Avaliação do ciclo de vida de painéis compósitos à base de madeira: estudo de caso em painéis OSB

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1 Avaliação do ciclo de vida de painéis compósitos à base de madeira: estudo de caso em painéis OSB Fabiane S. Ferro; Rosilene R. Brugnera; Diogo A. L. Silva; Francisco A. Rocco Lahr

2 Oriented Strand Board- OSB Introdução Painel de múltiplas camadas formadas com partículas de madeira do tipo strand, unidas através de um aglutinante (adesivo) e consolidado sob temperatura e pressão.

3 Aplicações dos painéis OSB Fonte: APA OSB, 2009 Fonte: APA OSB, 2009 Fonte: LP Brasil, 2012 Fonte: Treehugger, 2008 Fonte: LP Brasil, 2012 Fonte: Tecniwood, 2012

4 Metodologia Estudo foi realizado de acordo com as normas NBR ISO e NBR ISO 14044

5 1. OBJETIVOS Identificar os principais impactos ambientais potenciais relacionados à ACV do tipo crade-to-gate de painéis de madeira OSB produzidos em escala laboratorial; Propor melhorias para o sistema de produto estudado. Espera-se que os resultados possam: Disponibilizar informações importantes (por exemplo, onde os principais impactos ocorrem durante a fabricação do painel) para: - Academia; - Indústria produtora destes painéis;

6 2. ESCOPO Função do produto: O OSB é um painel de múltiplas camadas formadas com partículas do tipo strand, unidas através de um adesivo. -Produto intermediário (ACV cradle-to-gate); -A vida útil do OSB é indefinida (porém espera-se 50 anos ou mais se utilizado e protegido de forma adequada);

7 2. ESCOPO Unidade funcional ou unidade declarada: será 1 m³ de chapa OSB in natura produzida em escala laboratorial. Segundo a norma EN 300:2006 os painéis OSB do tipo 3, com espessura de 6-10 mm, devem cumprir os seguintes requisitos: MOR na direção paralela à orientação das partículas: 22 MPa; MOR na direção perpendicular à orientação das partículas: 11 MPa; MOE na direção paralela à orientação das partículas: 3500 MPa; MOE na direção perpendicular à orientação das partículas: 1400 MPa; Adesão interna: 0,34 MPa; Inchamento em espessura após 24 horas de imersão em água: 15%.

8 2. ESCOPO Fluxo de referência: Como não será considerada a fase de uso do produto, a unidade funcional será igual ao fluxo de referência, isto é, a produção de 1m³ de painel OSB.

9 Sistema de produto Biosfera Tecnosfera

10 2. ESCOPO laboratorial

11 2. ESCOPO Fronteira do sistema: Critério de corte; Sistemas a serem considerados na ACV. Os critérios de relevância ambiental incluídos na fronteira do sistema foram: Herbicida glifosato; e distribuição de energia elétrica nas etapas do processo laboratorial (corte das peças de madeira, geração de partículas, aplicação da resina, prensagem a quente, esquadrejamento dos painéis OSB); Combustível diesel utilizados nos transportes de cargas, e de beneficiamento do campo.

12 2. ESCOPO Escopo geográfico: Baseado na Sul e Sudeste (etapas de produção da madeira, serraria e produção do painel OSB). Escopo temporal Estimado em 5 anos, com base no EPD do OSB. Escopo tecnológico: Apesar da tecnologia empregada na fabricação do painel OSB ser laboratorial, ela se baseou nos procedimentos empregados pela LP-Brasil, única empresa produtora de painéis OSB no país. Descascador de toras Geração de partículas Secagem das partículas Formação do colchão Prensagem

13 2. ESCOPO Principais diferenças entre produção laboratorial e industrial Laboratorial Tábuas Secagem das tábuas Resina poliuretana à base de óleo de mamona Prensagem à 100 o C Industrial Toras Secagem das partículas Fenol-formaldeído Prensagem à o C Qualidade dos dados: - Sistema foreground: extraídos por meio de medições em laboratório; - Sistema background: extraídos de bases de dados internacionais, do software GaBi 6, bem como da literatura pertinente no assunto.

14 2. ESCOPO Procedimento de alocação: Foi utilizado o critério de alocação mássico para as etapas de serraria, de acordo com o critério utilizado no trabalho de Milota (2005), portanto todas as etapas à montante ( florestal) foram alocadas de acordo com o critério mássico de 48,9% (referente a 883,0 kg de madeira serrada de Pinus). Limitações O fato de não considerar as etapas de uso e disposição final do painel OSB;

15 2. ESCOPO Suposições e considerações - Foi considerado o volume de 1m³ de painel OSB, por ser o valor recomendado pela PCR (Product Category Rules ); - As partículas foram aderidas com resina poliuretana à base de óleo de mamona do tipo bicomponente, composta pelo poliol (derivado da mamona) e pelo prépolímero (derivado do petróleo), na proporção de 1:1; - A energia consumida na etapa de produção dos painéis foi quantificada em laboratório; - O método de AICV adotado neste trabalho foi o EDIP 97, pois já foi utilizado em outros estudos de ACV como de Silva (2012) e Santos (2010);

16 3. INVENTÁRIO DO CICLO DE VIDA (ICV) Base de Dados Internacionais (NREL): -Resina; -Diesel para equipamentos; - Veículo utilizado no transporte da resina. Base de Dados do software GaBI: - Eletricidade brasileira; - Diesel brasileiro; - Herbicida glifosato; - Tipo de veículo utilizado no transporte da madeira da serraria ao laboratório.

17 3. INVENTÁRIO DO CICLO DE VIDA (ICV) Na literatura: - Referente ao sistema serraria: Milota, West e Hartley (2005); - Referente ao consumo de diesel das máquinas para preparo do solo e dos caminhões utilizados no transporte da madeira: Silva (2012); Dados coletados em campo em empresas produtoras de painéis: produção florestal do Pinus sp; Dados coletados de fontes primárias: - Consumo de madeira; - Resina; - Energia para produção dos painéis OSB em laboratório.

18 4. AVALIAÇÃO DE IMPACTO DO CICLO DE VIDA (AICV) Consumo de recursos para produção de 1m³ de painel OSB. Consumo de recursos Renováveis Não renováveis Consumo de recursos Renováveis Não renováveis Energéticos Consumo de recursos Renováveis Não renováveis Energéticos 1. florestal 1750 unidades de mudas de Pinus 56,25 Kg 2. Serraria 544,35 Kg 63,84 Kg 138,36 MJ 3. Laboratorial 686,25 Kg 56,82 Kg 3159,9 MJ madeira resina

19 4. AVALIAÇÃO DE IMPACTO DO CICLO DE VIDA (AICV) 6,00E+02 Aquecimento global 5,61E+02 1,20E-01 Acidificação 1,18E-01 1 kg CO2-eq. 4,00E+02 2,00E+02 0,00E+00 7,78E+01 2,61E+01 1 kg SO2-eq. 1,00E-01 8,00E-02 6,00E-02 4,00E-02 4,02E-02 eletricidade resina diesel (trans. res) 2,00E-02 0,00E+00 4,94E-04 Florestal Serraria Laboratorial glifosato diesel geração de energia geração de energia transporte eletricidade resina Diesel (trans. res)

20 4. AVALIAÇÃO DE IMPACTO DO CICLO DE VIDA (AICV) Oxidação fotoquímica 8,43E+00 Depleção de Ozônio 9,88E-11 1 kg C2H4-eq. 9,00E+00 8,00E+00 7,00E+00 6,00E+00 5,00E+00 4,00E+00 3,00E+00 2,00E+00 1,00E+00 0,00E+00 5,22E-04 6,00E-01 1 kg R11-eq 1,00E-10 9,00E-11 8,00E-11 7,00E-11 6,00E-11 5,00E-11 4,00E-11 3,00E-11 2,00E-11 1,00E-11 0,00E+00 4,32E-25 0,00E+00 glifosato diesel eletricidade resina diesel (trans. res.) eletricidade

21 Ecotoxicidade na água Ecotoxicidade no solo 1 m³ água 4,00E+00 3,00E+00 2,00E+00 1,00E+00 0,00E+00 glifosato 1,80E-06 Florestal geração de energia 9,47E-02 Serraria 3,44E+00 Laboratorial eletricidade resina 1 m³ solo Ecotoxicidade no ar 2,00E-01 1,50E-01 1,00E-01 5,00E-02 0,00E+00 1,16E-06 Florestal glifosato Serraria 1,55E-01 geração de energia 6,98E-03 Laboratorial 1 m³ ar 8,00E-01 6,00E-01 4,00E-01 2,00E-01 2,99E-10 0,00E+00 6,20E-01 eletricidade resina 0,00E+00 glifosato Florestal Serraria Laboratorial resina

22 Toxicidade humana pela água Toxicidade humana pelo solo 1 m³ água 2,50E+05 2,00E+05 1,50E+05 1,00E+05 5,00E+04 0,00E+00 glifosato diesel Florestal 2,34E+05 4,86E-05 Serraria eletricidade resina diesel (trans. res.) 1m³ ar glifosato diesel 3,29E+01 Laboratorial 2,50E+05 2,00E+05 1,50E+05 1,00E+05 5,00E+04 0,00E+00 Florestal 1 m³ solo Serraria 2,50E+05 2,00E+05 1,50E+05 1,00E+05 5,00E+04 0,00E+00 2,34E+05 Florestal Toxicidade humana pelo ar 2,34E+05 geração de energia 2,09E+04 1,32E+03 Laboratorial 9,12E-08 Serraria glifosato diesel eletricidade resina 4,74E+01 Laboratorial eletricidade resina

23 5. CONCLUSÕES Impactos Subsistema Aspecto Ambiental Aquecimento global florestal Glifosato / diesel Depleção de Ozônio laboratorial Eletricidade Acidificação laboratorial Eletricidade / resina / diesel Enriquecimento de nutrientes laboratorial Eletricidade/resina Ecotoxicidade no solo Serraria Geração de energia Ecotoxicidade crônica na água laboratorial Eletricidade / resina Ecotoxicidade aguda na água laboratorial Resina Ecotoxicidade no ar laboratorial Resina Formação de oxidantes fotoquímicos florestal Glifosato / diesel Toxicidade humana na água florestal Glifosato / diesel Toxicidade humana no solo florestal Glifosato / diesel Toxicidade humana no ar florestal Glifosato / diesel

24 5. CONCLUSÕES HOT SPOTS Maiores consumos de recursos renováveis e energéticos concentramse no subsistema de laboratorial; Em termos de frequência de aparecimento, o subsistema de florestal destaca-se com mais tipos de impactos ambientais; Em relação ao consumo de recursos não-renováveis, destaca-se o subsistema Serraria, devido à utilização do diesel para o transporte da madeira;

25 5. CONCLUSÕES POSSÍVEIS MELHORIAS Substituição do glifosato por outro pesticida que seja menos impactante ao meio ambiente; Diminuir a proporção de pré-polímero na resina, afim de se utilizar maior quantidade do recurso renovável poliol; Substituição ou ao menos redução da fonte de energia consumida pela Serraria, que constitui-se pela queima da madeira.

26 OBRIGADA!

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