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.

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.

A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma ferramenta da gestão ambiental que identifica os aspectos ambientais e avalia os impactos ambientais associados aos produtos, durante todo o seu ciclo de vida, em outras palavras, do berço ao túmulo. O ciclo de vida inicia-se quando todos os recursos requeridos (sejam eles materiais ou energéticos) para a manufatura de determinado produto são extraídos da natureza e finaliza-se após o cumprimento da função pelo produto, retornando ao meio ambiente. Devido à quantidade de dados que necessita ser coletada, um estudo de Avaliação do Ciclo de Vida somente torna-se viável caso exista a disponibilidade de um banco de dados nacional constituído por inventários do ciclo de vida dos principais insumos empregados pela sociedade - matérias primas, energia, etc. Estes inventários possuem caráter de regionalidade e representatividade, podendo tornar novos estudos mais completos, confiáveis e fáceis de serem concluídos. A ACV vem assumindo uma importância a nível global, o Brasil vem se aprimorando na capacitação e uso desta técnica. O GP2 - Grupo de Prevenção da Poluição do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP, tem como seu principal objetivo a contribuição para o aprimoramento de recursos humanos necessários e consolidação do uso da ACV no Brasil. Desse modo, as atividades do GP2 têm se concentrado na construção de um banco de dados que deve ser adequado, obrigatoriamente, às condições regionais. O presente estudo está inserido nessa linha de pesquisa e tem como propósito a elaboração do Inventário do Ciclo de Vida (ICV) para o papel offset produzido no Brasil. O papel offset pertence a categoria de papéis de imprimir e, atualmente, representa o tipo de papel mais produzido no país. O resultado deste estudo consiste em um inventário consolidado dos aspectos ambientais considerados significativos para a produção da madeira, a extração da celulose, a fabricação do papel offset e outros subsistemas associados, sob as condições tecnológicas típicas dominantes no Brasil. A qualidade do estudo está intrinsecamente ligada à cadeia produtiva do papel offset, que se baseou primordialmente em dados primários. Os resultados do estudo mostraram-se coerentes com um estudo parcial realizado no Chile. Uma análise mais apurada para os resultados encontrados no estudo, com base em pesquisas internacionais, não se fez necessária, considerando as diferenças tecnológicas e de matérias-primas empregadas no ciclo de vida do papel de outros países. / The Life Cycle Assessment (LCA) is a tool for the environmental management which identifies its aspects and evaluates its environmental impacts related to the products during its whole life cycle. In other words, a cycle that goes from cradle to grave. The life cycle begins when all the required resources (material or energetic) to manufacture a certain product are extracted from the nature and it ends after accomplishing its function, returning to the environment. Due to the amount of data to be collected, a study of the life cycle assessment is only viable in case there is a national data base available formed by inventories of the main input used by the society, such as raw material, energy, and so on. These inventories have a regional and representative character, allowing new studies to be fuller, more reliable and easier to be concluded. The LCA has taken on a world wise importance. Brazil has been improving its competence and usage of such technique. The GP2 - Preventing Pollution Group from the Chemical Engineering Department of Escola Politécnica at USP - has as its primal objective the contribution to an improvement of necessary Human Resources and the consolidation of the LCA usage. In this manner, GP2 activities have to be focused on a data base construction, which should be compulsorily adequate to the regional conditions. The present study is inserted in such line of research and has as its purpose the elaboration on a Life Cycle Inventory (LCI) for the offset paper made in Brazil. The offset paper belongs to the printing paper category and, lately, represents the most used type of paper in this country. The result of such study consists in a solid inventory of the environmental aspects considered meaningful for wood production, cellulose extraction, offset paper manufacture and other related subsystems under typical predominant technological conditions in Brazil. The quality of this study is significantly related to the production chain of the offset paper, which was based mainly on primary data. The results of this study showed to be coherent to the ones achieved in a Chilean study, even though they were partial results. A more refined analysis on the pursued results in the study, based on international researches, isn't necessary, considering the technological differences and raw material used in the paper life cycle in other countries.

Tensoativo aniônico com amplo espectro de utilização, o álcool laurílico etoxilado sulfatado (SLES) é um dos álcoois graxos mais consumidos nos segmentos de cosméticos e detergentes. Da forma como esse processamento ocorre no Brasil, a cadeia de produção compreende transformações nos segmentos agrícola e industrial, cujos consumos de recursos e geração de rejeitos podem proporcionar impactos ambientais significantes, que devem ser conhecidos e dimensionados. Este estudo realizou uma avaliação do desempenho ambiental da produção de SLES para o arranjo tecnológico médio praticado no país, utilizando, para tanto, a metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV). Os resultados obtidos mostraram que os estágios responsáveis por impactos ambientais mais significativos são: (i) processamento de álcool laurílico a partir de óleo de palmiste produzido na Ásia; (ii) geração de energia térmica a partir de queima de combustíveis fósseis para uso em operações diversas nos processos industriais; e (iii) a produção de óxido de etileno a partir de ativos petroquímicos. A partir desta avaliação foram então concebidas e modeladas alternativas de processo cuja introdução na cadeia de produção resultaria, ao menos em tese, em melhoria do desempenho ambiental global do processamento de SLES. Cada solução foi então organizada dentro de um cenário específico; são eles: Cenário I: obtenção de SLES a partir de óleo de palmiste produzido no Brasil; Cenário II: produção de SLES a partir de álcool laurílico sintético; Cenário III: geração de energia térmica para os estágios industriais de processo a partir de queima de biomassa; e Cenário IV: produção de SLES tendo como ativo de formulação óxido de etileno derivado de cana-de-açúcar. A técnica de ACV foi, mais uma vez aplicada à situação com vistas a examinar os efeitos, em âmbito sistêmico, proporcionados pelas modificações. O estudo conclui que a substituição do óleo de palmiste importado da Ásia por equivalente produzido no Brasil ou mesmo, por forma alternativa derivada de fonte sintética traria melhorias no desempenho ambiental em praticamente todas as categorias de impacto analisadas. Já a alternativa de uso de biomassa para produção de energia térmica apresenta melhores desempenhos em termos de Mudanças Climáticas e Depleção de Recursos Fósseis, mas resultam em efeitos negativos em termos de Ocupação do Solo, Eutrofização e Ecotoxicidade em comparação à situação original. Por fim, a incorporação de óxido de etileno de origem renovável ao processo não se reverteu em vantagens expressivas para o desempenho ambiental global do processo em nenhuma das categorias de impacto avaliadas. Uma análise ampla efetuada em termos de Balanço de CO2 para os cinco cenários avaliados demonstrou que a incorporação de ativos de fonte renovável resulta em alteração do perfil de impactos quanto à categoria de Mudanças Climáticas entre os cenários com relação às estimativas originais. Isso se deve essencialmente à incorporação ao balanço de parcelas referentes à fixação de CO2 do ar via fotossíntese e emissões de CO2 biogênico ocorridas durante o estágio agrícola, que passaram a ser consideradas por conta desta análise. / Sodium lauryl ether sulfate (SLES), a multi-purpose anionic surfactant, is one of the most used fatty alcohols for cleaning and personal care products. The chain of production in Brazil involves transformations in the agricultural and industrial sectors, tapping resources and generating waste, and can lead to significant environmental impact yet to be known and quantified. The present study assessed the environmental performance of the production of SLES for the average technological disposition in Brazil, using the methodology of Life Cycle Assessment (LCA). Results show that the stages responsible for the most significant environmental impact are: (i) processing of lauryl alcohol from palm kernel oil produced in Asia; (ii) generation of thermal energy from burning fossil fuel in various operations of the industrial process; and (iii) production of ethylene oxide from petrochemical sources. From this assessment, we designed alternative processes that if introduced in the chain of production, would in theory result in better global environmental performance of SLES processing. Each solution was then organized within specific scenarios, namely: Scenario I: obtainment of SLES from palm kernel oil produced in Brazil; Scenario II: production of SLES from synthetic lauryl alcohol; Scenario III: generation of thermal energy for the industrial stages of processing from burning biomass; and Scenario IV: production of SLES from ethylene oxide derived from sugarcane. LCA modeling was applied to examine the systemic effects made by these modifications. The study concludes that environmental performance improvements in virtually all impact categories analyzed could be achieved by replacing palm kernel oil imported from Asia by an equivalent produced in Brazil, or even by an alternative form derived from a synthetic source. The use of biomass for thermal energy, on the other hand, has better performance in terms of Climate Change and Fossil Depletion, but negative effects in terms of Agricultural Land Occupation, Eutrophication, and Ecotoxicity when compared to the original scenario. Finally, the incorporation of renewable origin ethylene oxide did not lead to expressive advantages for global environmental performance in any of the categories. A wide analysis of CO2 Balance for the five analyzed scenarios showed that the incorporation of renewable sources would result in improvements in Climatic Change when compared to the original estimations. This is due, essentially, to the incorporation of the balance of percentages of air CO2 fixation through photosynthesis and biogenic CO2 emissions that occur during the agricultural stage, which are taken into account in this analysis.

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.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da produção do leite, das exigências líquidas de lactação e do peso de vacas de corte sobre a eficiência energética, econômica e ambiental do sistema de cria. Diversos genótipos utilizados no sistema de cria nacional foram avaliados em três experimentos tendo seus dados analisados por meta-análise. Os genótipos estudados foram Nelore (NL), Angus x Nelore (AN), Canchim x Nelore (CN), Caracu x Nelore (CR) e Simental Nelore (SN). Um experimento inicial definiu a melhor forma de avaliação da produção de leite e da forma da curva de lactação. Foram testadas as metodologias de pesagem do bezerro antes e após a mamada (PMP) e de ordenha mecânica (OM). Os resultados destes estudos permitiram primeiramente defender as seguintes questões: i) a técnica OM é melhor que PMP para predizer diferenças genéticas e ambientais na produção do leite entre vacas de corte e ii) dados obtidos pela OM e analisados pelos modelos não-lineares de efeitos mistos (NLEM) permitem a inclusão dos efeitos que afetam as curvas de lactação e as exigências das vacas. Na análise do modelo de cria, com objetivo de avaliar o efeito dos diferentes parâmetros e características produtivas, alguns métodos estatísticos foram utilizados. Estes incluíram além da modelagem das curvas de lactação por NLEM, o uso da meta-análise, assim como de modelos de equações estruturais para estudo do modelo ambiental e econômico. Nas simulações do ciclo completo de cria foi possível verificar o impacto dos parâmetros avaliados nos experimentos, incluindo o peso adulto e a produção de leite. Em função da inexistência de dados de reprodução, o modelo não assumiu nenhum efeito de genótipo ou exigências sobre as taxas reprodutivas. Os resultados demonstram que o aumento do peso adulto reduz a eficiência do sistema de produção e reduz a lucratividade da produção por unidade de peso de bezerro a desmama (P < 0.05). O aumento da produção de leite aumenta a eficiência e a lucratividade do setor de cria. Vacas Nelore apresentam menor demanda energética que vacas Nelore x Bos taurus (8 a 20% menor, P = 0,036). Vacas com maior potencial de produção de leite, e mais leves são também mais lucrativas e concomitantemente apresentam menores impactos ambientais (menor produção total de gases de efeito estufa). / Our objective was to evaluate the effects of milk production, net energy requirements for lactation and mature live weigh of beef cows on energetic, economic and environmental efficiency of the cow-calf system. Several genotypes were used in a model that simulates the Brazilian cow-calf system in which data from three large experiments were analyzed by metaanalyses. The genotypes were Nellore (NL), Angus x Nellore (AN), Canchim x Nellore (CN), Caracu x Nellore (CR) and Simental Nellore (SN). An initial experiment defined the best approach to measure milk production as well as the parameters of the lactating curve. Two methodologies were tested: weigh-suckle-weigh (WSW) and machine milking (MM). Our results support the following: i) MM methodology is superior than WSW to predict genetic and environmental differences in milk production among beef cows and; ii) MM data analyzed by non-linear mixed (NLMM) models allow the evaluation of how different characteristics (e.g. genotype) affect the shape of the lactation curve and the net energy and protein requirements of the cows. With the data from the experiments, a cow-calf biologic, environmental and economic model was developed. The objective was to evaluate the effect of different parameters and productive characteristics of animals on efficiencies. Several statistical methods were used: lactation curve modeling by non-linear mixed-effects models (NLME), meta-analysis and structural equation modeling to establish the model. The complete cow-calf cycle simulation demonstrated the impact of mature body weight (BW) and milk production . Due to the lack of experimental reproductive data, the model assumed no genotype or requirements effects on the reproductive rates which were maintained constant. Results show that increasing mature BW reduces the system efficiency and reduces profitability by kilogram of weaned calf. The increase in milk production increases the efficiency and profitability of the cow-calf system (P < 0.05). Nellore cows presented lower energetic requirements than Nellore x Bos taurus cows (8 to 20% lower, P = 0.036). Cows having greater milk production potential and lower mature body weight are more profitable and at the same time have lower environmental impacts (less greenhouse gases emission per unit of beef).

A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta que avalia os aspectos ambientais e os impactos potenciais ao longo do ciclo de vida de um produto, desde a aquisição de matérias-primas, passando por produção, uso e disposição. Suas características possibilitam a aplicação da ferramenta na comparação de produtos. Um setor que costuma ser alvo deste tipo de análise é o de embalagens, por possuir o período de uso muito curto e não necessariamente ligado ao produto embalado. Neste trabalho, a metodologia de avaliação do ciclo de vida (ACV) é aplicada à indústria de embalagens descartáveis para frutas, com a finalidade de comparar o desempenho ambiental de caixas de madeira e de papelão ondulado (PO). A metodologia para realização da ACV utilizada está de acordo com o descrito na família de normas ISO 14040, sendo dividida em quatro etapas: definição de objetivo e escopo, análise de inventário, avaliação de impacto e interpretação dos resultados. O cenáriobase da avaliação considera a produção energética segundo a matriz dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, e disposição de resíduos sólidos em aterro controlado. Na avaliação de impacto, foi realizada a análise no nível de caracterização e dano normalizado. Os resultados obtidos, no nível de caracterização, demonstram que as embalagens em madeira são mais interessantes ambientalmente do que as em PO, para a maioria das categorias de impacto avaliadas. Para as categorias relacionadas à saúde humana, os escores das embalagens em madeira são 75% menores para carcinogênicos e não-carcinogênicos. Os escores do cenário PO foram melhores para as categorias de radiação ionizante, depleção do ozônio estratosférico e oxidação fotoquímica, sendo entre 62% e 74% menores que os do cenário madeira. Para mudanças climáticas, o ciclo de vida PO possui valor de impacto 25% maior que o madeira. Já para as categorias relacionadas à qualidade do ecossistema, o valor obtido para o ciclo de vida madeira é 95% menor para eutrofização e 70% menor para ecotoxicidade dos corpos d’água. Os resultados obtidos na caracterização conduziram à avaliação no nível de dano normalizado. Na avaliação de dano normalizado, foi demonstrado que a maior vantagem do ciclo de vida PO é a baixa utilização de recursos minerais e energéticos. Para as demais categorias de dano – mudanças climáticas, saúde humana e qualidade do ecossistema – o ciclo de vida da madeira demonstrou melhor comportamento que o do PO. A discussão dos resultados evidencia que os processos que mais contribuem para os impactos, nos dois ciclos de vida analisados, estão relacionados à extração da madeira, produção de energia e disposição dos resíduos sólidos. Para o cenário PO, cabe destacar ainda a produção de celulose pelo processo Kraft. A avaliação de cenários permite inferir que a matriz energética e a disposição final de resíduos sólidos teve influência direta nos resultados da ACV. A partir dos resultados obtidos, constata-se que a embalagem em madeira possui comportamento ambiental melhor que a em PO para o cenário-base avaliado. / Life Cycle Assessment (LCA) is a tool which evaluates the environment aspects and the potential impacts through a product life cycle, from the acquisition of raw materials to production, use and final disposition. Theirs features enable the use of this tool application on the products comparison. One industry that is the target of this kind of analysis is packaging, for it has a very short time of usage and not necessarily linked to the packaged product. In this work, the Life Cycle Assessment (LCA) methodology is applied to the fruit disposable packages industry, aiming at comparing wood and corrugated cardboard boxes environmental performances. The methodology used to apply the LCA is in accordance with what is indicated on the ISO Standards 14040, and it is divided in four stages: goal and scope definition, life cycle inventory analysis, life cycle impact assessment and interpretation. The assessment baseline scenario takes into consideration the energetic production according to the Rio Grande do Sul energy matrix and the landfill solid wastes disposition. In the impact assessment, an analysis was made on the level of characterization and normalized damage. The results obtained at the characterization level show that the wood packages are more environmentally interesting than those in corrugated cardboard to most of the impact categories assessed. In relation to the categories related to human health, the wood packages scores are 75% lower to carcinogenics and non-carcinogenics. The corrugated cardboard scenario scores are better to the ionizing radiation, stratospheric ozone depletion and photochemical oxidation categories, being among 62% and 74% lower than those of the wood scenario. For climate changes, the corrugated cardboard life cycle has an impact value 25% higher than the wood one. For the categories related to ecosystem quality, the value obtained for the wood life cycle is 95% lower for eutrophication and 70% lower for water bodies’ ecotoxicity. The characterization results conducted to the normalized damage assessment. For normalization at damage level, it was demonstrated that the major advantage of the corrugated cardboard life cycle is its low utilization of energy and mineral resources. For the other damage categories – climate change, human health and ecosystem quality – the wood life cycle showed better performance than corrugated cardboard life cycle. The results discussion demonstrates that the processes that contribute most to the impacts, in both life cycles analyzed, are related to wood extraction, energy production and solid wastes disposition. For the corrugated cardboard scenario, it is also interesting to call attention to the cellulose production by the Kraft process. Scenario evaluation demonstrates that the energetic production matrix and the final solid waste disposition have a direct influence on LCA results. Based on the results obtained, it is possible to conclude that the wood package has a better environmental performance that the one in corrugated cardboard in the baseline scenario assessed.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A busca pelo uso de energia renovável, bem como a mitigação dos impactos antropogênicos, desempenha importante papel no desenvolvimento da sociedade contemporânea. O uso de energia de origem renovável é uma possível solução para os problemas relacionados aos impactos ambientais, em especial, às alterações climáticas. Uma importante fonte de energia renovável é a biomassa oriunda de resíduos orgânicos que, após a digestão anaeróbia, resulta em um gás rico em metano, conhecido como biogás. Sob o ponto de vista de qualidade ambiental, o aproveitamento energético dos resíduos produzidos a partir do tratamento das águas residuárias domésticas pode minimizar os impactos ambientais à medida que permite a diminuição da carga orgânica descartada na água e no solo. Adicionalmente, também é possível mitigar os efeitos negativos de emissões de metano na atmosfera quando o biogás é utilizado na produção de energia por meio das células a combustível (CaC) do tipo óxido sólido (SOFC). Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar o ciclo de vida da ETE, da unidade geradora de biogás, sua purificação e uso em CaCs, identificando o potencial de mitigação dos gases do efeito estufa e de aproveitamento energético do biogás. Dentre os principais resultados obtidos, a etapa construtiva, é a principal contribuinte da demanda acumulada de energia, participando com 55% da CED, enquanto a etapa de tratamento do esgoto, fase líquida, destaca-se na produção de emissões atmosféricas, cerca de 23.500 Kg CO2 eq por dia. O potencial de emissões dos gases de efeito estufa podem ser evitados, durante todo o ciclo, em cerca de 3.000 kg CO2 eq por dia. A energia total que pode ser aproveitada com o biogás gerado na ETE e usado em CaC, do tipo SOFC, é de cerca de 14.000 kWh/dia, o que pode suprir em 100% a demanda de eletricidade da fase de tratamento. Os resultados apresentados lançam um desafio e geram oportunidades para pesquisadores e planejadores de sistemas energéticos desenvolverem estratégias ambientalmente saudáveis para a utilização dos recursos renováveis. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A avaliação dos sistemas de fornecimento de energia para o futuro é da maior importância para se obter informações sobre o potencial de impacto ambiental dos vários estágios do ciclo de vida das tecnologias inovadoras, determinando as vantagens competitivas sobre as tecnologias convencionais e para o desenvolvimento de cenários futuros. Este trabalho apresenta e caracteriza os tipos de pilhas combustíveis de média e baixa temperatura mais pesquisadas e comercializadas nos últimos anos. Realiza-se também a apresentação da avaliação do impacto ambiental dos principais materiais utilizados nas pilhas a combustível, considerando as fases de fabricação, operação e disposição final após o término da vida útil. São apresentados vários dados de LCA (Life Cycle Assessment) efetuados para alguns tipos de pilhas. O trabalho efetuou uma contribuição ao estudo da avaliação de impacto ambiental das pilhas a combustível de média e baixa temperatura utilizando a metodologia Delphi. Foi construído um questionário e um banco de dados para formação do conjunto de respondentes que participaram da pesquisa. Eles receberam o questionário na primeira rodada e o responderam. Depois receberam novamente o questionário em conjunto com as respostas obtidas na primeira etapa, para nova rodada de respostas. Ao final o estudo verifica se ocorreu aumento de consenso e a influência dos respondentes mais qualificados sobre os menos qualificados. Os resultados mostraram que os respondentes acreditam numa redução do impacto ambiental das pilhas. O mais surpreendente é que os respondentes acreditam que os catalisadores do grupo PGM Podem ser substituídos. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

A busca pelo uso de energia renovável, bem como a mitigação dos impactos antropogênicos, desempenha importante papel no desenvolvimento da sociedade contemporânea. O uso de energia de origem renovável é uma possível solução para os problemas relacionados aos impactos ambientais, em especial, às alterações climáticas. Uma importante fonte de energia renovável é a biomassa oriunda de resíduos orgânicos que, após a digestão anaeróbia, resulta em um gás rico em metano, conhecido como biogás. Sob o ponto de vista de qualidade ambiental, o aproveitamento energético dos resíduos produzidos a partir do tratamento das águas residuárias domésticas pode minimizar os impactos ambientais à medida que permite a diminuição da carga orgânica descartada na água e no solo. Adicionalmente, também é possível mitigar os efeitos negativos de emissões de metano na atmosfera quando o biogás é utilizado na produção de energia por meio das células a combustível (CaC) do tipo óxido sólido (SOFC). Neste sentido, o presente trabalho objetivou avaliar o ciclo de vida da ETE, da unidade geradora de biogás, sua purificação e uso em CaCs, identificando o potencial de mitigação dos gases do efeito estufa e de aproveitamento energético do biogás. Dentre os principais resultados obtidos, a etapa construtiva, é a principal contribuinte da demanda acumulada de energia, participando com 55% da CED, enquanto a etapa de tratamento do esgoto, fase líquida, destaca-se na produção de emissões atmosféricas, cerca de 23.500 Kg CO2 eq por dia. O potencial de emissões dos gases de efeito estufa podem ser evitados, durante todo o ciclo, em cerca de 3.000 kg CO2 eq por dia. A energia total que pode ser aproveitada com o biogás gerado na ETE e usado em CaC, do tipo SOFC, é de cerca de 14.000 kWh/dia, o que pode suprir em 100% a demanda de eletricidade da fase de tratamento. Os resultados apresentados lançam um desafio e geram oportunidades para pesquisadores e planejadores de sistemas energéticos desenvolverem estratégias ambientalmente saudáveis para a utilização dos recursos renováveis. / The search for renewable energy use and mitigation of anthropogenic impacts play an important role in the development of contemporary society. The use of energy from renewable sources is a possible solution to the problems related to environmental impacts, in particular, climate change. An important renewable energy source is biomass deriving from organic waste, after the anaerobic digestion, resulting in a gas rich in methane, known as biogas. From the point of view environmental quality, energy recovery of waste generated from the treatment of domestic wastewater can minimize environmental impacts as it allows the reduction of organic load dropped in water and soil. Additionally, it is also possible to mitigate the negative effects of methane emissions in the atmosphere when the biogas is used in the production of energy through solid oxide fuel cells (SOFC). In this sense, this study aimed at assessing the life cycle of a Wastewater Treatment Plant (WWTP), the biogas-generating unit, its purification and fuel cells use by identifying the potential mitigation of greenhouse gases and energy use of biogas. Among the main results obtained, the constructive phase is the main contributor to the cumulative energy demand, accounting for 55% of the CED, while in the step of sewage treating its particularly important the production of atmospheric emissions, about 23,500 kg CO2eq per day. The potential for emissions of greenhouse gases can be avoided throughout the cycle, at around 3,000 kg CO2eq per day. The total energy that can be produced with the biogas generated in WWTP and burned in the SOFC is approximately 14,000 kWh/day, which can provide 100% of the power demand of the treatment phase. The results presented launch challenges and generate opportunities for researchers and energy systems planners to develop strategies for environmentally healthy use of renewable resources.