Instituto Superior Técnico Mestrado em Engenharia de Concepção. Ecologia Industrial. Impacto ambiental de um automóvel com chassis em alumínio

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1 Instituto Superior Técnico Mestrado em Engenharia de Concepção Impacto ambiental de um automóvel com chassis em alumínio Comparação com um automóvel de chassis em aço Páginas Autores : 31 Maio 2005

2 Índice 1. INTRODUÇÃO E RESUMO TIPOS DE CHASSIS EXISTENTES CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FORMA CHASSIS / BODY-ON-FRAME MONOCOQUE (UNIBODY) SPACEFRAME CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO MATERIAL STEEL ALLOYS CARBON FIBRE CHASSIS A COMPARAR AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA FABRICO E MONTAGEM FABRICO DA MATÉRIA-PRIMA TRANSPORTE DA MATÉRIA-PRIMA FABRICO DO CHASSIS UTILIZAÇÃO FIM DE VIDA ANÁLISE DOS RESULTADOS FABRICO E MONTAGEM UTILIZAÇÃO FIM DE VIDA IMPACTO AMBIENTAL DURANTE TODO O CICLO DE VIDA CONCLUSÃO Bibliografia

3 1. Introdução e Resumo A crescente preocupação e consciencialização da sociedade para a necessidade de sustentabilidade ambiental levaram ao crescimento das exigências dos utilizadores e ao surgimento de novas normas na legislação. Entre as quais salienta-se o protocolo de Kyoto e a directiva Europeia 2000/53/CE. No âmbito do Mestrado em Engenharia de Concepção no Instituto Superior Técnico dois alunos, Eng. António Gonçalves e Eng. Nuno Ferreira, pretendem desenvolver a parte frontal de um chassis automóvel de carácter inovador. O chassis a desenvolver terá como base o Peugeot 406 Coupé, e insere-se numa parceria IST/Pininfarina. O actual chassis do Peugeot 406 apresenta uma estrutura Unibody em aço carbono. Pretende-se com este trabalho desenvolver uma estrutura Space Frame em alumínio. Este tipo de estruturas são mais leves e por isso apresentam menores consumos. No entanto, o fabrico do chassis em alumínio apresenta maior impacto ambiental quando comparado com o fabrico do chassis em aço. Desta forma existe a necessidade de efectuar um balanço dos impactos ambientais ao longo de todo o ciclo de produção. O objectivo do projecto no âmbito do Mestrado em Engenharia de Concepção é o desenvolvimento da parte frontal do chassis, no entanto a forma e o material utilizado influenciam toda a estrutura do chassis. Assim será feita uma análise tendo em atenção todo o chassis. Serão utilizados valores médios obtidos na bibliografia consultada. A análise efectuada engloba as várias etapas do ciclo de vida, sendo estas a produção da matéria-prima, o fabrico e montagem dos componentes, a distribuição do produto, a sua utilização e o fim de vida. No entanto, como o objectivo é efectuar uma comparativa entre dois produtos, serão analisadas apenas as etapas em que existe diferenças entre estes. Ou seja, etapas em que o impacto ambiental é igual ou semelhante em ambos os casos não são analisadas. A sua introdução não iria alterar os resultados relativos entre os dois tipos de chassis em análise. A análise do impacto ambiental será efectuada utilizando a ferramentas de Eco- Design SimPro. Esta é uma ferramenta informática de apoio ao cálculo de impactos ambientais, baseada na metodologia de Eco Indicador. 3

4 2. Tipos de chassis existentes Na história do automóvel a sua estrutura tem sofrido um grande número de mudanças, principalmente devido a desenvolvimentos tecnológicos, mudanças organizacionais e novas preocupações sociais. De entre estas destacam-se o desenvolvimento de novas tecnologias e de novos materiais e a crescente preocupação em temas como a ecologia e segurança Classificação quanto à forma Estrutura tipo chassis A estrutura chassis foi o tipo de estrutura mais utilizada nos carros por volta de 1900, que consistia na montagem de um corpo separado a uma estrutura rígida que suporta o motor, transmissão e eixos. Este tipo de estrutura ainda hoje é válida e actual. No entanto o automóvel aumentou a sua complexidade e aliada às exigências de redução de peso tornaram este tipo de estrutura inviável. Para a maioria dos pequenos veículos de passageiros foi adoptada uma construção monocoque nos anos 60, continuando apenas camiões e carros maiores a utilizar a estrutura convencional. O chassis continua a ser preferido em construções destinadas a veículos de trabalho pesado, especialmente aqueles projectados para transportar ou puxar cargas elevadas. Devido ao aumento de complexidade de componentes este tipo de estrutura deixou de ser utilizado. No entanto, e ligado a sistemas drive-by-wire e células de combustível, este tipo de estrutura tem estado em reaparecimento mas com um profundas alterações. Figura 2 Estrutura chassis tipo skate. GM 4

5 Neste tipo de estrutura não há ligações mecânicas entre a carapaça e o chassis o que permite a produção deste último em grande quantidade e a utilização ilimitada de diferentes estilos de carapaças Estrutura Monocoque Uma estrutura do tipo monocoque é uma técnica de construção que utiliza a casca do objecto como suporte para a maioria das cargas aplicadas na estrutura. Isto, em oposição uma estrutura interior coberta com uma carapaça incapaz de suportar cargas aplicadas. Este tipo de estruturas foi inicialmente aplicada pela indústria aeronáutica nos anos 30 e é a técnica de construção mais utilizada nos dias de hoje. A primeira aplicação deste tipo de estrutura na industria automóvel foi em 1923 no Lancia Lambda. A Citröen produziu o primeiro veículo de série com estrutura monocoque em 1934, o inivador Tractio Avant. A estrutura monocoque é um tipo particular de uma estrutura Spaceframe que foi desenvolvida no período pós-guerra. O Ford Consul introduziu uma evolução na estrutura monocoque designada de unibody. Neste sistema, painéis separados continuavam a ser utiizados, mas aparafusadas ou rebitadas a uma casca estrutural. Unibody é definido como uma casca estrutural onde os painéis exteriores são soldados uns aos outros de modo a contribuir para uma integridade estrutural global do veículo. Este tipo de construção é a técnica dominante na indústria automóvel, à volta de 95%. Figura 3- Structure Monocoque. Hyundai Accent 5

6 Estrutura Spaceframe Originalmente desenvolvida para carros de elevada performance como o Maseratti no final dos anos 50, os painéis exteriores da estrutura spaceframe são ligados à estrutura metálica extrudida, oferecendo uma maior flexibilidade em termos de produção e montagem. Os spaceframes actuais podem ser construídos a partir de alumínio ou extrusões de aço podendo tirar partido da tecnologia através de painéis compósitos e colagens através de adesivos estruturais. Figura 4 Estrutura tipo Spaceframe. Audi A Classificação quanto ao material Ligas de Aço O aço é o material predominante num veículo automóvel, em média constitui 60 % do peso do automóvel. Esta forte aplicação na indústria automóvel é devido à capacidade da indústria do aço desenvolver novas soluções e ter uma cadeia de fornecedores estável e fiável. A sua maior desvantagem é a elevada densidade e por isso constantemente ameaçada. Novas aplicações de aço, espuma metálica, ligas de alta resistência e de baixo carbono, tal como a optimização dos componentes através da concepção, tem mantido a competitividade deste material na indústria automóvel Ligas de alumínio A produção de automóveis feita com ligas de alumínio é ainda relativamente pequena e poucos são os modelos que apresentam uma solução completamente em alumínio, tais como o Honda NSX, Jaguar XJ, Audi A8 e Audi A2. Embora uma larga escala de elementos sejam produzidos em alumínio, um modelo completo não é usual. O alumínio apresenta, relativamente ao aço, como desvantagens o facto de ser mais caro bem como a dificuldade de produzir conjuntos montados ou reparados através de soldadura. No entanto a perspectiva de um uso crescente do alumínio na indústria automóvel tem sido um factor chave para o desenvolvimento de técnicas mais avançadas de 6

7 estampagem bem como o desenvolvimento de tecnologias alternativas como o hidroforming. O uso do alumínio na indústria automóvel como alternativa ao aço pode conseguir reduzir o peso dos automóveis em 30%, sendo esta a maior vantagem da sua aplicação Estrutura em compósito A primeira estrutura em compósito apareceu em 1981 no McLaren MP4-1. Embora a elevada qualidade estrutural da fibra de carbono, esta não é muito utilizada devido ao seu custo elevado e baixa cadência de produção. Mesmo que os custos do material fossem mais reduzidos, haveriam outros problemas tais como o moroso processo de colocação manual das camadas de fibra e a posterior colocação das peças impregnadas de resina na autoclave para um outro moroso processo de cura, resultando num tempo de ciclo de várias horas. Figura 5 Estrutura em compósito (fibra de carbono). Porsche Carrera GT [17] 7

8 3. Chassis a Comparar Neste trabalho será determinado o impacto ambiental do chassis desenvolvido comparativamente ao chassis actual do Peugeot 406. O chassis do Peugeot 406 Coupé apresenta uma estrutura Monocoque em aço carbono (fig. 6). Figure 6 Chassis do Peugeot 406 Coupé O chassis desenvolvido apresenta uma estrutura Space Frame em alumínio. Figure 6 Chassis desenvolvido 8

9 Embora o objectivo do projecto seja apenas o desenvolvimento da parte frontal do chassis automóvel, esta apresenta implicações em todo o chassis. Uma estrutura frontal em alumínio implica que todo o chassis seja em alumínio. Desta forma será feita uma comparação do impacto ambiental de dois chassis, Unibody em aço e Space Frame em alumínio, e não apenas a parte frontal deste. As características dos chassis em análise encontram-se representadas na tabela seguinte. Estes valores baseiam-se na análise de um chassis Unibody em aço e um chassis Space Frame em alumínio [1]. Chassis em aço Chassis em alumínio Tipo de estrutura Unibody Space Frame Peso Total 215 Kg 160 Kg Estampagem 215 Kg 25 Kg Extrusão 95 Kg Fundição 40 Kg Soldadura por pontos pontos 400 pontos Mig 65 metros Rebites 1000 Rebites Tabela 1 Características dos chassis a comparar 4. Avaliação do ciclo de vida 4.1 Fabrico e Montagem Fabrico da matéria-prima No fabrico da matéria-prima existem diferenças significativas que importa ter em atenção. Quanto aos aços, estes são ligas metálicas de ferro e carbono, com percentagens deste último variáveis entre 0,03 e 2,00% Além dos componentes principais indicados, os aços incorporam outros elementos químicos, alguns prejudiciais, provenientes da sucata, do mineral ou do combustível empregado no processo de fabricação, como o enxofre e o fósforo. Outros são adicionados intencionalmente para melhorar algumas características do aço, como a resistência, ductilidade e dureza, ou para facilitar algum processo de fabricação, é o caso de elementos de liga como o níquel, o cromo, o molibdénio e outros. Em seguida, encontra-se um esquema representativo das várias etapas de produção de aço. 9

10 Figure 7 Processo de fabrico do aço Quanto ao alumínio, os seus compostos formam 8% da crosta terrestre e estão presentes na maioria das rochas, vegetação e animais. De facto, o alumínio é o 3º elemento cristalino (depois do oxigénio e o silício) e o crystal metálico mais comum na crosta terrestre, constituindo cerca de 7.3% da massa da terra. No entanto, na natureza o alumínio só existe em combinações muito estáveis com outros elementos, tais como, silício, ferro e oxigénio, e foi só em 1808, que Sir Humphry Davy (inglês), pela primeira vez, estabeleceu a sua existência. 10

11 Decorreram, no entanto, mais de duas décadas até se desenvolver um processo eficaz na separação do metal do minério extraído da terra, a denominada bauxite. Só na última década do século XIX, se estabeleceu um processo viável de produção comercial deste material. Adicionalmente, a proporção de alumínio produzido a partir de sucata, denominado por alumínio secundário, tem apresentado um crescimento significativo. Note-se que, cerca de 100% da sucata de alumínio, resultante do processo de produção, e mais de 60% da sucata antiga, são recicláveis. Em seguida, encontra-se um esquema representativo das várias etapas de produção de alumínio. Figure 8 Processo de fabrico do alumínio 11

12 4.1.2 Transporte da matéria-prima Para a caracterização do impacto ambiental do transporte da matéria-prima assumiu-se que o fabrico do chassis iria ser realizado na AutoEuropa. Figure 9 Mapa com a localização da unidade produtora do chassis A base de dados do Simapro apresenta o impacto ambiental de diversos materiais entregue em Roterdão. Assumiu-se que o impacto ambiental da entrega da matéria-prima em Setúbal seria igual à entrega da matéria-prima em Roterdão. Desta forma a etapa de transporte é eliminada, pois o impacto ambiental do transporte da matéria-prima vem associado ao impacto ambiental da produção desta. 12

13 4.1.3 Fabrico do chassis Quanto aos processos de fabrico o chassis em aço é constituído por peças estampadas e soldadas por pontos. O chassis em alumínio é constituído por peças extrudidas, fundidas e estampadas, posteriormente soldadas por Mig ou soldadura por pontos, ou unidas por rebites. (Ver Tab. 1). Devido à não inclusão da operação de rebitagem na base de dados do Simapro, decidiu-se substituir pela operação de aparafusamento. Quanto à pintura, este é um processo que representa um elevado impacto ambiental, devido à elevada energia consumida e os resíduos produzidos. No entanto, sendo este um estudo comparativo e a operação de pintura ser semelhante para os dois chassis em análise, decidiu-se não inserir a operação de pintura no estudo. Em seguida, encontram-se gráficos representativos do ciclo de fabrico do chassis em aço e do chassis em alumínio. Figure 10 Processo de fabrico de um chassis em aço. Figure 11 Processo de fabrico de um chassis em alumínio. 13

14 4.2 Utilização A fase de utilização corresponde ao uso do chassis incorporado no veículo. Para esta etapa foi admitido que o automóvel percorre km durante a sua vida. Automóveis de chassis em Ligas de Alumínio apresentam menores consumos quando comparados com automóveis com chassis em Ligas de Aço. Isto é devido à menor densidade do Alumínio, cerca de 1/3 do Aço, originando automóveis de menor peso e consequentemente menores consumos. Este resultado é comprovado através de estudos realizados recentemente, como é possível verificar nos gráficos seguintes. Figure 12 Fuel economy vs. Automobile weight [2]. 14

15 Figure 13 Fuel economy over automobile lifespan [2]. A partir dos consumos médios foram criados dois novos processos. Estes correspondem às emissões por quilómetro de um automóvel com chassis em aço e um automóvel com chassis em alumínio. A determinação dos valores de emissões por quilómetro foi obtida a partir de uma relação directa com um automóvel semelhante, mas com consumos ligeiramente diferentes. Figure 14 Inputs na utilização do veículo. 15

16 4.3 Fim de Vida A directiva 200/53/CE do Parlamento Europeu, de 18 de Setembro de 2000, relativo aos veículos em fim de vida, tem o objectivo de em Janeiro de 2006, os operadores do sector assegurem a valorização de 75 por cento e a reciclagem de 70 por cento dos veículos produzidos antes de 1980, reduzindo assim a deposição dos automóveis velhos em aterros. Para os veículos fabricados depois de 1980, o diploma estabelece como metas dos operadores do mercado a valorização de um mínimo de 85 por cento dos veículos em fim de vida e da reciclagem de um mínimo de 80 por cento destes veículos. Os operadores devem ainda assegurar, até 1 de Janeiro de 2015, a valorização de 95 por cento e a reciclagem de 85 por cento de todos os veículos em fim de vida. O Governo Português concedeu, em 6 de Julho de 2004, à Valorcar a licença para gerir o sistema integrado de gestão de veículos em fim de vida, que prevê um mínimo de 29 centros de recepção ou operadores de desmantelamento. Segundo a lei, os produtores de automóveis vão começar a pagar a recolha e tratamento dos veículos em fim de vida e, à semelhança do que acontece com as embalagens e os pneus, este encargo deverá ser repercutido nos preços dos veículos ao consumidor. A sociedade gestora dos veículos em fim de vida vai assegurar uma rede de recolha e transporte, tal como a da Sociedade Ponto Verde para as embalagens e a da ValorPneu para os pneus. O processo de valorização de veículos em fim de vida (VFV) apresenta três etapas fulcrais, sendo estas a recepção do automóvel, o desmantelamento, e a fragmentação. Os Centros de Recepção são locais onde os VFV podem ser entregues gratuitamente pelos seus proprietários/detentores, ficando aí armazenados até serem transportados para Operadores de Desmantelamento Figure 15 Centro de recepção de veículos em fim de vida. 16

17 Os Desmanteladores executam dois tipos de operações: operações de despoluição e; operações para promover a reutilização e a reciclagem. As operações de despoluição consistem na remoção dos componentes dos VFV que são considerados perigosos, tais como os depósitos de gás liquefeito, a bateria, os fluidos (óleos lubrificantes, óleos hidráulicos, líquido de arrefecimento, fluido do ar condicionado, etc...), bem como na neutralização dos componentes pirotécnicos ( air-bags e pré-tensores dos cintos de segurança). As operações para promover a reutilização e a reciclagem consistem na remoção de diversos componentes do VFV, para revenda como peças em segunda mão (p.e. faróis, portas, motor, caixa de velocidades) ou para reciclagem (p.e. catalisadores, pneus, vidros, grandes componentes de plástico). Todos os componentes e materiais removidos dos VFV através das operações de desmantelamento são encaminhados para reutilização ou valorização, ou para eliminação adequada, nos casos em que não existem opções de valorização. Os VFV desmantelados (carcaças) são posteriormente encaminhados para os Operadores de Fragmentação. Figure 16 Desmantelamento de um veículo em fim de vida. Numa instalação de fragmentação, os VFV desmantelados são triturados em pequenos pedaços, dando origem a três fracções: metais ferrosos (aço); metais não ferrosos (cobre, alumínio, magnésio, etc.) e; resíduos de fragmentação (plásticos, borracha, resíduos metálicos de pequena dimensão, etc.). Depois da fragmentação do VFV, os metais ferrosos são separados mediante a passagem por um campo magnético. Técnicas de triagem automáticas ou manuais permitem, em seguida, separar os metais não ferrosos dos restantes materiais. Durante e após a fragmentação, as partículas de materiais de menor densidade são aspiradas, dando origem à fracção denominada por resíduos leves de fragmentação. 17

18 As fracções de metais ferrosos e metais não ferrosos são posteriormente encaminhadas para reciclagem, sendo utilizadas como matéria-prima secundária em outros ciclos de produção (p.e. siderurgias e fundições). Os resíduos de fragmentação são actualmente enviados para aterro. No entanto, encontram-se a ser desenvolvidas tecnologias de triagem pós-fragmentação, que permitirão seleccionar para valorização alguns dos componentes dos resíduos de fragmentação. Figure 17 Fragmentação de veículos em fim de vida. Em seguida encontra-se um gráfico representativo das várias etapas de valorização dos veículos em fim de vida. 18

19 Figure 18 Ciclo de valorização de veículos em fim de vida. Como este é um estudo comparativo, mais uma vez eliminou-se todos os processos semelhantes para os dois tipos de chassis. Devido às operações de recepção, transporte e fragmentação serem semelhantes, não serão incluídas no modelo comparativo. Assim, só será tido em conta a operação de reciclagem que apresenta impactos ambientais distintos para alumínio ou aço. Tanto o chassis, como o alumínio são facilmente separados dos outros elementos, logo apresentam índices de reciclabilidade bastante elevados. Assumiu-se que 98% do material do chassis é reciclado, ficando 2% em perdas devido a ineficientes das máquinas. Figure 19 Outputs da valorização de um veículo em fim de vida. 19

20 5. Análise dos resultados Os modelos de ciclo de vida dos produtos apresentam diferenças significativas (fig.20 e fig.21). Figure 20 Ciclo de vida de um chassis em aço. Figure 20 Ciclo de vida de um chassis em alumínio. 20

21 Os modelos de ciclo de vida para os dois produtos foram analisado utilizando o SimaPro. Esta é uma ferramenta informática de apoio ao cálculo de impactos ambientais, baseada na metodologia de Eco Indicador. O Eco Indicator possibilita a determinação dos impactos ambientais em onze categorias. Os resultados podem ser apresentados de várias formas. Para este estudo seleccionou-se a opção Normalization. Esta consiste na comparação das várias categorias de impactos ambientais com os impactos ambientais anuais de um cidadão médio europeu. Designação no SimaPro Categorias de impacto greenh. Efeito de estufa ozone Potencial de destruição da camada de ozono acidif. Acidificação eutroph Eutrofização h. metals Metais pesados carcin. Carcinogenia w.smog Nevoeiro fotoquímico de Inverno s.smog Nevoeiro fotoquímico de verão pesticid Pesticidas energy Consumo de Energia solid Emissões sólidas Tabela 2 Categorias de impacto ambiental segundo o Eco Indicator Em seguida encontra-se os resultados do impacto ambiental das diferentes fases de vida dos dois produtos, assim como o impacto ambiental de todo o ciclo de vida. Salienta-se que os valores apresentados são comparativos. A análise destes resultados não permite determinar o impacto ambiental de um determinado chassis. A análise dos resultados permite sim determinar o impacto ambiental relativo de um chassis comparativamente ao outro, em função do impacto anual médio de um cidadão europeu. 21

22 5.1 Fabrico e Montagem Figure 21 Gráfico de impactos ambientais associados à produção do chassis em alumínio e do chassis em aço. Tabela 3 Valores do impacto ambientai na fase de fabrico. O fabrico do chassis em alumínio apresenta impactos ambientais superiores relativamente ao fabrico do chassis em aço, na maioria das categorias. A relação é elevada nas categorias de efeito de estufa, acidificação, nevoeiro fotoquímico de Inverno e nos gastos de energia. O fabrico do chassis em aço apresenta maiores impactos nas categorias de metais pesados e carcinogenia, no entanto as diferenças relativamente ao chassis em alumínio são pequenas. 22

23 Figure 22 Distribuição do impacto ambiental pelos vários processos de produção de um chassis em aço. Figure 22 Distribuição do impacto ambiental pelos vários processos de produção de um chassis em alumínio. 23

24 A partir dos gráficos acima representados é possível verificar que o maior impacto ambiental do chassis de alumínio relativamente ao chassis em aço deveu-se principalmente à operação de obtenção da matéria-prima. A obtenção de alumínio exige um processo bastante complexo, com impactos ambientais maiores comparativamente à obtenção do aço. Isto apesar de o chassis em alumínio necessitar de menos matéria-prima (por peso) do que um chassis em aço, devido à menor densidade do alumínio. Quanto aos processos de fabrico salienta-se o impacto ambiental causado pelo fabrico de peças fundidas. No entanto este tipo de relação não pode ser obtido directamente pois a quantidade de peças fabricadas em cada operação é diferente. Com o objectivo de analisar o impacto ambiental dos diferentes processos envolvidos no fabrico de um chassis em alumínio (chassis em desenvolvimento no Mestrado de Engenharia de Concepção), foi feita uma nova análise comparativa para os processos de fabrico estampagem, extrusão e fundição, assumindo uma produção de 160 Kg de Al.6060 para cada processo (todo o chassis é produzindo num único processo). Figure 22 Impacto ambiental caso o chassis fosse todo produzido num único processo de fabrico. O gráfico representado acima mostra que o processo de fundição apresenta maiores impactos ambientais comparativamente aos processos de extrusão e estampagem. O processo de estampagem apresenta os índices mais baixos. 24

25 5.2 Utilização Figure 21 Gráfico de impactos ambientais associados à utilização do chassis em alumínio e do chassis em aço. Tabela 4 Valores do impacto ambientai na fase de utilização. O impacto ambiental do uso de um automóvel é bastante elevado devido ao espaço temporal em que decorre. Em média um automóvel percorre cerca de Km durante aproximadamente 12 anos. A diferença do impacto ambiental durante a utilização de um automóvel com chassis de alumínio relativamente a um automóvel com chassis de aço deve-se à menor densidade do alumínio. Desta forma, o chassis em alumio apresenta menor peso e consequentemente menores consumos. 25

26 Os impactos ambientais proveniente da utilização do chassis em aço são superiores em todos os indicadores, sendo de salienta os elevados Índices de nevoeiro fotoquímico de verão, consumo de energia, acidificação e efeito de estufa. 5.3 Fim de Vida Figure 21 Gráfico de impactos ambientais associados ao fim de vida do chassis em alumínio e do chassis em aço. Tabela 5 Valores do impacto ambientai na fase de fim de vida. 26

27 Na fase de fim de vida existem índices negativos. Estes são devidos à elevada percentagem de materiais reciclados. A reciclagem do aço e alumínio substitui a produção destes matérias a partir dos respectivos minérios, resultando numa diminuição do impacto ambiental. A reciclagem do alumínio resulta em maiores benefícios ambientais. Isto é sobretudo devido ao elevado impacto ambiental existente na produção de alumínio, impacto esse que é fortemente reduzido com a reciclagem. 5.4 Impacto Ambiental durante todo o ciclo de vida Figure 22 Gráfico de impactos ambientais associados ao ciclo de vida do chassis em alumínio e do chassis em aço. Tabela 6 Valores do impacto ambiental ao longo do ciclo de vida. 27

28 O impacto ambiental de um chassis em alumínio ao longo do seu ciclo de vida é inferior ao impacto ambiental de um chassis em aço, excepto no potencial de destruição da camada de ozono, carcinogenia, pesticidas e emissões sólidas, onde as emissões são nulas ou praticamente nulas. A diferença é relativamente elevada no nevoeiro fotoquímico de verão, no efeito de estufa, acidificação, eutrofização e consumos de energia. O índice de nevoeiro fotoquímico apresenta a maior diferença relativa, sendo esta cerca de três vezes o impacto anual causado por um cidadão europeu. 6. Conclusão O trabalho realizado teve como objectivo determinar o impacto ambiental do chassis desenvolvido, chassis em alumínio, relativamente a um chassis em aço. A avaliação do ciclo de vida permitiu efectuar uma comparação relativa entre os dois chassis, ou seja os valores obtidos não indicam o impacto ambiental de um determinado chassis mas a diferença entre os impactos ambientais quando se selecciona um tipo de chassis em alternativa a outro. Os resultados obtidos mostram que o chassis em alumínio apresenta vantagens ambientais, exibindo menores níveis de impacto ambiental nas diversas categorias da avaliação. A diferença é relativamente elevada no nevoeiro fotoquímico de verão, no efeito de estufa, acidificação, eutrofização e consumos de energia. Quanto às diferentes fases de vida dos dois chassis em análise, os resultados mostraram que a fase de utilização é de extrema importância devido os longo intervalo de tempo em que decorre. A redução do peso é responsável pela redução dos consumos, que por sua vez provocam a diminuição do impacto ambiental. A fase de produção ao contrário de todo o ciclo de vida apresenta impactos ambientais superiores no fabrico chassis de alumínio. Isto é devido à elevada complexidade dos processos de obtenção da matéria-prima. Uma segunda análise permitiu identificar os processos de fabrico do alumínio de maior impacto ambiental, sendo estes a fundição, extrusão e estampagem, pela respectiva ordem. Desta forma o processo de fundição devem de ser evitado e substituído, caso seja possível, pelo processo de estampagem. 28

29 7. Bibliografia [1] A. Kelkar, R. Roth, J. Clark, Automobile Bodies: Can Aluminum Be an Economical Alternative to Steel?, [2] Aluminium in the Automotive Industry, European Aluminium Association, [3] UltraLight Steel Auto Body Final Report, American Iron and Steel Institute, [4] A. Gonçalves, N. Ferreira, Escolha do Material para Chassis Automóvel. [5] - [6] - [7] - [8] - [9]