palha, com a eliminação da queima prévia. Parte da palha pode ser utilizada para cobertura do solo, melhorando o reciclo de nutrientes, a retenção de água e redução da erosão. Outra parte da palha poderá ser recolhida, enviada para a indústria e utilizada para geração de eletricidade e/ou para produção de etanol de 2ª geração. Este trabalho, com auxílio da Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC/CTBE), empregou as metodologias de insumo-produto e análise de ciclo de vida (ACV) para analisar os impactos socioeconômicos e ambientais do recolhimento e aproveitamento da palha de cana-de-açúcar no setor sucroenergético, considerando (i) a tecnologia de colheita existente (colhedora Convencional) e em desenvolvimento (Estrutura de Tráfego Controlado ¿ ETC, proposta de mecanização com redução e controle do tráfego), (ii) a parcela de palha recolhida, (iii) a forma de recolhimento e transporte e (iv) seu uso. Avaliou-se, também, a viabilidade econômica de cada rota tecnológica considerada. Verificou-se que a colheita integral é economicamente vantajosa na fase agrícola e que a redução da densidade de carga pode ser compensada com menor perda de colmos, devido à redução de potência dos extratores da colhedora. O enfardamento apresenta custos elevados para pequenas frações de recolhimento devido à redução na capacidade operacional das máquinas. A análise do modelo verticalizado de produção (fase agrícola e industrial) mostrou que a baixa eficiência da estação de limpeza a seco interfere diretamente nos rendimentos da indústria, diminuindo a vantagem da colheita integral. A proposta de recolher palha através de colheita integral com palha repicada apresentou bons resultados nas simulações, reduzindo o custo de transporte e melhorando a eficiência de separação da palha na indústria. Considerando o modelo verticalizado de produção, fardos 7,5 t/ha (com colhedora convencional) e Integral sem ponteiro repicada (ETC) apresentam maiores valores para TIR, 12,0% e 14,2%, respectivamente. A fase agrícola responde por 80% a 90% dos impactos ambientais, variando de acordo com o cenário e a categoria de impacto analisada. O uso e produção de fertilizantes e corretivos são os itens que mais ocasionam os impactos ambientais, seguidos de uso de óleo diesel. Em termos socioeconômicos, a colheita integral apresenta maior valor de produção e PIB; já os cenários com fardos apresentam maior remuneração mensal média por emprego e número de empregos gerados em função do maior número de operações mecanizadas demandando mais mão de obra. O resultado principal do estudo mostra que os cenários com ETC apresentam maior eficiência econômica e a proposta de recolhimento através de colheita integral com palha sem ponteiro e repicada apresentou maior atratividade econômica com menores impactos ambientais. Esta pesquisa demonstra a importância de desenvolvimento de tecnologias que permitam melhor aproveitamento da biomassa / Abstract: Harvesting of green sugarcane, without burning, has been imposed mainly by environmental issues and aiming to take full advantage of sugarcane. Economic, environmental and social issues induce mechanical harvesting, which can provide better working conditions and the use of straw, with the elimination of the previous burning. Part of the straw can be used for soil coverage, enhancing the recycling of nutrients, water retention and reducing erosion. Another part of the straw can be collected, sent to the industry and used for bioelectricity generation or production of 2nd generation ethanol. This paper, with the support of Virtual Sugarcane Biorefinery (VSB), applied input-output and life cycle analysis methodologies to analyze the socioeconomic and environmental impacts of collection and utilization of straw sugarcane, considering (i) harvesting of sugarcane existing (conventional harvester) and developing (ETC - Controlled Traffic Structure ¿ proposed mechanization of reduction and traffic control) technologies, (ii) fraction of gathered straw, (iii) form of collection and transportation and (iv) use of straw. It was also evaluated economic viability of each technological route considered. It was found that the integral harvest system is economically advantageous in the agricultural phase, and that the load density reduction is almost matched with lower loss of stalks due to the reduced power of the harvesters¿ exhauster. The baling system shows higher costs of small fractions straw recovery due to reduction of the machines operational capacity. The verticalized production model analysis (agricultural and industry fases) showed that the low efficiency of dry cleaning station directly interferes with the industry output, reducing the advantage of the integral harvest system. The proposal to collect straw through integral harvest with chopping presented good results in simulations, reducing the cost of transport of straw and improving industrial productivity with better separation of straw. Considering the verticalized production model, 7,5 ton/ha baling (with conventional harvester) and integral harvest system chopped without tops (ETC) present higher values of IRR, 12,0% and 14,2%, respectively. Regarding environmental impacts, it was found that agricultural phase represents 80% ¿ 90% of the environmental impacts, varying according to the analyzed scene and the impact category. The use and production of fertilizers and soil correctors are the items that cause the most environmental impacts followed by the use of diesel. In socioeconomic terms the integral harvest system presents higher production value and GDP (Gross Domestic Product); the baling scenes present higher average monthly income per job and number of generated jobs due to higher number of mechanized operations requiring more manpower. The main result of this study shows that ETC scenes present higher economic efficiency and the recovery proposal of integral harvest system chopped without tops presented higher economic prospects with lower environmental impacts. This paper shows the importance of technology development which permits better use of biomass / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutora em Engenharia Agrícola

Orientadores: Joaquim Eugênio Abel Seabra, Ester van der Voet / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:50:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_CinthiaRubioUrbanoda_D.pdf: 4119724 bytes, checksum: 9e376a7eb523184696bec1d76fb133ec (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O interesse na redução das emissões de gases de efeito estufa e a busca por segurança energética têm promovido o aumento da produção de biocombustíveis e investimentos em tecnologias de produção avançada. Partindo-se da hipótese de que estas tecnologias trariam benefícios para o perfil ambiental dos bicombustíveis, o objetivo deste trabalho foi avaliar, sob o ponto de vida ambiental, cenários prospectivos de produção de etanol no Brasil levando em conta a introdução das melhorias tecnológicas propostas para o setor sucro-energético (e.g., plantio direto e produção do etanol de segunda geração). Adicionalmente, uma comparação prospectiva do etanol de segunda geração produzido a partir de diferentes biomassas foi realizada para avaliar a competitividade do etanol produzido a partir dos resíduos da cana-de-açúcar. A técnica de avaliação do ciclo de vida (ACV) foi adotada, utilizando o método CML para a avaliação de impacto do ciclo de vida (AICV) e o método Monte Carlo para a análise de incertezas. As seguintes categorias de impacto ambiental foram consideradas: depleção de recursos abióticos (consumo de combustível fóssil), aquecimento global, toxicidade humana, ecotoxicidade (terrestre e aquática), oxidação fotoquímica, acidificação e eutrofização. Emissões associadas aos impactos diretos e indiretos da mudança do uso do solo não estão no escopo deste trabalho. Os resultados indicam que as melhorias propostas conferem benefícios ambientais ao etanol de cana no cenário prospectivo frente ao etanol de produção convencional. A prática de plantio direto da cana-de-açúcar contribuiria para a redução dos impactos ambientais ao longo do ciclo de vida do etanol. Considerando todas as melhorias, o uso do etanol de primeira geração traria benefício ambiental maior do que o de produção conjunta (primeira e segunda geração), com exceção das categorias de acidificação e eutrofização. Quando comparado à gasolina, o etanol tem menor impacto em depleção abiótica e aquecimento global, mas não nas outras categorias de impacto. A comparação com o etanol de outras biomassas indica que o etanol derivado da palha da cana tem menor impacto ambiental em todas as categorias de impacto analisadas. A partir desses resultados, conclui-se que a evolução tecnológica projetada para a produção de cana-de-açúcar conduziria à melhoria do perfil ambiental do etanol. A produção de etanol de segunda geração, no entanto, não apresentaria vantagem ambiental frente ao etanol de primeira geração (considerando xii os parâmetros utilizados). Mas esta conclusão é sensível principalmente ao nível da coprodução de eletricidade excedente e ao respectivo combustível deslocado / Abstract: The interest in greenhouse gas emission mitigation and enhancement of energy security has fostered the production of biofuels and investments in technologies for the production of advantaged biofuels. Assuming that such technologies could improve the environmental performance of biofuels, the goal of this work was to analyze, from an environmental perspective, the ethanol production in Brazil in prospective scenarios. Additionally, a prospective environmental comparison of the ethanol produced from sugarcane residues and from other feedstocks was also performed. The life cycle assessment (LCA) technique was employed using the CML method for the life cycle impact assessment (LCIA) and the Monte Carlo method for the uncertainty analysis. Abiotic depletion (fossil fuels), global warming, human toxicity, ecotoxicity (terrestrial and fresh water), photochemical oxidation, acidification and eutrophication were the environmental impacts categories analyzed. Results indicated that proposed improvements would lead to environmental benefits in the prospective scenarios compared to the current ethanol production. No tillage practice for sugarcane production has potential to contribute for the mitigation of environmental impacts. The projected first generation ethanol would lead to greater environmental benefits than the combined first and second generation ethanol, except for the impacts related to acidification and eutrophication. Compared to gasoline life cycle, sugarcane ethanol has less impact regarding abiotic depletion and global warming. The comparison among different feedstocks showed that ethanol from sugarcane bagasse would lead to less environment impacts. The results suggest that the projected technological evolution for sugarcane production can contribute for improving ethanol environmental performance. Second generation ethanol, on the other hand, would not lead to greater environmental benefits when compared to the projected first generation ethanol. This conclusion, however, is sensitive to the coproduction of electricity and the respective displaced fuel / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutora em Planejamento de Sistemas Energéticos