ANÁLISE DE ECOEFICIÊNCIA COMPARANDO A CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO DE PAVIMENTO RÍGIDO E FLEXÍVEL

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1 ANÁLISE DE ECOEFICIÊNCIA COMPARANDO A CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO DE PAVIMENTO RÍGIDO E FLEXÍVEL D. FALCHETTI 1, S.A.OLIVEIRA 1, A.D.MARCELINO 2, F. CIRILO 2, L.T.BARCELLOS 2, L.B.P.VIEIRA 2, P.M.MONTENEGRO 2. 1 FEE - Fundação Espaço ECO 2 VC Votorantim Cimentos Resumo. Presente no segmento de materiais de construção (cimento, concreto, agregados e argamassas) desde 1933, a Votorantim Cimentos está entre as 10 maiores empresas produtoras do mundo, com capacidade produtiva de cimento de 54.5 milhões de toneladas/ano e receita de R$ 12.9 bilhões em O estudo realizado em parceria com a Fundação Espaço ECO, comparou a construção e manutenção de pavimentos rígidos (concreto) e flexível (asfalto) com o objetivo de entender qual seria a melhor opção considerando um balanço ambiental e econômico. A comparação analisou as duas alternativas no cumprimento da função de servir como base para uma estrada de alta rodagem de 1 quilômetro, com 1 metro de recuo, 3 metros de acostamento e duas faixas trafegáveis de 3,6 metros, assim totalizando metros quadrados. A fase de manutenção foi avaliada durante 20 anos com base no concreto, alternativa de maior durabilidade entre os produtos avaliados. Como o asfalto tem durabilidade de 10 anos, manutenções rotineiras e operações tapa buraco são necessárias. Os resultados do estudo demonstram que o pavimento rígido é mais ecoeficiente quando comparada àquela construída com flexível. No pilar ambiental o rígido é melhor em 6 das 10 categorias de impacto analisadas, representando impacto 81% menor para a categoria Deformação da Camada de Ozônio, 12% para Potencial de Acidificação, 82% para Consumo de Água (consuntiva), 51% menos Consumo de Recursos Abióticos, Uso da Terra 32% menor e 77% menos pontos para Toxicidade Humana. Já no pilar econômico, construir e manter a estrada de concreto ao longo de 20 anos custa 37% menos se comparada à de asfalto. Palavras-chave. Ecoeficiência; Avaliação do Ciclo de Vida; Estradas; Pavimentos; Concreto. Introdução O modal de transporte rodoviário é o mais utilizado no Brasil, a sua principal vantagem é a extensão de sua malha rodoviária, chegando a quase todos os pontos do país. Com um total de 1,6 milhões de quilômetros de extensão, apenas 13% das rodovias são pavimentadas. Apesar do modal rodoviário ter tamanha importância para o cenário brasileiro, sua baixa qualidade traz reflexos para economia do país e para o meio ambiente. Os problemas não se resumem apenas pelo baixo percentual de pavimento instalado nas estradas, mas também pela qualidade nos trechos existentes. Segundo estudo realizado pelo CNT Confederação Nacional do Transporte, 60% dos trechos analisados são considerados em mau estado pelos seus usuários; os principais pontos levantados na pesquisa são problemas na geometria da via, sinalização, má conservação do pavimento, asfalto de má qualidade e falhas de construção. Com base neste cenário, a Votorantim Cimentos em parceria com a Fundação Espaço ECO, desenvolveram um estudo comparativo entre tipos de pavimentos para estradas de alta rodagem. O objetivo da análise foi entender os impactos ambientais e econômicos que os pavimentos demandam ao longo do seu Ciclo de Vida, passado pela extração dos materiais, transporte, construção e manutenção da estrada. Para realização desta comparação, foi utilizada a Análise de Ecoeficiência. Metodologia A Análise de Ecoeficiência é uma metodologia desenvolvida pela BASF SE na Alemanha (década de 1990), e até hoje passa por constantes aperfeiçoamentos em sua modelagem afim de estar alinhado com a linguagem do mercado e dos especialistas no assunto. Por ser considerada uma classe de técnicas de gestão que visa avaliar o desempenho ambiental e econômico de produtos, processos ou serviços, a Análise de Ecoeficiência tem como base a Avaliação do Ciclo de Vida (ISO E 14044), com a diferença que as categorias ambientais e econômicas são agregadas, visando à geração de subsídios para a tomada de decisão em diversos níveis.

2 Para realizar o processo de agregação dos resultados, primeiramente são realizadas normalizações a fim de matematicamente ser possível somar categorias ambientais com bases diferentes. Sendo assim utiliza-se como referência os impactos absolutos do seu produto/processo em relação aos impactos absolutos totais da Europa, resultando em um número adimensional. A partir deste número são adicionados fatores de ponderação que representam a opinião da sociedade, segundo sua percepção, o grau de importância que cada categoria tem no meio ambiente. Esses fatores de ponderação foram obtidos a partir de levantamentos da TNS de 2014, levando em consideração requisitos de diversidade de idade, sexo, renda, tamanho da família e da educação. Após realizado o cálculo de normalização e ponderação, as categorias ambientais são equiparadas ao impacto relativo de um cidadão europeu em um ano, conforme recomendações descritas no guia do Europe Product Environmental Footprint (EU PEF). Após relativizar o pilar ambiental, a proposta do método é agregar o pilar econômicos em uma matriz de tomada de decisão denominada Matriz de Ecoeficiência (Figura 3). Sendo assim os produtos/processos com baixo custo são apresentados à direita do gráfico e baixo impacto ambiental na parte superior, isto é, os mais ecoeficientes estão posicionados no quadrante superior direito do gráfico. A Análise de Ecoeficiência avalia dez categorias de potencial de impacto ambientais, sendo elas: Eutrofização Marinha, Eutrofização de Água Doce, Água Consuntiva, Potencial de Toxicidade Humana, Potencial de Aquecimento Global, Potencial de Formação Fotoquímica de Ozônio, Potencial de Depleção da Camada de Ozônio, Potencial de Acidificação, Consumo de Recursos Abióticos e Uso da Terra. Estas seguem as recomendações do EU PEF, com excessão da categoria Potencial de Toxicidade Humana que utiliza o método específico desenvolvido pela BASF SE. Já para o pilar econômico, o mesmo pode ser avaliado na perspectiva de custo, quando o foco da análise é o processo, ou o preço que é pago para obtenção do produto. Objetivo e Escopo O estudo comparou pavimentos rígido e flexível, na Função de servir como base para tráfego de alta rodagem durante 20 anos, exclusivamente enquadrado no cenário das rodovias brasileiras. Como Unidade Funcional (UF) foi considera a construção e manutenção de ,00 m2 de estrada, o que é equivalente a 1.000,00 metros de comprimento e largura igual a 11,20 metros (3,00 metros de recuo + 1,00 metro de acostamento + 7,20 metros de estrada trafegável). Para ser considerada estrada de alta rodagem, o volume diário médio bidirecional de veículos comerciais (VDMC) tem que ser iguais ou superior a ,00. A partir dos estudos técnicos realizados pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), devidamente referenciados ao Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) e Departamento de Estradas de Rodagem (DER), os volumes de materiais necessários para construção e mantutenção dos pavimentos foram relativizados ao atendimento da unidade funciona, pondendo ser observados na Erro! Fonte de referência não encontrada., Tabela, Erro! Fonte de referência não encontrada. e Tabela. Tabela 1: Construção: Fluxos de Referência Estrada de CONCRETO (11.200,00 m 2 ) Descrição Unidade Quantidade Placa Portland m ,00 Concreto Rolado m ,00 Sub-Base-Brita simples kg ,00 Selante de Silicone kg 377,28 Cura química L 4.480,00 Tabela 2: Manutenção: Fluxos de Referência Estrada de CONCRETO (11.200,00 m2 em 20 anos) Descrição Unidade Quantidade Selante de Silicone kg 377,28

3 Tabela 3: Construção: Fluxos de Referência Estrada de ASFALTO (11.200,00 m 2 ) Tamanho Formatação CBUQ kg ,00 CBUQ Binder kg Base-Brita simples kg ,00 Sub-base Pedra Rachão kg ,20 Imprimadura Betuminosa kg Ligante ,00 Imprimadura Betuminosa kg impermeabilizante ,00 Tabela 4: Manutenção: Fluxos de Referência Estrada de ASFALTO (11.200,00 m 2 em 20 anos) Tamanho Formatação CBUQ kg ,00 CBUQ Binder kg ,00 Imprimadura Betuminosa Ligante kg ,00 Imprimadura Betuminosa impermeabilizante kg 3.080,00 Resultados Avaliação de Impacto Ambiental Conforme descristo na metodologia, os pavimentos foram avaliados em 10 categorias de impacto ambiental. A alternativa pavimento rígido demonstou desempenho superior em 6 categorias em comparação ao pavimento flexível, sendo: 82% menos Consumo de Água (consuntiva), 81% menos gases de Potencial de Depleção da Camanda de Ozônio, 77% menos pontos para Toxicidade Humana, 51% menos Consumo de Recursos Abióticos, 32% menos Uso da Terra e 12% menos gases de Potencial de Acidificação. Com relação ao pavimento Flexível o mesmo apresenta melhor desempenho em 4 categorias: Potencial de Aquecimento Global, Potencial de Formação Fotoquímica de Ozônio, Potencial de Eutrofização Marinha e Potencial de Eutrofização da Água Doce. Com o objetivo de facilitar a visualização dos resultos, os valores obtidos para cada categoria de impacto são normalizados e apresentados na Impressão Ambiental, um gráfico estilo teia que apresenta as categorias de impacto menos favoráveis com valor igual a 1,00 e categorias mais favoráveis com valores mais ao centro (em direção ao 0), como pode ser observado na Figura 1. Figura 1: Impressão Ambiental dos Pavimentos Rígido e Flexível.

4 Avaliação Econômica A avaliação econômica considerou os custos de produção e manutenção dos pavimentos ao longo dos 20 anos de atendimento a Função. Os dados de construção e manutenção foram obtidos a partir de estudos da ABCP, sendo eles respectivamente Estudo Comparativos de Custo de Implantação de Pavimentos e Relatório de Análise Econômica Destinado ao Projeto de Implantação e Melhoria Viária do Contorno, e respectivamente relativizados para unidade funcional desejada. Para haver uma comparação justa entre as alternativas ao longo dos anos, os valores de custo são contabilizados em valor presente. Os resultados do estudo revelaram que o pavimento rígido tem um custo 37% menor em relação ao flexível, conforme observado na Figura 2. Analisando somente o custo de construção é possível identificar que o pavimento flexível é 15% mais custoso, entretanto a grande diferença se dá no processo de manutenção, sendo este custo 99% mais alto. Isso se dá pelo fato que o pavimento flexível, com durabilidade de 10 anos (metado do rígido), necessecita de manutenções rotineiras e operações tapa buraco. Ao longo de 20 anos são realizadas 2 restaurações (ano 7º e 14º) e também de 11 manutenções do tipo rotineiras e 11 do tipo remendos em 2,5% da área, enquanto a estrada de concreto precisa apenas de reselagem das juntas de conexão das placas no 7º ano. Figura 2: Custo de construção e manutenção dos Pavimentos Rígido e Flexível (11.200,00m 2 ). Matriz de Ecoeficiência A Matriz de Ecoeficiência representa graficamente o desempenho ambiental no eixo vertical e o econômico na horizontal, sempre relativos ao impacto de uma pessoa.ano (citado anteriormente na metodologia). Sendo assim é possível verificar, na Figura 3, que o pavimento rígido é mais ecoeficiente quando comparado ao flexível, demonstrando superioridade de 46% no balanço ambiental e econômico. Figura 3: Matriz de Ecoeficiência dos Pavimentos Rígido e Flexível.

5 Cenários O cenário proposto para este estudo foi incluir a fase de uso das estradas. Olhando apenas para o desempenho do consumo de combustível, segundo estudo do Massachusetts Institute of Technology (MIT), um caminhão ao utilizar uma estrada com pavimento rígido consome 1% menos diesel quando comparado a uma estrada com pavimento flexível, por consquência haverá uma diminuição dos impactos gerados na queima de combustíveis e do ciclo de vida de sua produção. Considerando o VDMC proposto no estudo (10.000,00), 73 milhões de veículos pesados trafegariam nos ,00 m 2 de pavimentos rígido e flexível ao longo dos 20 anos de operação. Estabelecendo as premissas a partir do estudo Memória de cálculo de pavimento destinado ao projeto de implantação de melhoria viária, do contorno norte Cuiaba/Várzea Grande - ABCP março 2014 o perfil médio de veículos seria equivalente a 31% com capacidade de carga igual a 6 toneladas, 12% de10 toneladas, 45% de 17 toneladas e 12% de 25 toneladas. Como conclusão da análise, foi possível verificar que a estrada com pavimento rígido oferece os melhores desempenhos ambientais entre as alternativas avaliadas (figura 4). Figura 4: Matriz de Ecoeficiência do Cenário de Uso dos Pavimentos Rígido e Flexível. Apesar dos benefício ser da ordem de 1%, os impactos diretos ao meio ambiente são significativos. Para ilustrar a representatividade absoluta da redução das emissões ao meio ambiente, foi realizada uma extrapolação utilizando dados da quantidade de tonelada quilometro útil (TKU) movimentada no Brasil. Segundo a Revista CNT Transporte Atual, em 2015 foram transportados milhões de TKUs.

6 Sendo assim as emissões evitadas relativas a diminuição do consumo de diesel são na ordem de ,00 toneladas por ano, o equivalente a 1 veículo de 14 toneladas dar 5.570,00 voltas na terra. Considerações Finais Levando em consideração os dados, premissas e banco de dados utilizados neste estudo, podese afirmar que o pavimento rígido é mais Ecoeficiente em 46% quando comparado a alternativa flexível. Analisando isoladamente o pilar ambiental, constata-se superioridade em 6 das 10 categorias avaliadas, assim como no pilar econômico, com 37% menos custo para construir e manter a estrada (20 anos). Referências Bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14040: Gestão ambiental: Avaliação do ciclo de vida: Princípios e estrutura. Rio de Janeiro ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14044: Gestão ambiental: Avaliação do ciclo de vida: Requisitos e Orientações. Rio de Janeiro ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND: Relatório de análise econômica destinado ao Projeto de implantação e melhoria viária do Contorno Norte (Cuiabá/Várzea Grande). ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND: Memória de cálculo de pavimento destinado ao projeto de implantação melhoria viária do contorno norte Cuiaba/Várzea Grande- ABCP março 2014 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND: Estudo Comparativo de custos de implantação de Pavimentos / Rev 06 - julho BASF Sustainability Issues, Disponível em: < Target=navurl://9aa786c26d536e6d2caacc4488c0162d#>. Acesso em 07/01/2016 BOUSTEAD CONSULTING LIMITED. The Boustead Model Disponível em < Acesso em 2 abr CML (2001): CML documentation part 2a: Guide; Acesso em 11/12/2015 CML: CML-IA 3.9, November 2010, Institute of Environmental Sciences, Leiden University, Netherlands. ECOINVENT 15: ecoinvent report 15, Life Cycle Inventories of Swiss and European Agricultural Production Systems, T. Nemecek, T. Kägi, Dübendorf, Embrapa - Plantio de Eucalipto na Pequena Propriedade Rural (Embrapa, 2000) TNS Global. Disponível em