Localização da Atividade Tipologia: Ciclo de Vida do Produto

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1 Avaliação do Ciclo de Vida e a Gestão Pós Consumo de Produtos Gestão Ambiental não é o gerenciamento dos recursos naturais, mas sim das atividades antrópicas para que estas não os utilizem acima de sua capacidade de suporte. (Adap. Tolba, 1982) 1 2 Desenvolvimento? Características Ambientais Gestão Ambiental LOCALIZAÇÃO Análise Ambiental TIPOLOGIA Monitoramento e Retroalimentação Medidas Mitigadoras 3 4 Localização da Tipologia: Ciclo de Vida do Produto Beneficiamento 5 6 1

2 Extração de matérias primas e energia Reciclagem, Recuperação, Destinação ou Destruição Ciclo de Vida do Produto Manufatura Uso e Reuso Embalagem Transporte Engenharia do Ciclo de Vida Def. Projetar o ciclo de vida do produto por meio de escolhas sobre a sua concepção, a sua estrutura, os seus materiais e os seus processos. (Alting e Legard, 1995) Escopo: Envolve todas as fases do processo produtivo, desde a etapa do projeto do produto ao projeto e planejamento dos processos a serem utilizados para a fabricação do produto até a execução, distribuição e disposição final do mesmo, assim como a escolha dos materiais, os fornecedores, o uso, o pós uso do produto, ou seja, todas as etapas que possam incorporar a questão ambiental no desenvolvimento de um produto durante todo seu ciclo de vida. (Alting e Legard, 1995) 7 8 Extração RECURSOS REUSO RECICLAGEM REMANUFATURA Contexto da ECV DESIGN PRODUÇÃO USO PÓS USO ETE Efluente Distribuição Ferramentas da ECV Avaliação do ciclo de vida de produtos ACV Ecodesign Produção mais Limpa Indicadores de desempenho ambiental Auditoria e Cerificação ambiental Sistema de Gestão Ambiental Políticas Integradas ao Produto Educação ambiental End of the Pipe Reciclagem Reuso Remanufatura Logística Reversa 9 10 Histórico ACV 1969: MRI (Midwest Reasearch Institute) estimar os efeitos ambientais do uso de dois diferentes tipos de embalagens para refrigerantes Coca Cola Década de 70 Crise do Petróleo Racionalização do consumo fontes energéticas e melhor utilização de recursos naturais 1974: EPA (Environmental Protection Agency) O primeiro modelo do que conhecemos hoje como ACV ACV Histórico 1985: Ecobalance (Europa) Área alimentar: monitoramento do consumo de matérias primas e energia, geração de resíduos no processo 1991: Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) Necessidade de padronizar e sistematizar os critérios e termos da ACV 1993: ISO criou comitê técnico TC207 para elaborar normas de sistema de gestão ambiental e suas ferramentas. 1997: ISO e Método EDIP (Dinamarca) 1998: ISO : ISO e

3 Fonte: Arthur D. Little in ACV Definições Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) Processo sistemático para avaliar a carga ambiental associada a um produto, processo ou atividade, através da identificação e quantificação do consumo de energia, materiais utilizados e resíduos descartados ao ambiente, e conseqüentemente avaliar o impacto oriundo deste consumo de energia e materiais utilizados e posterior liberação ao meio ambiente, identificando e avaliando oportunidades de melhoria ambiental (SETAC, 1991). Avaliação de ciclo de vida é o processo de avaliação dos efeitos que um produto, processo ou atividade (ou a função que este é projetado para desenvolver) tem sobre o ambiente, considerando todo o ciclo de vida do sistema em questão (UNEP, 1995). Esta análise inclui todo o ciclo de vida do produto, processo ou atividade, abrangendo a extração, processamento de matériasprima, produção, distribuição, uso, reuso, manutenção, reciclagem e disposição final Fonte: Little in Garcia Categorias de Dados Ciclo de Vida Princípio da análise do Berço ao Túmulo Hoje: do Berço ao Berço Massa Produto Inputs Outputs Transporte/Distribuição Aspectos ambientais: efluentes, resíduos, emissões e outros Manufatura Emissões Uso/Reuso/manutenção Reciclagem Extração/ beneficiamento/ refino Gerenciamento de resíduos Meio ambiente Objetivos da ACV Identificar oportunidades de melhoria dos aspectos ambientais de produtos em vários pontos do ciclo de vida; Auxiliar a tomada de decisões na indústria, governo e ONG s no planejamento estratégico, na definição de prioridades e no desenvolvimento de projetos de processos e produtos; Seleção de indicadores de desempenho ambiental, incluindo técnicas de quantificação; Marketing (comparação de produtos, rotulagem e declarações ambientais). Aplicações da ACV Subsidiar o Ecodesign Comparar produtos funcionalmente equivalentes; Comparar diferentes opções com relação a processos objetivando a minimização de impactos ambientais; Identificar processos, ingredientes e sistemas que tenham contribuição sobre impactos ambientais; Fornecer informações para processos de auditorias; Suportar estratégias de planejamento a longo prazo relacionadas com desenvolvimento e projetos de novos produtos; Suportar informações para consumidores das características de produtos e materiais;

4 Fonte: Arthur D. Little in Fornecer informações para políticas de regulamentos e leis quanto a restrição de uso de materiais; Reunir informações ambientais; Fornecer informações para avaliar e diferenciar produtos em programas de rotulagem; Aplicações da ACV Avaliar efeitos sobre a disponibilidade de recursos e técnicas de gestão de resíduos; Ajudar ao desenvolvimento de políticas de longo prazo com relação ao uso de materiais, conservação de recursos e redução de impactos ambientais durante o ciclo de vida destes. TOMADA DE DECISÃO??? toalha de pano toalha de papel secador elétrico ar quente TOMADA DE DECISÃO Características da ACV Descartáveis Sistema de depósito take back. Embalagem de vidro, longa vida ou plástico. Recicláveis Lavagem, envasamento, distribuição e refrigeração. Embalagem descartável ou reciclável. É primariamente uma ferramenta de gerenciamento ambiental direcionada ao produto ou ao serviço; É um instrumento integrativo, cobrindo todos os estágios do ciclo de vida e de diversos impactos ambientais; É essencialmente um instrumento científico quantitativo Fases da ACV Fases da ACV Definição de escopo e objetivo Análise do inventário Avaliação de impacto Interpretação Aplicações: desenvolvimento e melhoria de produto planejamento estratégico elaboração de políticas públicas marketing comparações assertivas Objetivo e Escopo Propósito Escopo (limites) Unidade Funcional Definição dos requisitos de qualidade Análise do Inventário Entrada / Saída Coleta dos dados: aquisição de recursos e energia manufatura transportes Avaliação de Impacto Classificação: saúde ambiental saúde humana exaustão de recursos Caracterização Valoração Interpretação Identificação dos problemas Avaliação Análise de sensibilidade Conclusões

5 Fonte: Arthur D. Little in PRIMEIRA ETAPA DA ACV 1) DEFINIÇÃO DO OBJETIVO E ESCOPO Definição dos limites e objetivos da análise de ciclo, incluindo as metas e decisões que devem ser apoiadas pelo projeto Definição do Objetivo Definir a finalidade, motivos e a aplicação do estudo; Definir o público alvo a ser atendido pelo estudo; Definir as perguntas a serem respondidas pelo estudo para diagnosticar o PROBLEMA Definição do Escopo Função do Sistema; Unidade Funcional Limite do Sistema Unidade de Processo Procedimentos para aquisição dos dados Tipos de impactos, metodologia de avaliação e a finalidade da interpretação Dados necessários Considerações Definição do Escopo Limitações Qualidade mínima necessária dos dados Tipo de Revisão Crítica (externa ou Interna) Tipo e formato do relatório do estudo Definição do Escopo Principais Elementos ESCOPO FUNÇÃO DO SISTEMA Função do Sistema Unidade Funcional Limite do Sistema Função do processo é a finalidade para que o sistema estudado se destina, que pode ser o fornecimento de um serviço (por exemplo: fornecimento de energia elétrica) ou a função do produto (por exemplo: secador) Unidade de Processo

6 ESCOPO UNIDADE FUNCIONAL Medida do produto ou serviço que será utilizada no estudo de acordo com a função do produto ou serviço. Exemplos: quantidade de papel para secar as mãos; quantidade de energia para abastecer uma cidade de hab. 31 ESCOPO LIMITE DO SISTEMA O limite do sistema define quais unidades de processo serão incluídas dentro da ACV e estabelece o que é incluído ou excluído de cada etapa do processo Para a definição do limite do sistema: de acordo com os objetivos (ITERATIVO Feito ou repetido muitas vezes) aplicação preterida as considerações realizadas disponibilidade de dados audiência realizada critério de corte (% dos inputs primários de Massa, e/ou Aspectos Ambientais) 32 ESCOPO LIMITE DO SISTEMA O que precisa estar incluso: entradas e saídas da manufatura do produto analisado; distribuição / transporte; produção e uso de energia; uso, manutenção dos produtos; disposição dos resíduos e produtos; recuperação energética e dos produtos utilizados; manufatura dos materiais auxiliares; utilidades, como aquecimento e iluminação; toda fase de considerável emissão para o ambiente 33 ESCOPO UNIDADE DE PROCESSO Menor parte do sistema, englobando uma atividade, ou grupo de atividades, de onde pretendese coletar dados de inputs e outputs. Fluxos Elementares MatériasPrimas Materias Auxiliares Tempo de Processamento Unidade de Processo Perda de Produto Final Emissões Atmosféricas Efluentes Líquidos Resíduos Sólidos 34 ESCOPO QUALIDADE DOS DADOS ESCOPO QUALIDADE DOS DADOS Tipos de dados: Primários (diretamente do processo analisado) Secundários (de revisão bibliográfica, ou de informações de terceiros) Suposições (pela experiência do analista) Requisitos: datados de até 5 anos 1 ano de amostragem geograficamente compatíveis identificar diferenças tecnológicas para os processos estudados para massa e energia podem ser médias de dados secundários para aspectos ambientais deve ser dado primário da fonte

7 Fonte: Arthur D. Little in Fonte: Arthur D. Little in SEGUNDA ETAPA DA ACV 2) ANÁLISE DE INVENTÁRIO 2) ANÁLISE DE INVENTÁRIO ETAPAS Envolve a coleta de dados e os procedimentos de cálculo para quantificar as entradas e saídas do sistema, incluindo: massa, energia, emissões atmosféricas, efluentes líquidos, resíduos sólidos e outros aspectos ambientais. Coleta (fluxogramas, unidades de processo, unidades de medidas) Alocação (tabelas, planilhas) Validação das informações (modelos computacionais, balanço de massa e energia) MODELAGEM DO SISTEMA FLUXOGRAMA EXTRAÇÃO DE MATÉRIASPRIMAS (Por exemplo: Mineração) Extração de Matériasprimas Resíduo Disposição final, reciclagem ou reuso. Resíduo Manufatura de materiais Resíduo Manufatura de Produtos Uso e consumo do produto Resíduo Resíduo Minério Fluxos Elementares (sem transform. Humanas) Extração Min. beneficiado Matériaprima Beneficiamento Refino (EXTRAÇÃO DE MATÉRIASPRIMAS) Saídas Amb. Mat. Manufatura EXTRAÇÃO DE MATÉRIASPRIMAS Unidades de Produção MANUFATURA Minério Entradas (Mat., ) Extração Beneficiamento Saídas (Amb., Mat., ) Prod. Intermediários Saídas (Amb., Mat., ) Matériaprima Processo 1 Processo 2 Empacotamento Produto Transporte Distribuição Entradas (Mat., ) Entradas (Mat., ) Refino Min. beneficiado Saídas (Amb., Mat.,) Entradas Processo N Montagem Saídas Amb. Matériaprima Manufatura MANUFATURA Mat

8 Fonte: Arthur D. Little in Fonte: Arthur D. Little in TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO USO, REUSO E MANUTENÇÃO Produto Transporte Rodoviário Distribuidor 1 Distribuidor 2 Produto Uso Reuso Manu Produto Desempacotamento Uso Manutenção Descarte Reuso Resíduo Reciclagem/ do produto Gerenc. de resíduos Entradas TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO tenção Saídas Amb. Mat. 43 Entradas Limite do Sistema (USO, REUSO E MANUTENÇÃO) Saídas Amb. Mat. 44 RECICLAGEM, GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS TERCEIRA ETAPA DA ACV 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO Resíduo do produto Reciclagem Tratamento e Disposição Final Matériaprima secundária Resíduos Resíduos do sistema de tratamento Manufatura Saídas Amb. Mat. Processo qualitativo e/ou quantitativo para classificar, caracterizar e analisar os efeitos das interações ambientais identificados na análise do inventário. Esta etapa compõese de: Identificação das categorias de impactos; Classificação (alocação) dos resultados da análise de inventário nas categorias de impactos; Caracterização por modelos dos dados classificados em um indicador da categoria de impacto. (RECICLAGEM E GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS) TERCEIRA ETAPA DA ACV 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO IDENTIFICAÇÃO DAS CATEGORIAS Aspecto (emissão) ANÁLISE DE INVENTÁRIO Impacto Potencial AVALIAÇÃO DE IMPACTO Escassez de energia Aquecimento global Oxidantes fotoquímicos Acidificação Toxicidade humana Ecotoxicidade: Eutrofização: Depleção da camada de ozônio

9 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO CLASSIFICAÇÃO Aquecimento global: emissão de CO 2 e outros greenhouse gases, ex: CO 2, N 2 O, CH 4, aerossóis. Acidificação: resultante da emissão de oxidos de nitrogênio e enxofre com acidificação do solo e água, ex: SO 2, NO 2. Toxicidade humana: exposição a substâncias tóxicas diversas na água, solo e ar, ex: toxicidade água potável, ar cidades, etc. Ecotoxicidade: quantidade de produtos tóxicos emitidos na natureza Eutrofização: quantidade de nutrientes lançados na água Depleção da camada de ozônio: emissão de gases CFC 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO CARACTERIZAÇÃO Os dados do inventário atribuídos a categorias de impacto, são modelados para que sejam expressos na forma de um indicador numérico para uma determinada categoria. Exaustão de recursos não renováveis: medida em relação a oferta global do recurso. Potencial de aquecimento global: medida em relação a 1kg CO2. Formação de oxidantes fotoquimicos: medida em relação a 1 kg de etileno. Potencial de acidificação: medida em relação a 1 kg de SO2. Potencial de toxicidade humana: massa corpórea por kg substância. Ecotoxicidade aquática: volume de água por massa de substância. Potencial de eutrofização: medida em relação a 1 kg de fosfato/nitrogênio. Potencial de redução da camada de ozônio: medida em relação a 1 kg de CFC ) AVALIAÇÃO DE IMPACTO CARACTERIZAÇÃO PI = quantidade da substância emitida x potencial de impacto da substância Substância Dióxido de carbono Metano Monóxido de carbono Óxido de Nitrgênio Fórmula CO 2 CH 4 CO N 2 O Potencial para efeito estufa (gco 2equiv.) 20 anos 100 anos 500 anos ) AVALIAÇÃO DE IMPACTO Opcionais Normalização: todos os impactos na mesma unidade Agrupamento de categorias de impactos para impactos mais amplos ou para designar alto, médio ou baixo Ponderação: baseado em escolhas de valor Referência de normalização 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO Normalização = Unidade = X g CO 2 equiv. / pessoa equiv. Impacto normalizado = Impacto potencial ou recursos consumido para a área em questão no ano de referência População da área do inventário no ano de referência Impacto potencial ou recursos consumido Referência para normalização 3) AVALIAÇÃO DE IMPACTO Ponderação Especificidades locais Escassez relativa do meio Políticas públicas Metas de acordos internacionais Legislação nacional, estadual e municipal Participação da sociedade Unidade = X pessoa equiv

10 Fonte: Arthur D. Little in QUARTA ETAPAS DA ACV 4) Interpretação (Recomendações e Conclusões) Indica formas de melhorar ambientalmente o processo por meio da interpretação das potencialidades e restrições ambientais e realização de atividades de prevenção (como a Produção Mais Limpa INTERPRETAÇÃO E ANÁLISE DE MELHORIAS AMBIENTAIS Identificar áreas de potencial de melhoria para redução dos impactos ambientais. Etapas: identificar, avaliar e selecionar opções de melhoria ambiental em produtos ou processos. ACV não resolve problemas ambientais, mas ajuda a identificar áreas de potencial de melhoria e auxiliar à tomada de decisões. Análise de sensibilidade: checar hipóteses e limitações que podem causar incertezas nos resultados da ACV. Conclusões e recomendações consistentes com o objetivo e escopo RELATÓRIO Relatórios devem ser claros, objetivos, transparentes e voltados para o público alvo. Deve haver consistência entre objetivos, metodologia e dados apresentados. Terminologias e metodologias adequadas. Os resultados, métodos, hipóteses e limitações devem ser detalhados para permitir compreensão da complexidade da ACV. Realizar revisão crítica dos resultados e conclusões, se possível, por especialistas externos ao grupo de trabalho. Análise da qualidade dos dados de acordo com os objetivos ACV ESTUDO DE CASO Álcool Combustível: Metodologia: Matriz de Impactos (qualitativa) EDIP (quantitativa) (Environmental Design of Industrial Products) Design ambiental de Produtos Industriais Canadeaçúcar (2004) Álcool ( ): 5,4 milhões de hectares 395,5 milhões ton. de cana por ano CentroSul: 84,8% Estado de São Paulo: 60% da produção nacional de canadeaçúcar 64% da produção nacional de açúcar 61% da produção nacional de álcool 59 Capacidade instalada: 16 bilhões de litros/ano Produção: 12,5 bilhões de litros/ano Capacidade de estocagem: 9,45 bilhões de litros/ano Demanda de álcool combustível: 11 bilhões de litros/ano Demanda de álcool para outros fins: 0,8 bilhões de litros/ano Exportação: 0,7 bilhões de litros/ano Frota de Veículos a Álcool: 2,25 milhões de unid. 60 (MCT,

11 Justificativa Ciclo de Vida do Álcool Aspectos Positivos: Alto potencial de produção do setor sucroalcooleiro e energético Usina de energia; Álcool: combustível de fonte renovável, alternativo, menos poluente que os fósseis durante a combustão, estratégico para o Brasil. Aspectos Negativos: Impactos ambientais negativos: queimada, uso indiscriminado da vinhaça, agrotóxicos, contaminação de aqüíferos, perda de biodiversidade, problemas de saúde etc; Perdas energéticas: queimadas. 61 PROCESSAMENTO UTILIZAÇÃO E EXTRAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA DISTRIBUIÇÃO PRODUÇÃO RECICLAGEM 62 Objetivo ACV do Álcool Subsidiar a definição das etapas de maiores impactos ambientais e possíveis melhorias ambientais Escopo s do ciclo de vida do álcool incluso a extração do calcário, uso de combustíveis fósseis e cadeia do fertilizante fosfatado Série ISO e NBR ISO : Método EDIP (Environmental Design of Industrial Products) Dinamarca Dados primários e secundários ACV do Álcool Escopo Função do produto: combustível em veículos automotores Fluxo de referência: 1 tonelada Unidade funcional: km percorrido com álcool Área de estudo Região de Ribeirão Preto, SP Tradicional região produtora de canadeaçúcar e álcool etílico hidratado combustível. 65 Sistema Ambiental Principais atividades do sucroalcooleiro Subsistema Componente Fator Ativ Ativ. Ativ. Ind. e Ambiental Ambiental Ambiental Prelimin. Agrícolas pósind A B A B Meio Atm. Clima Atmosférico + Qualidade do Ar Geologia Geomorfologia Meio Físico Solos Terrestre Aptidão Agrícola Erosão Meio Biol. Vegetação Fauna + Uso e Ocupação + Águas Superf. + Aquático Meio Fís./ Aqüíferos Quím./Biol. Biologia Aquática Infraestrutura Uso de Água + Sistema Viário População Sócio Demografia Migração Econômico Ativ. Setor Primário Econômicas Setor Secundário Cultural Setor Terciário Educação + Addad Nível de Vida Saúde + Nível de Emprego Patrim. Pais./ Hist./ Cult Rel. Pol. / Inst

12 ATIVIDADES DE MAIORES IMPACTOS NEGATIVOS I 8B: Colheita de Cana Queimada 20 II 5: Plantio da Canadeaçúcar 15 III 4A: Preparo e Conservação Convencional do Solo 14 IV 6: Tratos Culturais 13 V 3: Implementação e melhoria da infraestrutura industrial e Execução das Obras Civis e Industriais Método EDIP: Categorias de Impactos Consumo de recursos: Renováveis (kg) Não renováveis (kg) (J) Potenciais de impactos ambientais: Aquecimento global (kg CO 2 eq.) Formação fotoquímica de ozônio troposférico (kg C 2 H 4 eq.) Acidificação (kg SO 2 eq.) Eutrofização (kg N; kg P; NO 3 eq.) Ecotoxicidade (m 3 ar; m 3 água; m 3 solo) Toxicidade humana (m 3 ar; m 3 água; m 3 solo) 68 Sistema de Produto Extração do carbonato de cálcio (CaCO 3 ) 1: Preparo do solo Sistema de Produto 5: Produção industrial do etanol 6: Geração de vapor e energia elétrica Cadeia produtiva do fertilizante fosfatado (P 2 O 5 ) 2: Plantio da canadeaçúcar 7: Fertirrigação Extração do carbonato de cálcio (CaCO 3 ) 3: Tratos culturais Cadeia produtiva do fertilizante fosfatado P 2 O 5 8: Distribuição 4: Colheita da canadeaçúcar 9: Utilização do etanol combustível Resultados ACV Álcool Resultados ACV Álcool Consumo de Recursos Renováveis (kg / km álcool) Consumo de Recursos Não Renováveis (kg / km álcool) Processo Industrial Tratos culturais

13 Resultados ACV Álcool Resultados ACV Álcool Consumo de Elétrica (kj /10.000km álcool) Potencial de Aquecimento global (kg CO 2eq. / km álcool) Colheita de cana 40, (Perda pela queimada) Colheita de cana Resultados ACV Álcool Resultados ACV Álcool Potencial de Formação de ozônio (kg C2H4eq. / km álcool) Potencial de Acidificação (kg SO2eq. / km álcool) Colheita de cana 43 Colheita de cana Resultados ACV Álcool Potencial de Eutrofização (kg N / km álcool) (kg P / km álcool) (kgno 3 ēq. /10.000km álcool) Tratos culturais Resultados ACV Álcool Potencial de Ecotoxicidade Crônica (m 3 água/ Km álcool) Aguda ( m 3 água/ km álcool) Crônica 3 (m solo/ km álcool) Preparo do solo Tratos culturais

14 Resultados ACV Álcool Potencial de Toxicidade Humana Resultados ACV Álcool Normalização Normalised, PE Impact Potential HTS HTW HTA (m 3 ar / ( m 3 água (m 3 solo / ETSC km álcool) / km álcool) km álcool) ETWA ETWC NE Colheita de cana 1, AC PO GW 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3, Medidas de Melhorias Colheita de cana crua Utilização da palha no campo e na cogeração Redução do uso de agrotóxicos Não lavar a cana antes do processamento industrial Utilizar preparo mínimo do solo e plantio direto na palha Utilizar as cinzas e tortas de filtros com a vinhaça no campo agrícola Melhorar a logística interna e a distribuição do produto