A captura e uso do dióxido de carbono é uma das formas de ajudar a frear as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e destiná-lo a um fim útil. Um possível uso para o CO2 seria como fertilizante agrícola, uma vez que as plantas quando em maiores concentrações deste gás ceteris paribus apresentam um incremento de biomassa. Os biocombustíveis são opções que contribuem para a mitigação das mudanças climáticas em detrimento ao uso de combustíveis fósseis e entre os biocombustíveis a produção de etanol a partir de cana-de-açúcar se destaca devido a vantagens quanto à emissão de GEE e energia acumulada. Essas vantagens podem ser ainda maiores com o uso do CO2 proveniente de suas biorrefinarias na forma de insumo agrícola. O objetivo deste trabalho é avaliar esta nova técnica de uso de carbono por meio da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e da pegada de carbono de produtos para encontrar suas contribuições no balanço de energia e carbono do sistema. Um modelo de dispersão de gases foi utilizado para saber se é possível manter a concentração de CO2 no campo dentro dos parâmetros necessários para o incremento de biomassa. A análise indica que um sistema adaptado de irrigação por gotejamento pode manter a concentração deste gás dentro do nível desejado quando a emissão fica em 22,5 g ha-1s-1, mas que uma mesma área não é autossuficiente para o fornecimento de CO2 para fase de crescimento dos colmos. Através da ACV e da pegada de carbono da cana-de-açúcar em um cenário onde o incremento de biomassa é médio em relação aos experimentos encontrados, a tecnologia reduz em 13,5% a demanda de energia e 11,8% as emissões de GEE por MJ de bioenergia produzida se comparada ao sistema tradicional. O balanço de energia para o sistema tradicional e com reciclagem de CO2 foi de 170 GJ/ha e 206 GJ/ha, enquanto o balanço de carbono foi de -13950 kgCO2eq/ha e -17019 kgCO2eq/ha, respectivamente. Considerando as possíveis variações de incremento de biomassa, para cada MJ produzido a emissão de GEE pode variar em 8,9% e o consumo de energia em 10,9%. Essa nova técnica de uso de carbono do ponto vista teórico pode ser aplicada em campo e implica em um aumento entre 13 a 30% do balanço de energia para um hectare de cana-de-açúcar, consequentemente uma menor quantidade de terra será necessária para atingir as metas energéticas estipuladas / Carbon capture and use (CCU) may slow down greenhouse gas (GHG) emissions and direct them to a useful end. A possible CO2 application is as plant fertilizer because ceteris paribus biomass increases when plants grow under high CO2 concentrations. Compared to fossil fuels, biofuels mitigate climate change, and the use of sugarcane ethanol stands out due to its low lifecycle GHG emissions and Cumulative Energy Demand (CED). Such benefits might be enhanced with the use of CO2 from the biorefinery as a crop fertilizer. The objective of this study is evaluating this new CCU scheme based on a life cycle assessment (LCA) and a carbon footprint to determine its energy and carbon balances. An air pollution dispersion model was used to verify whether it is possible to maintain the CO2 concentration on the field so that biomass increase takes place. The analysis demonstrates that a drip irrigation system can keep the concentration of gas within the desired level when the emission is 22.5 g ha-1s-1, but that the same area is not self sufficient to supply CO2 for the complete growth phase of the stalks. Results from the LCA and the carbon footprint demonstrate that compared to the traditional system, the scheme decreases CED and GHG emissions by 13,5% and 11,8%, respectively. The energy balance of the traditional and the recycling system were 170 GJ/ha and 206 GJ/ha, respectively, whereas the carbon balance was -13,950 kgCO2eq/ha and -17,019 kgCO2eq/ha, respectively. Considering the range of growth responses, for each MJ produced GHG emissions vary 8,9% whereas energy consumption varies 10,9%. These CCU scheme might be applied on the field and implies in improvements between 13 and 30% in the energy balance of 1ha of sugarcane; thus, a smaller land area will be needed than with the traditional system to achieve the energy goals

A captura e uso do dióxido de carbono é uma das formas de ajudar a frear as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e destiná-lo a um fim útil. Um possível uso para o CO2 seria como fertilizante agrícola, uma vez que as plantas quando em maiores concentrações deste gás ceteris paribus apresentam um incremento de biomassa. Os biocombustíveis são opções que contribuem para a mitigação das mudanças climáticas em detrimento ao uso de combustíveis fósseis e entre os biocombustíveis a produção de etanol a partir de cana-de-açúcar se destaca devido a vantagens quanto à emissão de GEE e energia acumulada. Essas vantagens podem ser ainda maiores com o uso do CO2 proveniente de suas biorrefinarias na forma de insumo agrícola. O objetivo deste trabalho é avaliar esta nova técnica de uso de carbono por meio da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e da pegada de carbono de produtos para encontrar suas contribuições no balanço de energia e carbono do sistema. Um modelo de dispersão de gases foi utilizado para saber se é possível manter a concentração de CO2 no campo dentro dos parâmetros necessários para o incremento de biomassa. A análise indica que um sistema adaptado de irrigação por gotejamento pode manter a concentração deste gás dentro do nível desejado quando a emissão fica em 22,5 g ha-1s-1, mas que uma mesma área não é autossuficiente para o fornecimento de CO2 para fase de crescimento dos colmos. Através da ACV e da pegada de carbono da cana-de-açúcar em um cenário onde o incremento de biomassa é médio em relação aos experimentos encontrados, a tecnologia reduz em 13,5% a demanda de energia e 11,8% as emissões de GEE por MJ de bioenergia produzida se comparada ao sistema tradicional. O balanço de energia para o sistema tradicional e com reciclagem de CO2 foi de 170 GJ/ha e 206 GJ/ha, enquanto o balanço de carbono foi de -13950 kgCO2eq/ha e -17019 kgCO2eq/ha, respectivamente. Considerando as possíveis variações de incremento de biomassa, para cada MJ produzido a emissão de GEE pode variar em 8,9% e o consumo de energia em 10,9%. Essa nova técnica de uso de carbono do ponto vista teórico pode ser aplicada em campo e implica em um aumento entre 13 a 30% do balanço de energia para um hectare de cana-de-açúcar, consequentemente uma menor quantidade de terra será necessária para atingir as metas energéticas estipuladas / Carbon capture and use (CCU) may slow down greenhouse gas (GHG) emissions and direct them to a useful end. A possible CO2 application is as plant fertilizer because ceteris paribus biomass increases when plants grow under high CO2 concentrations. Compared to fossil fuels, biofuels mitigate climate change, and the use of sugarcane ethanol stands out due to its low lifecycle GHG emissions and Cumulative Energy Demand (CED). Such benefits might be enhanced with the use of CO2 from the biorefinery as a crop fertilizer. The objective of this study is evaluating this new CCU scheme based on a life cycle assessment (LCA) and a carbon footprint to determine its energy and carbon balances. An air pollution dispersion model was used to verify whether it is possible to maintain the CO2 concentration on the field so that biomass increase takes place. The analysis demonstrates that a drip irrigation system can keep the concentration of gas within the desired level when the emission is 22.5 g ha-1s-1, but that the same area is not self sufficient to supply CO2 for the complete growth phase of the stalks. Results from the LCA and the carbon footprint demonstrate that compared to the traditional system, the scheme decreases CED and GHG emissions by 13,5% and 11,8%, respectively. The energy balance of the traditional and the recycling system were 170 GJ/ha and 206 GJ/ha, respectively, whereas the carbon balance was -13,950 kgCO2eq/ha and -17,019 kgCO2eq/ha, respectively. Considering the range of growth responses, for each MJ produced GHG emissions vary 8,9% whereas energy consumption varies 10,9%. These CCU scheme might be applied on the field and implies in improvements between 13 and 30% in the energy balance of 1ha of sugarcane; thus, a smaller land area will be needed than with the traditional system to achieve the energy goals

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoTGA.pdf: 3343340 bytes, checksum: b7d667a5f20a1f26a7371755e94dcc8c (MD5) Previous issue date: 2010-11-19 / Instituto Federal de Educa??o, Ci?ncia e Tecnologia do Rio Grande do Norte / As a contemporary tendency, it is been evidenced that the environmental changes theme, already admitted as a concernment to international economical and political reality, is also gaining repercussion on industrial and business sector. Firms are implementing actions on trial to minimize their own greenhouse gases (GHG) emissions impacts. However, the great majority of those actions of Corporative Social-Environmental Responsibility (CSR) are referred only to direct emissions of the main production systems. Direct emissions are those derived of an isolate process, without considering the upstream and downstream processes emissions, which respond for the majority of emissions originated because of respective firm‟s production system existence. Because the greenhouse effect occurs globally and the GHG emissions contribute to the environmental changes independently of their origin, it must be taken into account the whole productive life cycle of products and systems, since the energy invested on resources extraction and necessary materials to the final disposal. To do so, it must be investigated all relevant steps of a product/production system life cycle, tracking all activities which emit greenhouse gases, directly or indirectly. This amount of emissions consists in the firm‟s Carbon Footprint. This research purpose is to defend the Carbon Footprint relevance and its adoption viability to be used as an Environmental Indicator on measurement/assessment of CSR. It has been realized a study case on Petrobras‟s seat unity at Natal-Brazil, assessing part of its Carbon Footprint. It has been used the software GEMIS 4.6 to do the emissions quantifying. The items measured were the direct emissions of the own unity vehicles and indirect emissions of offset paper (A4), energy and disposable plastic cups consumed. To 2009, these emissions were 3.811,94 tCO2eq. We may conclude that Carbon Footprint quantification is indispensable to the knowledge of real emissions caused by a productive process existence, must serving as basis to CSR decisions about the environmental changes reversion challenge / Contemporaneamente, se est? constatando que o tema das altera??es clim?ticas, j? integralizado como preocupa??o da realidade pol?tica e econ?mica internacional, vem tamb?m adquirindo abrang?ncia e repercuss?o nos setores industriais e empresariais. As empresas, em seu enquadramento no novo conceito de combate ? mudan?a do clima, t?m adotado algumas medidas na tentativa de minimizar os impactos das suas pr?prias emiss?es de Gases Efeito Estufa (GEE). Contudo, a grande maioria das a??es de Responsabilidade Socioambiental Empresarial (RSE) quanto a essa tem?tica referem-se apenas ?s emiss?es diretas dos principais processos produtivos empresariais. As emiss?es diretas s?o aquelas derivadas de um processo isolado, sem considerar os processos upstream e downstream, os quais respondem pela a maior parte das emiss?es derivadas da exist?ncia de uma determinada empresa. Haja vista que o efeito estufa sobrev?m de forma global, e que as emiss?es de GEE contribuem para as mudan?as clim?ticas independentemente de sua origem, deve-se levar em considera??o todo o ciclo de vida produtivo de produtos e processos, desde a energia investida na extra??o da mat?ria-prima e insumos necess?rios at? o descarte final. Para se fazer isso, deve-se esquadrinhar todos os passos relevantes ao longo do ciclo de vida de um produto/processo produtivo, rastreando todas as atividades que emitam direta ou indiretamente GEE. O somat?rio dessas consiste justamente na Pegada de Carbono da empresa. A finalidade desse estudo ? defender a relev?ncia da Pegada de Carbono e viabilidade de ado??o desta para ser usada como Indicador de Sustentabilidade na avalia??o/mensura??o da RSE. Para isso, foi realizado um estudo de caso na unidade sede da Petrobras em Natal-RN, avaliando-se parte de sua Pegada de Carbono. Para a quantifica??o das emiss?es, foi utilizado o software GEMIS 4.6. Os itens medidos foram as emiss?es diretas dos ve?culos pr?prios da unidade e emiss?es indiretas do papel offset A4, energia el?trica e copos pl?sticos descart?veis consumidos. Para o exerc?cio de 2009, mensuramos a emiss?o de 3.811,94 tCO2eq. Conclu?mos que a aferi??o da Pegada de Carbono ? imprescind?vel para conhecimento das emiss?es reais causadas pela exist?ncia de um processo produtivo, devendo servir de base para a tomada de decis?es de RSE quanto ao desafio da revers?o das mudan?as clim?ticas

The impact of climate change produces variations in the production of goods and services, modifies consumption patterns ofbuyers, affects the strategies of private companies and influences the environmental policies of governments. In this context, the return expected by shareholders or partners cannot be achieved due to uncontrollable factors that often generate threats or opportunities for companies, according to which industry they operate. On the other hand, international trade is affected by climate change by increasing sanitary and phytosanitary requirements of governments, retail business associations and consumers. This situation leads to redefine business strategies and to the implementation of standards by international organisms,directly or indirectly related to climate change, seeking to adapt or mitigate its effects on life in the planet. / El impacto del cambio climático produce variaciones en la producción de bienes y servicios, modifica los patrones de consumo de los compradores, afecta las estrategias de los empresarios privados e influye en las políticas ambientales de los gobiernos. En este contexto, la rentabilidad esperada por los accionistas o socios puede no lograrse debido a factores incontrolables, que muchas veces generan amenazas u oportunidades para las empresas, según la industria en la que operen. Por otro lado, el comercio internacional es afectado por el cambio climático al aumentar las exigencias sanita- rias de parte de los gobiernos, las asociaciones de negocios retail y los consumidores. Esta situación conduce a redefinir estrategias de negocios y a la implementación de normas, por parte de organismos internacionales relacionados directa o indirectamente al cambio climático, en la búsqueda de adaptar o mitigar sus efectos sobre la vida en el planeta. / O impacto da mudança climática produz variações na produção de bens e serviços, modifica os padrões de consumo doscompradores, afeta as estratégias dos empresários privados e influencia as políticas ambientais dos governos. Neste contexto, a rentabilidades esperada pelos acionistas ou sócios não pode ser alcançada devido a fatores incontroláveis, que muitas vezes geram ameaças ou oportunidades para as empresas, de acordo com o setor em que atuam. Por outro lado, o comércio interna- cional é afetado pelas mudanças climáticas através do aumento dos requisitos de saúde dos governos, associações de empresas varejistas e consumidores. Isto leva a as organizações internacionais a redefinir estratégias de negócios e as normas, direta ou indiretamente relacionados às mudanças climáticas, procurando adaptar-se ou atenuar seus efeitos sobre a vida no planeta.

Submitted by Priscilla Araujo (priscilla@ibict.br) on 2016-10-10T18:49:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Wladmir Motta_Doutorado_2016.pdf: 3638681 bytes, checksum: 47a03a7aa9e3d1aa80e14727f96aa9f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T18:49:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Wladmir Motta_Doutorado_2016.pdf: 3638681 bytes, checksum: 47a03a7aa9e3d1aa80e14727f96aa9f9 (MD5) Previous issue date: 2016-04-04 / A geração de bens e serviços se desenvolve à custa da utilização dos recursos naturais e da produção e geração de descartes ao longo do processo produtivo, o que trouxe como consequências o aquecimento global e o esgotamento crescente dos recursos naturais, dentre outros graves problemas que provocam a deterioração das condições de vida no planeta. Analisar e compreender melhor o processo de geração e adoção de ecoinovações para um planeta sustentável é uma condição necessária para o enfrentamento desta crise ecológica e é nesse contexto que a revisão das práticas industriais se torna um importante elemento para revelar as áreas onde o esforço inovativo pode se concentrar. Esta tese discute a avaliação do ciclo de vida (ACV), uma abordagem de avaliação dos impactos ambientais que vem ganhando cada vez mais aceitação e que examina os impactos ambientais de um produto / serviço, a partir de suas origens, desde a extração das matérias-primas, considerando a produção e uso, até o seu descarte. A tese busca identificar a dinâmica que levou a sua difusão no mercado internacional, compreender seu atual estágio no Brasil, investigar a relação entre a ACV e a ecoinovação, identificar os condicionantes para a efetiva disseminação e uso da ACV no Brasil, identificando assim oportunidades para tal. Assim, seu objetivo principal é identificar as barreiras e oportunidades para a adoção das ferramentas relacionadas à abordagem do ciclo de vida do produto no Brasil, tendo em vista as possibilidades de geração de ecoinovações daí decorrentes. O campo teórico utilizado foi pautado em torno (i) da crise ecológica, com uma crítica ao atual modelo capitalista baseado no crescimento contínuo da produção e consumo; (ii) da ACV, uma metodologia que vem se tornando elemento chave de políticas ambientais ou de ações voluntárias em diversos países; e (iii) da ecoinovação, entendida como um tipo de inovação que resulta, através de sua vida útil, em uma redução do risco ambiental, da poluição e de outros impactos negativos quanto ao uso de recursos naturais. A metodologia da presente pesquisa foi desenvolvida a partir do levantamento teórico e sua discussão, e de uma pesquisa de campo de âmbito nacional e internacional, com utilização de questionários aplicados a especialistas na área de ACV. Os dados coletados a respeito da ACV ajudaram a apontar os condicionantes para seu uso, os impactos ambientais mais contemplados em seus estudos e suas complexidades. Ainda foi validada a inter-relação entre a ACV e a ecoinovação, identificando o ecodesign como a prática que mais evidência este vínculo. Os resultados apontam como determinantes para o uso da ACV: a regulamentação; o mercado; e a utilização das informações provenientes do estudo como insumo para a tomada de decisão. A fim de trazer uma proposta que colabore com a implementação da ACV no Brasil, o estudo sugere a pegada de carbono como precursora de estudos de ACV nas empresas brasileiras. / The generation of goods and services develops at the expense of use of natural resources and the production and generation of discharges during the production process, which brought as consequences global warming and the increasing depletion of natural resources, among other serious problems that cause the deterioration of living conditions on the planet. Analyze and better understand the process of generation and adoption of eco-innovations for a sustainable planet is a necessary condition to face this ecological crisis and it is in this context that a review of industry practices becomes an important element to reveal the areas where innovative efforts can concentrate. This thesis discusses the Life Cycle Assessment (LCA), an evaluation approach of environmental impacts impacts of a product / service from its origins, from the extraction of raw raw, considering the production and use to disposal, that is gaining more acceptance. The thesis seeks to identify the dynamic that led to its spread in the international market, understand its current state in Brazil, investigate the relationship between the LCA and eco-innovation, identify constraints and opportunities to the effective dissemination and use of LCA in Brazil. The main goal of this thesis is to identify the barriers and opportunities for the adoption of product life cycle approach methodologies in Brazil, considering the possibilities for eco-innovation generation arising therefrom. The theoretical field used was guided around (i) the ecological crisis, with a critique of the current capitalist model based on continued growth in production and consumption; (ii) LCA, a methodology that is becoming a key element of environmental policies or voluntary activities in different countries; and (iii) eco-innovation, understood as a kind of innovation that results through its life cycle, in a reduction of environmental risk, pollution and other impacts on the use of natural resources. The methodology of this research was developed from theoretical research and discussion, and a national and international field research, using questionnaires given to profissionals and experts in the LCA field. The data collected about LCA helped point out conditioners for it use, the environmental impacts more included in their studies and the LCA complexities. Yet it has been validated the interrelationship between the LCA and eco-innovation, identifying the ecodesign as the practice that more evidence this link. The results show as drivers for LCA use: regulation; the market; and the use of information from the study as an input for decision making. In order to bring a proposal to collaborate with the implementation of the LCA in Brazil, the study suggests the carbon footprint as a precursor of LCA studies in Brazilian companies.