Com o salto no desenvolvimento advindo das Revoluções industriais do século passado, a necessidade de fontes energéticas que atendessem a esse desenvolvimento aumentou vertiginosamente; e os recursos de origens não-renováveis atenderam a essa indigência. Porém, com as crises do petróleo no final da década de 80, os governos perceberam a necessidade de diversificação de suas matrizes energéticas. No Brasil, o primeiro programa de produção de biocombustível tendo a biomassa como matéria-prima surgiu após a crise, mas com a recuperação do mercado petrolífero, o programa não se fortaleceu. No final do século passado, o impacto ambiental da exploração dos combustíveis de origem fóssil se tornou mais evidente; logo, acordos entre países foram firmados com a finalidade de reduzir as emissões de GEE. No ano de 2003, através de um decreto, foi criado o Programa Nacional de Produção de Biodiesel (PNPB), e em 2005 a Lei nº 11.097 tornou obrigatória a adição de biocombustível no diesel. Com o aumento da demanda de matéria-prima para a produção de biocombustíveis, as pesquisas com a finalidade de avaliar o ciclo de vida da produção da matéria-prima foram impulsionadas. Diante desse panorama, o objetivo desse trabalho foi avaliar o desempenho ambiental e energético da produção de cachos frescos de dendê no Estado do Pará, em relação aos plantios a Malásia, maior produtora mundial de dendê. A metodologia utilizada foi a Avaliação do Ciclo de Vida, normatizada pelas ISO da série 14 000. A etapa mais impactante da produção foi o preparo da área. Nas categorias de impacto, mudanças climáticas, eutrofização e acidificação, o plantio brasileiro foi menos impactante. Para o balanço energético, o Estado do Pará produziu 5 unidades de energia a menos que a Malásia, mas ainda assim, comparando a espécie com outras já utilizadas como matéria-prima para os biocombustíveis, é econômica e ambientalmente viável a produção de biodiesel à base de óleo de dendê. / With the leap in development arising from the industrial revolutions of the past century, the need for energy sources that met this development has increased dramatically; and the non-renewable source of resources responded to this indigence. However, with the oil crisis in the late 80s, governments realized the need for diversifying their energy matrix. In Brazil, the first biofuel production program of biomass as raw material emerged after the crisis, but with the recovery of the oil market the program was not strengthened. At the end of the last century, the environmental impact of the exploitation of fossil fuels became more evident; therefore, agreements between countries were signed in order to reduce GHG emissions. In 2003, through a decree, the National Program for Biodiesel Production, PNPB was created, and in 2005, Law n.° 11.097 made the addition of biofuel in diesel a mandatory thing. With the increasing demand of raw material for biofuel production, researches in order to assess the life cycle of production of the raw material were driven. Before this background, the aim of this study was to evaluate the environmental performance and energy production of fresh palm bunches in the state of Pará, referring to plantations in Malaysia, world's largest producer of palm oil. The methodology used was the Life Cycle Assessment, standardized by the ISO series 14 000. The most striking stage of production was the preparation of the area. In the categories of impact, climate change, eutrophication and acidification, brazilian plantation was less impressive. For energy balance, the state of Pará produced 5 power units less than Malaysia, yet still comparing the species with others already used as a feedstock for biofuels, the production of palm oil based on biodiesel is economically and environmentally feasible.

Os resíduos sólidos urbanos são um dos grandes problemas da sociedade atual. Nesse sentido é necessário discutir soluções para o destino dos resíduos gerados diariamente, cada vez mais em maior quantidade, sendo imperativo avançar na busca de alternativas, não só na busca de novas tecnologias e soluções, como também o aprimoramento das metodologias hoje empregadas para resolver este relevante problema, especialmente nos grande centros urbanos. Esta dissertação expõe o resultado de uma avaliação econômico-ambiental comparativa realizada por meio de uma metodologia desenvolvida pela BASF, entre duas potenciais tecnologias: aterro sanitário e a incineração com recuperação de energia. Para viabilizar o trabalho, as informações utilizadas foram tanto de dados reais aterro sanitário e incinerador Essencis Soluções Ambientais S.A., (assumindo algumas premissas) quanto a utilização de dados secundários, utilizando o estudo de Arena et al., 2003. Esta ferramenta de Análise de Ecoeficiência abrange a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que é uma técnica para avaliar as entradas e saídas de matéria e energia e os impactos ambientais potenciais associados a todas as etapas de extração de recursos e suas transformações, além do uso e disposição final do produto. Os dados obtidos na avaliação ambiental são apresentados segundo as categorias principais, usando um método de ponderação desenvolvido pela BASF e compreendem o consumo de recursos naturais, consumo de recursos energéticos, emissões para o ar, água e solo, potencial de toxicidade humana, acidentes do trabalho, doenças ocupacionais e uso da terra. A avaliação econômica, neste trabalho, levou em consideração os custos envolvidos na operação e manutenção das técnicas de disposição ou tratamento dos resíduos sólidos urbanos. O estudo comparativo considerou a disposição ou tratamento de 7.324.109.000 quilogramas de resíduos sólidos urbanos. Como resultado, a matriz de ecoeficiência aponta que o incinerador é a alternativa que mais se destaca, considerando o perfil ambiental e econômico, dentro das premissas adotadas neste estudo e levando-se em consideração que é uma técnica com aproveitamento de energia. / Municipal solid waste is one of the major problems of modern society. In this sense it is necessary to discuss solutions to the fate of waste generated daily, increasingly in larger amounts, being imperative to advance the search for alternatives, not only in search of new technologies and solutions, as well as the improvement of methodologies currently employed to solve this relevant issue, especially in large urban centers. This paper presents the results of a comparative economic-environmental assessment performed by a method developed by BASF, two potential technologies: landfill and incineration with energy recovery. To facilitate the work, the information used were both real data - landfill and incinerator - Essencis Soluções Ambientais S.A., (assuming some assumptions) and the use of secondary data, using the study of Arena et al., 2003. This Ecoefficiency Analysis tool covers the methodology of Life Cycle Assessment (LCA), which is a technique to evaluate the inputs and outputs of matter and energy and the potential environmental impacts associated with all stages of resource extraction and their transformations , and the use and final disposal of the product. The data in the environmental assessment are presented according to major categories, using a weighting method developed by BASF and understand the consumption of natural resources, consumption of energy resources, air emissions, water and soil, potential for human toxicity, accidents work, occupational diseases and land use. Economic evaluation in this work took into account the costs involved in operation and maintenance of disposal techniques or treatment of waste. The comparative study found the treatment or disposal of 7.324109 billion kilograms of waste. As a result, the array of eco-efficiency indicates that the incinerator is the alternative that stands out, considering the environmental and economic profile, within the assumptions made in this study and taking into account which is a technique with energy recovery.

Ces travaux de thèse s’intéressent à une stratégie de fin de vie naissante : le repurposing. Nous le définissons comme un processus industriel par lequel des produits en fin d’usage sont réutilisés dans des applications distinctes. À la fin de leur premier usage, les produits sont réintégrés dans la chaine industrielle en vue d’une nouvelle utilisation dans une autre application. On parle également d’utilisations en cascade. Le but avoué est la conservation de la valeur-ajoutée des produits, aussi longtemps que possible. Cette stratégie s’inscrit aux côtés d’autres stratégies de réutilisation plus connues telles que le réemploi et le remanufacturing.L’illustration principale de la littérature, qui constitue également notre terrain d’étude, concerne les batteries au lithium. Utilisées initialement dans les véhicules électriques, elles sont aujourd’hui recyclées lorsque leurs capacités de stockage diminuent de 20 à 30%. Prolonger leur durée de vie par une seconde application, e.g. un usage stationnaire, permettrait de différer les étapes de recyclage tout en maximisant le maintien de la valeur ajoutée lors de la fabrication. Malgré ces avantages, les exemples de transformations de produits pour des applications en cascade restent à l’état de démonstrateurs, en particulier parce qu’aujourd’hui ces produits et leur chaine de valeur ne sont pas conçus avec des stratégies supportant leur réutilisation.L’objectif de ces travaux est d’apporter aux équipes de conception une vision claire de ce qu’est la stratégie de réutilisation en cascade, de comment l’intégrer lors des étapes amont du processus de conception et de guider l’évaluation environnementale correspondante, afin de les accompagner pour une réelle industrialisation des produits repurposés. En ce sens, nous émettons trois propositions.La première consiste en une classification des caractéristiques propres aux solutions en cascade selon trois axes : le produit, le processus de (re)fabrication et le modèle d’affaire envisagé. À travers ce cadre, nous décrivons les dimensions et les caractéristiques des offres de produits repurposés. Elles sont alors utilisables pour l’établissement de compromis dès les phases amont de conception. Celles-ci sont issues d’une étude bibliographique couplée à des études de terrain.Notre deuxième proposition concerne le processus de conception de tels produits. En effet, plusieurs spécificités sont à prendre en compte en comparaison d’une activité de conception classique : récupération du produit en fin d’usage, applications ultérieures pas ou peu définies, besoins flous, usage influençant les performances, etc. Une étape de conception pour les produits repurposés devra donc être intégrée en amont du processus de repurposing afin d’optimiser les solutions ultérieures. En complément, plusieurs recommandations pour la conception d’un produit repurposé sont formulées. Intégrées au plus tôt, elles visent à faciliter la réutilisation des produits en tenant compte des parties-prenantes, des phases du cycle de vie, des aspects temporels et en gérant mieux l’information.Enfin, un cadre générique structurant la réalisation d’analyses du cycle de vie de ces solutions est proposé. Les ACVistes pourront ainsi plus facilement tenir compte des spécificités de ces stratégies, car la complexité des modélisations ACV pour les produits aux applications en cascade nécessite davantage de rigueur et de précision que pour des produits à application unique. Pour supporter ce cadre, trois recommandations à destination des équipes de conception sont émises. Elles permettent la formalisation d'éléments de contexte pour améliorer la comparaison avec d’autres études et d’informations en vue des analyses de sensibilité.Ces trois propositions sont implémentées sur deux cas d’étude ‘batterie’, au cours de séances de travail regroupant des parties-prenantes de l’ensemble du cycle de vie : commanditaire, équipes de conception, logisticiens, recycleur, etc. / This PhD dissertation focuses on an innovative end-of-life strategy: repurposing. We define ‘repurposing’ as a manufacturing process through which products nearing their end-of-life are reused in different applications. At the end of their intended use, products are reintegrated into the manufacturing chain and adapted for their next application. We also refer to this strategy as cascading application reuse (CAR). The main purpose of CAR is the preservation of the added-value of such products. This strategy is in line with other reuse strategies such as direct reuse and remanufacturing.The central illustration in our case study addresses lithium-ion batteries used in electric vehicles, which are recycled when the battery’s charging capacity falls below 80%. Extending the component lifespan with a second application, e.g. stationary application, postpones introduction into the waste stream, retaining the added-value from the original manufacturing process. Despite these advantages, examples of product adaptation for CAR remain at a proof-of-concept scale - currently these products and their value chains are not yet designed with strategies supporting reuse.The objective of this research is to provide a clear vision to design teams about repurposing strategies, how to integrate the strategies during the upstream stages of the design process and how to facilitate the corresponding lifecycle assessment. The objective is to support designers during the manufacturing of repurposed products. We make three proposals.The first consists of classifying the characteristics specific to the repurposing strategy according to three axes: the product, the (re)manufacturing process and the business model. Through this framework, we describe the dimensions and characteristics of what the repurposed product offers, which are integral during the design activity. These attributes are the result of a study of the relevant literature coupled with several field investigations.Our second proposal concerns the design process for such products. Indeed, several differences with classical design practices appear: the need for product recovery at the end of use, subsequent applications and needs not fully defined, which affect performance, etc. A design stage for repurposed products must therefore be integrated before subsequent applications in order to optimise redesign solutions. Integrated as early as possible, they aim to facilitate product reuse by taking into account stakeholders, life cycle phases, time aspects and better information management.Finally, a generic framework structuring the carrying out of life cycle analyses of repurposing is proposed. This will simplify the inclusion of their specificities for life cycle assessments (LCA) practitioners. Indeed, the complexity of LCA modelling for cascading applications products requires more rigour and precision than single application products. To support this framework, three recommendations for design teams are made, the objective of which is to better formalise the information from the design process. These recommendations support the formalisation of contextual elements to improve comparison with other studies and the organisation of information for sensitivity analyses.These three proposals are implemented on two battery case studies, during working sessions involving stakeholders representing the complete life cycle: sponsor, design teams, logisticians, recycler, etc.

Com a crescente demanda do mercado de tintas por produtos mais sustentáveis, toda a cadeia produtiva tem se movimentado para oferecer soluções neste âmbito. Para contemplar o pilar ambiental da sustentabilidade, a redução de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC), de alquilfenol etoxilados (APEO) e a substituição de matérias-primas de origem fóssil por vegetal nas formulações de tintas são algumas das práticas em expansão neste setor. No presente estudo, os perfis de impactos ambientais de duas tintas imobiliárias base água foram comparados aplicando-se a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) (ABNT NBR ISO 14040 e 14044). Primeiramente, foram desenvolvidas duas fórmulas genéricas não comerciais de tinta standard (ABNT NBR 15079): \"Tinta A\" com matérias-primas de uso convencional e \"Tinta B\" com algumas matérias-primas alternativas, que hipoteticamente contribuiriam com um melhor desempenho ambiental do produto final. Em seguida, ambas fórmulas foram reproduzidas em laboratório, as amostras das tintas foram submetidas a testes de desempenho técnico e com os dados obtidos determinou-se os fluxos de referência para cumprir a unidade funcional definida por cobrir 36 m2 de parede de alvenaria interior por um período mínimo de 4 anos (ABN NBR 15575-1). A ACV tem quatro fases: objetivo e definição do escopo, análise de inventário, avaliação do impacto ambiental e interpretação. Com os objetivos e escopo do estudo definidos, foi realizada uma abrangente coleta de dados, majoritariamente secundários, para possibilitar a Análise de Inventário (ICV). Posteriormente, o ciclo de vida das tintas foi modelado e analisado no software SimaPro 8.2 e na fase de Avaliação de Impactos do Ciclo de Vida (AICV) foi selecionado o método ReCiPe Midpoint (H) v.1.12. Para as sete categorias de impacto analisadas, a \"Tinta B\" apresentou perfil de impactos ambientais reduzido em relação a \"Tinta A\": Mudanças Climáticas (-18,6%), Formação de Oxidantes Fotoquímicos (-19%), Toxicidade Humana (-17,7%), Ecotoxicidade (-30,5%), Depleção de Recursos Fósseis (18,8%), Depleção de Recursos Minerais (-21,4%) e Depleção de Recursos Hídricos (-18,7%). Os resultados do estudo, reforçam a importância da ACV como uma ferramenta eficaz para mensurar o desempenho ambiental de tintas. No entanto, a falta de disponibilidade de dados primários dos processos de toda a cadeia produtiva de tintas dificulta a execução de estudos e compromete a precisão dos resultados. Destaca-se ainda, que a perspectiva do ciclo de vida de produtos e processos foi incluída como requisito da nova versão da norma ISO 14001, que é do interesse de toda a cadeia de valor, portanto, vale considerar a aplicação da ACV na indústria de tintas. / The demand for sustainable products in the paint market has been steadily growing and is pushing the whole production chain to offer solutions following this scenario. The reduction of Volatile Organic Compounds (VOC), alkylphenol ethoxylates (APEO) and the substitution of raw materials of fossil origin by vegetable in the formulations of paints are some of the practices increasing among this sector to meet the environmental sustainability pillar. In the present study, the environmental impact profiles of two water-based architectural paints were compared applying the Life Cycle Assessment (LCA) methodology (ABNT NBR ISO 14040 and 14044). Firstly, two generic non-commercial formulas of standard paint (ABNT NBR 15079) were developed: \"Paint-A\" with conventional raw materials and \"Paint- B\" containing some alternative raw materials, which would hypothetically contribute to a better environmental performance of the final product. Then both formulas were reproduced in the laboratory and the samples of the paints were submitted to technical performance tests. With the data obtained, the reference flows were determined to fulfill the functional unit defined by covering 36 m2 of interior masonry wall by a minimum period of 4 years (ABN NBR 15575-1). The LCA has four phases: goal and scope definition, inventory analysis, environmental impact assessment and interpretation. After goal and scope definition, a comprehensive data collection was carried to enable the Inventory Analysis (LCI). Afterwards, the life cycle of the paints was modeled and analyzed in the SimaPro 8.2 software and in the Life Cycle Impact Assessment (LCIA) phase the ReCiPe Midpoint (H) v.1.12 method was selected. Within seven impact categories analyzed, \"Paint-B\" presented a reduced environmental impact profile compared to \"Paint-A\": Climate Change (-18.6%), Photochemical Oxidants Formation (-19%), Human Toxicity (-18.5%), Ecotoxicity (-30.5%), Fossil Resources Depletion (18.8%), Mineral Resources Depletion (-21.4%) and Water Resources Depletion (-18.7%). The results of the study strengthen the importance of LCA as an effective tool for measuring the environmental performance of paints. However, the lack of availability of primary process data throughout the paint production chain makes it difficult to carry out studies and compromises the accuracy of the results. It is also relevant to highlight that the product and process lifecycle perspective was included as a requirement of the new version of the ISO 14001 standard, which is a matter of concern to the entire value chain, so it is worth considering the application of LCA in the paints industry.

No presente trabalho, o desempenho energético e ambiental de potencias rotas de produção de hidrogênio gaseificação da biomassa via leito fixo (LFX) e leito fluidizado (LFL) e de energia solar fotovoltaica foram estudados com base na metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Após a revisão da literatura e a descrição dos procedimentos de análise, os resultados da ACV são apresentados e discutidos em termos de Demanda Acumulada de Energia (CED), Tempo de Retorno de Investimento em Energia (EPBT) e danos relacionados à Saúde Humana (SH), Qualidade do Ecossistema (QE) e Recursos Minerais e Combustíveis Fósseis (RMCF). No cômputo geral, o LFL é mais favorável para a produção de hidrogênio, embora os dois sistemas de gaseificação apresentem desempenho energético e ambiental similares. Comparativamente, o sistema fotovoltaico apresenta um EPBT maior (4,55 anos) do que os encontrados nos dois sistemas de conversão da biomassa (1,65 anos no LFL e 1,77 anos no LFX). Por outro lado, o sistema de energia solar fotovoltaico é o mais ambientalmente recomendável para a produção de hidrogênio, tendo em vista a menor contribuição em relação aos danos majoritários (saúde humana). Dentro do escopo do estudo, os sistemas avaliados apresentam mais características de complementaridade do que competição. Neste caso, enfatiza-se a importância de uma análise dos fatores econômicos e sociais pertinentes a cada país ou região, bem como dos processos posteriores de reforma e/ou purificação e eletrólise da água, considerando também o seu inteiro ciclo de vida. / In the present study, the energy and environmental performance of hydrogen potential routes biomass gasification systems by fixed bed and fluidized bed and the solar photovoltaic power plant were studied based on Life Cycle Assessment (LCA) methodology. After reviewing the literature and analytical procedures description, the results of life cycle assessment are discussed in terms of Cumulative Energy Demand (CED), Energy Payback Time (EPBT) and damages related to Human Health (SH), Ecosystem Quality (QE) and Mineral and Fossil Fuels Resources (RMCF). Although the two gasification systems have similar energy and environmental performance, the LFL is more favorable for hydrogen production. Regarding the photovoltaic system, this has a greater EPBT (4.55 years) than those found in the two systems of biomass conversion (1.65 and 1.77 years in the LFL and LFX, respectively). On the other hand, the solar photovoltaic system is the more environmentally suitable for hydrogen production, since its contribution related to human health impact is smaller than gasification systems. Within the scope of the study, the evaluated systems have more features of complementarities than competition. In this case, we emphasize the importance of analyzing the economic and social factors that are relevant in each country or region, as well as the subsequent process for hydrogen production (purification and water electrolysis) also considering the entire life cycle of systems.

Os resíduos sólidos urbanos são um dos grandes problemas da sociedade atual. Nesse sentido é necessário discutir soluções para o destino dos resíduos gerados diariamente, cada vez mais em maior quantidade, sendo imperativo avançar na busca de alternativas, não só na busca de novas tecnologias e soluções, como também o aprimoramento das metodologias hoje empregadas para resolver este relevante problema, especialmente nos grande centros urbanos. Esta dissertação expõe o resultado de uma avaliação econômico-ambiental comparativa realizada por meio de uma metodologia desenvolvida pela BASF, entre duas potenciais tecnologias: aterro sanitário e a incineração com recuperação de energia. Para viabilizar o trabalho, as informações utilizadas foram tanto de dados reais aterro sanitário e incinerador Essencis Soluções Ambientais S.A., (assumindo algumas premissas) quanto a utilização de dados secundários, utilizando o estudo de Arena et al., 2003. Esta ferramenta de Análise de Ecoeficiência abrange a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que é uma técnica para avaliar as entradas e saídas de matéria e energia e os impactos ambientais potenciais associados a todas as etapas de extração de recursos e suas transformações, além do uso e disposição final do produto. Os dados obtidos na avaliação ambiental são apresentados segundo as categorias principais, usando um método de ponderação desenvolvido pela BASF e compreendem o consumo de recursos naturais, consumo de recursos energéticos, emissões para o ar, água e solo, potencial de toxicidade humana, acidentes do trabalho, doenças ocupacionais e uso da terra. A avaliação econômica, neste trabalho, levou em consideração os custos envolvidos na operação e manutenção das técnicas de disposição ou tratamento dos resíduos sólidos urbanos. O estudo comparativo considerou a disposição ou tratamento de 7.324.109.000 quilogramas de resíduos sólidos urbanos. Como resultado, a matriz de ecoeficiência aponta que o incinerador é a alternativa que mais se destaca, considerando o perfil ambiental e econômico, dentro das premissas adotadas neste estudo e levando-se em consideração que é uma técnica com aproveitamento de energia. / Municipal solid waste is one of the major problems of modern society. In this sense it is necessary to discuss solutions to the fate of waste generated daily, increasingly in larger amounts, being imperative to advance the search for alternatives, not only in search of new technologies and solutions, as well as the improvement of methodologies currently employed to solve this relevant issue, especially in large urban centers. This paper presents the results of a comparative economic-environmental assessment performed by a method developed by BASF, two potential technologies: landfill and incineration with energy recovery. To facilitate the work, the information used were both real data - landfill and incinerator - Essencis Soluções Ambientais S.A., (assuming some assumptions) and the use of secondary data, using the study of Arena et al., 2003. This Ecoefficiency Analysis tool covers the methodology of Life Cycle Assessment (LCA), which is a technique to evaluate the inputs and outputs of matter and energy and the potential environmental impacts associated with all stages of resource extraction and their transformations , and the use and final disposal of the product. The data in the environmental assessment are presented according to major categories, using a weighting method developed by BASF and understand the consumption of natural resources, consumption of energy resources, air emissions, water and soil, potential for human toxicity, accidents work, occupational diseases and land use. Economic evaluation in this work took into account the costs involved in operation and maintenance of disposal techniques or treatment of waste. The comparative study found the treatment or disposal of 7.324109 billion kilograms of waste. As a result, the array of eco-efficiency indicates that the incinerator is the alternative that stands out, considering the environmental and economic profile, within the assumptions made in this study and taking into account which is a technique with energy recovery.

Uma análise do setor sucroalcooleiro nacional revela sua autossuficiência energética que com investimentos adequados, pode evoluir para transformar tal característica em benefício por meio de exportação de energia elétrica. Atualmente, os sistemas de cogeração das usinas de etanol operam com bagaço-de-cana; no entantoesse quadro deve ser alterado devido ao grande aumento de disponibilidade de palha gerada no campo. Um acordo firmado entre o Governo do Estado de São Paulo e UNICA, que limita e condiciona queimadas durante a colheita na região ratifica essa condição. O presente estudo se propõe a estimar e discutir impactos ambientais associados à cogeração de energia elétrica em destilarias autônomas para situações diversas de operação do ciclo Rankine, modelo de termodinâmico adotado para representar o funcionamento daquele sistema. Para atender a tais propósitos foram verificadas diferentes condições de pressão de operação da caldeira (20, 45, 67, 80 e 100 bar), teor de umidade da palha (10%, 15%, 25%, 35% e 50%), e taxa de adição dessa biomassa (10%, 20%, 30%, 40% e 50%) com relação ao total gerado no campo. A coordenação simultânea dessas variáveis resultou na formulação de cento e vinte e cinco cenários de análise. Os cenários foram analisados a partir de Análise Energética (Análise Termodinâmica de 1ª e 2ªLeis) e Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). AACVocorreusob enfoque do tipo \"berço-aoportão\", e seguiu diretrizes metodológicas descritas na norma ABNT NBR ISO 14044. Adotou-se como unidade funcional para o estudo \"produzir10 t de etanol anidro (99,5% w/w)\". O sistema de produto compreende atividades realizadas nas etapas agrícola (de produção de cana-de-açúcar e palha) e industrial (obtenção de etanol e cogeração). A análise ocorreu em termos da geração específica de eletricidade, e de perfil de impactos ambientais, definido em termos dos potenciais de Mudanças Climáticas, Acidificação Terrestre, Eutrofização Aquática, e de Formação de Oxidantes Fotoquímicos e de Material Particulado.Os resultados obtidos indicam que a eficiência energética aumenta com a elevação das funções de estado do vapor superaquecido que é injetadona turbina. Em termos de desempenho ambiental, observou-se redução sistêmica de efeitos adversos com o aumento da eficiência do ciclo termodinâmico. Os resultados também ratificaram como condição mais favorável em termos de desempenho ambiental aquela em que 50% da palha gerada no campo, com 10% de umidade, é aproveitada como fonte de energia térmica na caldeira, produzindo vapor superaquecido a 100 bar. / Analyzing the sugar-alcohol sector in Brazil, one can perceive that it is self-sufficient in energy terms and that, with adequate investments, it can evolve to transform this characteristic into a benefit through the export of electricity. Currently, the cogeneration systems of the ethanol plants operate with bagasse. However, this picture should be changed due to the large increase in availability of straw generated in the field. An agreement signed between the Government of the State of São Paulo and the federation of ethanol and sugar mills (UNICA) that limits and conditions burnings during harvesting in the region ratifies this condition. This study estimates and discusses environmental impacts associated with the cogeneration of power in autonomous distilleries for typical operational conditions of the Rankine cycle, a thermodynamic model adopted to represent the operation of that system. In order to meet these purposes, different boiler operating pressure (20, 45, 67, 80 and 100 bar), moisture content of the straw (10%, 15%, 25%, 35% and 50%), and rate of biomass feeding (10%, 20%, 30%, 40% and 50%) in relation to the total generated in the field have been verified.The simultaneous coordination of these variables resulted in the formulation of one hundred and twenty-five analysis scenarios, which were investigated in terms of Energy Analysis (Thermodynamic Analysis of 1st and 2nd Laws) and Life Cycle Assessment (LCA). The LCA was carried out under a \"cradle-to-gate\" approach and followed the methodological guidelines described in ABNT NBR ISO 14044. It was adopted as a Functional Unit for the study \"to produce 10 t of anhydrous ethanol (99.5% w/w) \". The product system comprises activities that occur in the agricultural (production of sugarcane and straw) and industrial (synthesis of ethanol and cogeneration) stages. The analysis took place in terms of the specific generation of electricity, and of environmental impact profiles have been defined in terms of the potential of Climate Change, Terrestrial Acidification, Aquatic Eutrophication, and Formation of Photochemical Oxidants and Particulate Material. The results indicate that the energy efficiency increases with the increase of the state functions of the steam that is injected into the turbine. Regarding the environmental performance, it was observed a systemic reduction of adverse effects with the increase of the efficiency of the thermodynamic cycle. The results also confirmed that the most favorable condition in terms of environmental performance is that one which 50% of the straw produced in the field, with 10% humidity, is used as a source of thermal energy in the boiler, producing superheated steam at 100 bar.

Preocupados com aspectos ambientais relacionados com a recuperação de solventes e, também, com os riscos envolvidos em experimentos trivialmente executados em disciplinas de Química Orgânica Experimental, utilizamos critérios numéricos para avaliá-los e determinar a viabilidade de se adotarem práticas alternativas, em ambas as frentes. Neste contexto, comparamos, do ponto de vista ambiental, a viabilidade de recuperação de alguns solventes, por destilação, no Setor de Tratamento de Resíduos e Solventes (STRES), com a incineração completa dos mesmos materiais, em incinerador industrial. Para isto, procedemos à separação, por destilação, dos componentes de algumas misturas de solventes. Após determinação das composições dos destilados, por cromatografia em fase gasosa, inserimos os dados obtidos no software ECOSOLVENT para comparamos os impactos ambientais (considerando o EI99 como indicador da Avaliação do Ciclo de Vida) destas destilações com os das incinerações das misturas brutas. Para a maior parte dos casos, foi constatado um menor impacto ambiental para os processos de destilação, justificando-se a continuidade dos trabalhos do STRES. Quanto aos experimentos de Química Orgânica Experimental, combinamos a pontuação de riscos sugerida pela National Fire Protection Association-USA, com o critério de Economia Atômica, tanto para os processos tradicionais como para as modificações sugeridas. Estas últimas levaram, numericamente, a riscos menores, sem alteração das Economias Atômicas. / Concerned with environmental issues related to the recovery of solvents and also to the risks involved in trivial Experimental Organic Chemistry practices, we used numerical criteria to evaluate the feasibility of adopting alternative practices on both fronts. In this context, we compared, from the environmental point of view, the recovery feasibility of some solvents, by distillation, at the Setor de Tratamento de Resíduos e Solventes (STRES), with their complete incineration in an industrial incinerator. Therefore, we proceed to the separation, by distillation, of the components of some mixtures of solvents. After determining the composition of the distillates, by gas chromatography, we input the obtained data into the ECOSOLVENT software in order to compare the environmental impacts (considering the EI99 indicator for the Life Cycle Assessment calculations), arising from these distillations, with those from direct incineration of the crude mixtures of solvents. For most cases, distillation impacts were found to be smaller than those for incineration, thus justifiyng the existence of STRES. As for the Experimental Organic Chemistry practices, we cobined the American National Fire Protection Association`s risks score with the Atom Economy concept for the current, and for some suggested modified procedures. These latter ones led to numerical smaller risks without changing the Atomic Economies.

CO2 is a waste product from a number of human activities such as fossil fuel power generation, industrial manufacturing processes, and transport. The rising concentration of CO2 in the atmosphere is heating the planet’s surface via the well-established greenhouse effect; a mechanism for many irreversible climate change impacts. Coupled to this is the ever-increasing global pressure over the availability and access to fossil fuel reserves; the foundations of modern society. In recognition of this CO2 is gaining renewed interest as a carbon feedstock, a changing of attitude viewing it as an asset rather than waste. Carbon capture and utilisation (CCU) technologies are attempting to make use of it. However, little quantitative assessment work has been done to assessand verify such potentials. This thesis applies the principles and framework of the life cycle assessment (LCA) - environmental management tool to early stage CO2 utilisation laboratory processes. All processes employ engineered nanomaterials (ENM) to perform this function, a material class leading the way in the challenges of efficient and feasible CO2 chemistry. The LCA contribution in this thesis acts as a measuring and a guiding tool for technology developers, in the first instance to document the cradle-to-gate impacts of a number of formed ENMs. Appreciating the net environmental benefits of ENM uptake within society has yet to be wholly established, and the unavailability of data is recognised as a major factor. The work of this thesis will thus contribute to knowledge gaps, and be informative to wider community seeking to quantify technical performance benefits of ENMs in the context of net life cycle impact burdens. Finally the actual CCU processes are assessed, initially within the confines of the laboratory but further expanded for consideration at more industrially relevant scales. The potential for sound CCU performance were found achievable under best case conditions, with net GHG impact reductions over the life cycle, and the potential for lower impact carbon products, even carbon negative. However other environmental impacts such as ozone depletion, toxic emissions and the consumption of precious metalores are impacts that require consideration in the use of such technologies.

Vatten är en nödvändig resurs för allt liv på jorden. Med en ökande befolkningsmängd förväntas även sötvattenanvändningen att öka, vilket ställer krav på att hanteringen av de vattenresurser som finns sker på ett hållbart sätt. Jordbrukssektorn är i dagsläget den största konsumenten av vatten, varpå det är viktigt att uppmärksamma konsumenter om vattenanvändning vid produktion av livsmedel så att kunskapen ökar kring hur vatten används idag. Ett verktyg för att bedöma miljöpåverkan från vattenanvändning är det så kallade vattenfotavtrycket. De senaste åren har flera beräkningsmetoder tillkommit för att beräkna vattenfotavtryck, och dessa tar hänsyn till olika aspekter. Syftet med denna studie var att utvärdera tre sådana metoder och använda dem för att beräkna vattenfotavtrycket för ett antal livsmedel, jämföra resultatet och slutligen ta fram en rekommendation kring vilken eller vilka metoder som lämpar sig för konsumentvägledning. De metoder som undersöktes var TOTAL som är en metod av Water Footprint Network (WFN), metoden WSI och metoden AWARE. Resultatet visade att vissa nötter fick särskilt högt vattenfotavtryck oavsett vilken metod som användes, för exempelvis mandlar erhölls med respektive metod ett vattenfotavtryck motsvarande 15 m3 vatten/kg, 3,3 m3 WSI-H2O-ekvivalenter/kg samt 165 m3 AWARE-H2O-ekvivalenter/kg. Att resultaten har olika enheter samt storleksordningar beror på att metoderna är olika uppbyggda. Generellt fick baljväxter, spannmål samt frukt och grönt låga resultat, dock varierade resultaten något beroende på vilken metod som användes. Detta beror bland annat på att endast WSI och AWARE tar hänsyn till hur den lokala vattensituationen ser ut där vattnet används. Vid jämförelse av metoderna ansågs både metoden TOTAL samt AWARE vara lämpliga att använda för konsumentvägledning då den förstnämnda är väl beprövad samt lättförstådd medan den sistnämnda är en uppdaterad indikator som tar hänsyn till lokal vattenbrist. / Water is a vital resource for all life on earth. With an increasing population, the use of freshwater is also expected to increase, which requires a sustainable management of existing water resources. The agricultural sector is currently the largest consumer of water, and it is important to pay attention to consumers about water use in food production so that knowledge is increasing about how water is used today. The so-called water footprint is a tool for assessing the amount of water used to produce a good or a service. In recent years, several calculation methods have been added to calculate water footprints, and these take into account various aspects. The purpose of this study was to evaluate three such methods and use them to calculate the water footprint for a number of foods, compare the results and finally give a recommendation on which method or methods that are best suited for consumer guidance. The assessed methods were TOTAL by Water Footprint Network (WFN), the WSI method and the AWARE method. The results showed that some nuts had a particularly high water footprint regardless of the method used. Almonds, for example, obtained with each method a water footprint corresponding to 15 m3 water/kg, 3.3 m3 WSI-H2O-equivalents/kg and 165 m3 AWARE-H2O-equivalents/kg. The fact that the results have different units and orders of magnitude is because the different structure of the methods. Generally, legumes, cereals and fruits and vegetables had low water footprints, but the results varied somewhat depending on the method used. This is partly due to the fact that only WSI and AWARE take into account how the water situations looks where the water is used. When comparing the methods, both TOTAL and AWARE were considered suitable for use for consumer guidance, since the former is well-proven and easily understood while the latter is an updated indicator that takes local water shortage into account.