Fileira do Leite e Derivados Avaliação de Ciclo de Vida do leite UHT, iogurte e queijo

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1 Fileira do Leite e Derivados Avaliação de Ciclo de Vida do leite UHT, iogurte e queijo Relatório Técnico Setembro 2014

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3 Ficha Técnica Ficha Técnica Coordenador da Fileira Luís Arroja, Universidade de Aveiro Grupo de trabalho Sara Belo, Universidade de Aveiro Ana Cláudia Dias, Universidade de Aveiro Henrique Trindade, Universidade de Trás-os-Montes-e-Alto-Douro José Almeida, Universidade de Trás-os-Montes-e-Alto-Douro Luís Pinto de Andrade, Instituto Politécnico de Castelo Branco

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5 Abreviaturas e Acrónimos Abreviaturas e Acrónimos AC Alterações Climáticas ACV Avaliação de Ciclo de Vida AICV Análise de Inventário de Ciclo de Vida AT Acidificação Terrestre CO Monóxido de Carbono CO 2 Dióxido de Carbono CN Cabeças Normais EAD Eutrofização de Água Doce ECM Energy Corrected Milk (energia de leite corrigida) EM Eutrofização Marinha FPCM Fat and Protein Corrected Milk (gordura e proteína de leite corrigida) GEE Gases com Efeito de Estufa ICV Inventário de Ciclo de Vida ISO Interational Standart Organization EU União Europeia INE Instituto Nacional de Estatística N Azoto NH 3 Amoníaco - NO 3 Nitrato NO X Óxidos de Azoto NO 2 Dióxido de azoto NW - Noroeste COVNM Compostos Orgânicos Voláteis Não Metânicos P Fósforo PO 3-4 Fosfato PE Polietileno PEAD Polietileno de alta densidade PEBD Polietileno de baixa densidade PET Polietileno de Tereftalato PP Polipropileno i

6 Abreviaturas e Acrónimos PS Poliestireno PVC PolyVinyl Chloride (Policloreto de Vinilo) REAP Regime de Exercício da Atividade Pecuária S1 Subsistema produção de alimentos concentrados S2 Subsistema produção de silagens de milho e azevém S3 Subsistema produção animal S EL Subsistema exploração leiteira S FL Subsistema fábrica de leite UHT S FI Subsistema fábrica de iogurte S FL Subsistema fábrica de queijo SO 2 Dióxido de enxofre SST Sólidos Suspensos Totais UF Unidade funcional UHT Ultra High Temperature (ultrapasteurizado) ii

7 Índice Índice ABREVIATURAS E ACRÓNIMOS I 1 INTRODUÇÃO ENQUADRAMENTO OBJECTIVO DO ESTUDO 1 2 CARATERIZAÇÃO DA FILEIRA DO LEITE E DERIVADOS EM PORTUGAL EVOLUÇÃO DA FILEIRA EM ESTATÍSTICA PRODUÇÃO DE LEITE E DERIVADOS BALANÇO DE APROVISIONAMENTO EFETIVO BOVINO LEITEIRO SECTOR PRIMÁRIO NO CONTEXTO REGIONAL DESCRIÇÃO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO LEITEIRA DO NW 8 3 METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA (ACV) 11 4 ACV DA PRODUÇÃO DE LEITE E DERIVADOS LEITE DE VACA CRU DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS OPORTUNIDADES DE MELHORIA LEITE UHT DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS OPORTUNIDADES DE MELHORIA IOGURTE DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS OPORTUNIDADES DE MELHORIA QUEIJO DEFINIÇÃO DO OBJETIVO E DO ÂMBITO ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS OPORTUNIDADES DE MELHORIA 61 5 CONCLUSÕES 62 REFERÊNCIAS 64 iii

8 Índice Índice de Tabelas Tabela Evolução da produção de leite (Fonte: INE, 2014). 4 Tabela Recolha, tratamento e transformação do leite (Fonte: INE, 2014). 5 Tabela Evolução da balança de aprovisionamento dos lacticínios (Fonte: INE, 2014) 6 Tabela 2.4 Evolução do efetivo de vacas leiteiras (Fonte: INE, 2014) 6 Tabela Principais parâmetros característicos da exploração leiteira tipo, analisada no estudo. 19 Tabela Alimentação fornecida aos animais (kg. animal -1. dia -1 ). 20 Tabela Inventário de ciclo de vida da produção da alimentação concentrada (S1), expresso por 1000 kg de concentrado. 23 Tabela Inventário de ciclo de vida da produção de silagens de milho e azevém (S2), expresso por 1 hectare de cultivo. 24 Tabela Consumo de gasóleo de cada operação realizada na produção de silagem de milho e silagem de azevém. 25 Tabela 4.6 Inventário de ciclo de vida da produção animal (S3), expresso por 1 kg de leite cru. 27 Tabela Quantidade de dejectos produzidos pelos animais, na forma de estrume e chorume e teor dos dejectos em azoto total (N t ), pentóxido de fosforo (P 2 O 5 ) e óxido de potássio (K 2 O). 28 Tabela Perfil dos transportes considerados no subsistema exploração leiteira (S EL ). 30 Tabela Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema de produção de leite Subsistema exploração leiteira (S EL ), expressos por 1 kg de leite cru. 30 Tabela Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de leite UHT (S FL ), expresso por 1 kg ECM de leite UHT). 40 Tabela 4.11 Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de leite UHT (S FL ). 41 Tabela Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção leite UHT, expressos por 1 kg ECM de leite UHT). 41 Tabela Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de iogurte (S FI ), expresso por 1 kg de iogurte. 49 Tabela 4.14 Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de iogurte (S FI ) 50 Tabela 4.15 Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de iogurte. 51 Tabela 4.16 Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de queijo (S FQ ), expresso por 1 kg de queijo curado. 58 Tabela Perfil dos transportes considerados no subsistema de fábrica de queijo (S FQ ). 59 Tabela Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de queijo curado. 59 Índice de Figuras Figura Distribuição das vacas leiteiras (a amarelo) e aleitantes (a verde) em Portugal (INE, 2011). 7 Figura Evolução recente do sector de leite português: a) Entrega de leite e número de produtores, e b) Produção de leite por exploração (adaptado de Cardoso e Pimentel, 2008) 10 Figura Fases de desenvolvimento metodológico de uma avaliação de ciclo de vida, segundo as normas ISO (ISO, 2006) 11 Figura Ciclo de vida dos produtos lácteos e fronteiras dos sistemas em estudo. 15 Figura Fronteiras do sistema de produção de leite de vaca cru Exploração leiteira (S EL ). 17 Figura Visão geral das principais emissões de poluentes ao nível da exploração leiteira. 28 Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite cru. 31 Figura Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de leite UHT. 36 Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite UHT. 42 Figura Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de iogurte. 45 Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de iogurte. 51 Figura Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de queijo. 54 Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de queijo. 60 iv

9 Introdução 1 Introdução 1.1 Enquadramento O projeto ECODEEP - EcoEficiência e EcoGestão no sector AgroIndustrial - tem como objetivo aumentar a competitividade, sustentabilidade e inovação no sector agroalimentar através do desenvolvimento de metodologias inovadoras com base no conceito de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), contribuindo para a redução/minimização das incidências ambientais, a otimização da gestão dos recursos naturais enquanto matérias-primas e a adoção das melhores técnicas e práticas ambientais nas empresas que constituem o universo das diferentes fileiras de atividade do sector agroalimentar. Na prossecução deste objectivo, o projeto ECODEEP contribuirá de forma indelével para o aumento da competitividade das diferentes fileiras da indústria agroalimentar, pela identificação de oportunidades de racionalização de consumos de matérias-primas e de energia e da minimização da produção de resíduos, efluentes e emissões. O presente relatório visa descrever o trabalho desenvolvido durante o projeto supracitado, no âmbito do da fileira do Leite e Derivados. 1.2 Objectivo do estudo O objetivo principal do presente estudo é obter o perfil ambiental da fileira do leite e derivados em Portugal, recorrendo à avaliação de ciclo de vida (ACV). A ACV é uma ferramenta de gestão ambiental que pode ser amplamente utilizada para avaliar os potenciais impactos ambientais causados por produtos, processos e serviços durante todo o seu ciclo de vida. Esta ferramenta tem vindo a ser amplamente aplicada na comunidade científica, em indústrias e organizações, que pretendem avaliar o impacto de suas atividades na perspectiva de ciclo de vida, nomeadamente na cadeia produtiva do leite e respectivos produtos lácteos, em diversos países. Neste estudo são avaliados os produtos lácteos com maior importância em Portugal, em termos produtivos, nomeadamente o leite UHT, o iogurte e o queijo. Assim, para o desenvolvimento deste trabalho são caracterizadas as principais fases de produção aliadas à fileira dos lacticínios em Portugal e quantificados e avaliados os potenciais impactes ambientais associados ao ciclo de vida dos produtos. 1

10 Introdução Por fim, são também objetivos deste estudo, identificar a(s) fase(s) de ciclo de vida, ou processos específicos mais críticos, isto é, as fases ou processos de produção que representam uma maior contribuição no impacte ambiental total do produto; e por fim, tendo em consideração os resultados obtidos, identificar possíveis oportunidades de melhoria no desempenho da produção de lacticínios, numa perspectiva de ciclo de vida, visando o apoio a futuras decisões e melhorando projectos futuros, nomeadamente na eficiência energética, eficiência produtiva (diminuição do consumo de matérias-primas e/ou consumo de matérias-primas alternativas) e eficiência ambiental (diminuição das emissões líquidas e gasosas e menor produção de resíduos). 2

11 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal 2 Caraterização da fileira do leite e derivados em Portugal Sendo objectivo deste estudo obter o perfil ambiental da produção dos produtos lacteos em Portugal, é importante conhecer a representatividade desta fileira a nível nacional, bem como as estruturas e sistemas de maior importância. Neste sentido, nas seguintes subsecções são descritos sumariamente estes aspectos. 2.1 Evolução da fileira em Estatística A produção leiteira representa uma das principais atividades agrícolas na União Europeia (Eurostat, 2006). Em muitos Estados-Membros e regiões, a produção de leite é um pilar fundamental da economia regional e do valor acrescentado agrícola, em termos da sua contribuição direta e indireta para o PIB e para o emprego no sector primário. A nível nacional, a fileira dos lacticínios também tem um papel bastante significativo no sector da produção agro-alimentar, apresentando uma importância relativa e uma dinâmica próxima daquela que se verifica na UE. Em 2013, o sector do leite representou 11,3% da produção agrícola nacional (763,2M ) e cerca de 27,7% da produção animal (INE, 2014). Na produção leiteira, destaca-se a produção de leite de vaca, cerca de 94,7%, sendo o restante de ovelha (3,7%) e cabra (1,6%) (INE, 2014). A indústria dos lacticínios, no ano 2012 representou 13,5% do valor de vendas das indústrias alimentares em Portugal Produção de leite e derivados Produção de Leite Cru Apesar da produção de leite de vaca ser um dos sectores da actividade agrícola que mais evolução tem sentido nos últimos anos (Ovelheiro, 2005), o valor anual de produção tem-se mantido relativamente estável. Este facto resulta do aumento de produtividade do sector, em grande parte devido ao investimento em tecnologia e ao melhoramento genético do efetivo leiteiro em compensação da redução do número de vacas leiteiras. Porém, o aumento dos custos dos fatores de produção tem sido suportado pelos produtores sem contrapartidas no preço do leite (INE, 2011). 3

12 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal Segundo os últimos dados do INE (2014), em 2013, a produção de leite foi de milhões de litros, menos 4,4% face ao ano anterior (tabela 2.1). Particularmente na produção de leite de vaca, registou-se uma redução de 4,5%, que poderá ter ocorrido pelas condições climatéricas desfavoráveis registadas no verão (onda de calor) e ao elevado preço dos fatores de produção, nomeadamente concentrados para animais (INE, 2014). A produção de leite de ovelha (69,7 milhões de litros) e de cabra (29,8 milhões de litros) registaram um decréscimo menos acentuado de 2,4% e 3,0%, respectivamente. Tabela Evolução da produção de leite (Fonte: INE, 2014). Produção de leite (*1000 L) Leite De vaca De ovelha De cabra Produção de Lacticínios A atividade da Industria dos Lacticínios foca-se na produção de alimentos baseados no leite ou derivados deste, sendo portanto o leite cru o seu ponto de partida, seguido da sua transformação numa grande variedade de produtos. Estes vão desde o leite pasteurizado à manteiga, queijos, iogurte, gelados e sobremesas geladas, ou produtos condensados ou em pó, como o leite ou o soro. Contudo, entre a panóplia de bens produzidos, em termos de estrutura produtiva, o sector do leite assenta sobretudo na oferta de produtos de baixo valor acrescentado unitário, designadamente os produtos lácteos frescos, onde o leite de consumo (na sua maioria UHT) assume um papel de destaque, seguido a enorme distância pelos iogurtes, queijos e outros leites acidificados (INE, 2014). Em termos de consumo de leite cru, cerca de 40% do leite europeu é transformado em queijo e 30% é usado para produtos lácteos frescos (FENALAC, 2012). A tabela 2.2 indica as quantidades de leite recolhido, transformado dos diferentes produtos lácteos em Portugal nos anos 2011, 2012 e De acordo com os dados apresentados pelo INE (2014), em 2013 verificou-se uma redução da recolha de leite de aproximadamente 5% em relação ao ano anterior. 4

13 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal Tabela Recolha, tratamento e transformação do leite (Fonte: INE, 2014). Leite recolhido, tratado e transformado (t) Recolha de leite De vaca Produtos frescos Leite para consumo Nata para consumo Iogurtes e outros leites acidificados Bebidas à base de leite Outros Produtos fabricados Queijo Manteiga Leite em pó Soro Outros Balanço de aprovisionamento Quando analisado o consumo de produtos lácteos em Portugal, numa escala temporal alargada, verifica-se uma tendência crescente, registando-se, entre 1990 e 2008, o aumento de 106,4 kg para 131,0 kg por habitante por ano (INE, 2011, 2014). No entanto, desde 2008 que se regista uma ligeira diminuição deste indicado, não ultrapassando, em 2013, o valor per capita anual de 123,6 (INE, 2014). Embora o consumo nacional tenha diminuído em 2013 (tabela 2.3), Portugal apresentou para o conjunto dos produtos lácteos (leite e derivados), um grau de autoaprovisionamento de 93,7%. Especificamente para o leite e para o mesmo ano, Portugal foi excedentário, tendo apresentado um grau de autoaprovisionamento de 108,1%; no entanto para os restantes produtos lácteos Portugal ainda se encontra afastado da autosuficiência, nomeadamente nos queijos (75,5%) e os iogurtes (50,6%). 5

14 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal Tabela Evolução da balança de aprovisionamento dos lacticínios (Fonte: INE, 2014) Balança de Aprovisionamento dos lacticínios Leites Utilização interna total (*1000 t) Consumo per capita (kg/habitante.ano) 84,0 83,0 82,5 79,8 Grau de autoaprovisionamento (%) 103,8 105,5 106,9 108,1 Leites acidificados (incluindo iogurtes) Utilização interna total (*1000 t) Consumo per capita (kg/habitante.ano) 21,8 23,2 22,3 22,4 Grau de autoaprovisionamento (%) 48,9 44,9 46,5 50,6 Queijo Utilização interna total (*1000 t) Consumo per capita (kg/habitante.ano) 10,0 9,9 9,7 9,7 Grau de autoaprovisionamento (%) 73,6 76,9 78,4 75, Efetivo bovino leiteiro A tabela 2.4 apresenta o efetivo bovino leiteiro nacional, referente aos anos 2012 e Em 2013 registou-se o decréscimo do efectivo leiteiro em 3 % ao nível nacional, comparativamente ao ano anterior. Especificamente na região autónoma dos Açores observou-se um decréscimo de efectivo leiteiro de 2%, ainda assim esta continua a ser a região que apresenta uma maior expressão a nível nacional (39% do efectivo), seguida da região Norte (35% do efetivo) (INE, 2014). Tabela 2.4 Evolução do efetivo de vacas leiteiras (Fonte: INE, 2014) Efetivo nacional bovino - Vacas Leiteiras (*1000 cabeças) Portugal Continente Norte Centro Lisboa 7 8 Alentejo Região Autónoma dos Açores Sector Primário no contexto regional A produção leiteira portuguesa está concentrada principalmente em duas regiões: nas ilhas dos Açores e no Noroeste (NW) continental, regiões que abrigam aproximadamente 74% do efetivo nacional de vacas leiteiras numa área que em conjunto representa menos de 10% do território nacional (figura 2.1). Nos Açores, a produção é baseada em pastagens permanentes utilizadas pelos animais todo o ano, enquanto o sistema de leite do NW é um sistema mais intensivo à base de silagens de 6

15 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal milho e de azevém anual; consequentemente, esta última região é responsável por mais de 50% das cerca de t de produção anual de leite nacional. As terras utilizadas pela agricultura no NW representam 63% da superfície territorial ( ha), sendo o milho forragem a principal cultura e ocupando em geral entre 30 e 70% das terras agrícolas nos concelhos onde se concentra a produção (INE, 2011). Figura Distribuição das vacas leiteiras (a amarelo) e aleitantes (a verde) em Portugal (INE, 2011). Os pontos fortes da produção leiteira na região NW estão relacionados com o alto potencial produtivo de forragens da região, especialmente de milho para silagem, e com a indústria local de lacticínios competitiva e bem organizada. Os pontos fracos estão relacionados com o tamanho e com a estrutura fundiária das explorações agrícolas, a sua localização em áreas com alta densidade populacional, com o elevado preço da terra (de 30 a euros ha -1 ) e com os ajustes que as explorações têm que realizar com a entrada em vigor das regras impostas pelo novo Regime de Exercício da Atividade Pecuária (REAP). O sector do leite nesta região está sob várias ameaças com origem local ou global, como os riscos ambientais e os investimentos necessários para as explorações se adaptarem à legislação ambiental, o aumento dos preços dos alimentos concentrados, e as incertezas ligadas ao preço do leite e sistema de quotas. As questões ambientais são um dos problemas mais importantes que a produção 7

16 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal leiteira no NW de Portugal enfrenta e desempenham um papel importante como força motriz para as mudanças que precisam ser efetuadas e devem ser uma oportunidade para o aumento da sustentabilidade do sector Descrição do sistema de produção leiteira do NW O sector de produção leiteira do NW continental concentra-se nas sub-regiões costeiras do Entre Douro e Minho (EDM) e da Beira Litoral (BL). Estas sub-regiões são densamente povoadas e a terra é um recurso escasso e caro. A floresta ocupa cerca de um terço da área total do território. Nas áreas ocupadas por culturas aráveis, os solos são de textura franco-arenosa derivados de granito, profundos (> 1 m), bem drenados e com declive inferior a 5%. A altitude varia entre os 10 e os 100 m e a precipitação anual entre os e os milímetros, com 80% desse valor total a ocorrer entre outubro e abril. Nas últimas décadas, foi desenvolvido na região um sistema de pecuária leiteira intensiva do tipo zero-grazing, com base em duas culturas forrageiras anuais para produção de silagem: milho e uma cultura de inverno que consiste em azevém anual ou uma mistura de cereais com azevém anual. Estas culturas permitem alcançar rendimentos anuais de forragem elevados, tipicamente t MS ha -1 no milho, mais 7-9 t MS ha -1 na cultura de inverno. As vacas são alimentadas com uma dieta em mistura completa e mantidas estabuladas todo o ano, geralmente em sistema livre com cubículos. O elevado potencial produtivo de forragem e a utilização de até 3,5 t de alimentos concentrados por vaca leiteira permitem taxas de encabeçamento de 4 a 7 cabeças normais (CN) ha -1 (incluindo o efetivo de substituição). A taxa de substituição das vacas é muito elevada, atingindo em muitas explorações valores superiores a 30%. O principal método de manuseamento das dejeções é na forma líquida - como chorume, e na maioria dos casos, este efluente animal é armazenado diretamente em fossas sob o pavimento do estábulo; poucas explorações têm fossa exterior. A capacidade de armazenamento de chorume varia entre 2 e 6 meses. A aplicação de chorume ao solo é feita, maioritariamente, duas vezes por ano, pouco antes da sementeira de cada cultura (maio e setembro / outubro), embora tenha vindo a aumentar de frequência nos últimos anos, através da realização de uma terceira aplicação na cultura de inverno em fevereiro (em cobertura). Adicionalmente ao 8

17 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal chorume aplicado, muitas vezes, as culturas recebem ainda fertilizantes minerais em níveis que podem representar um consumo anual extra de kg N ha -1 e 100 kg de P 2 O 5 ha -1, apesar de estes valores estarem a diminuir em consequência de campanhas de aconselhamento e de recomendações técnicas de fertilização mais restritivas (de Roest et al, 2008). Portanto, este sistema de cultivo pode gerar nas explorações mais intensivas grandes perdas de N, especialmente por lixiviação de nitrato (Trindade et al., 1997). Em comparação com outras regiões europeias, o tamanho médio das explorações leiteiras especializadas na região é muito pequena (cerca de 174 t de leite / exploração em 2007) (Cardoso e Pimentel, 2008) e a superfície de área agrícola das explorações está dividida em vários blocos separados, fatores que constituem os principais entraves ao desenvolvimento de pastagens e de sistemas de produção mais extensivos. Há falta de dados regionalizados, mas, considerando-se os valores globais para Portugal, estão a ocorrer mudanças muito rápidas nas características estruturais das explorações (figura 2.2). Entre 1993/4 e 2009/10, o número de explorações leiteiras foi reduzido em mais de 85%. Entre 2005/06 e 2009/10, apenas se verificou o aumento do número de explorações que produzem mais de 400 toneladas de leite por ano e na classe de menos de 20 toneladas de leite por ano foi observada uma redução de 60% no número de produtores; como consequência, 50% da produção de leite Português é assegurada por apenas 10% das explorações leiteiras (FENALAC, 2011). Entre 1999 e 2009, o número médio de vacas leiteiras por exploração aumentou na região de EDM e BL, respetivamente de 11 para 34 e de 7 para 15 animais (INE, 2011). Em 2005, o valor médio estimado de produção de leite por vaca na região de EDM foi de cerca de 7400 kg ano -1, enquanto na região do BL estava abaixo de 6000 kg ano -1 números que revelam a existência de diferenças de capacidade técnica dos produtores na condução das culturas forrageiras e gestão dos animais, com a consequente diferença nas condições ambientais. Nas explorações bem geridas e tecnicamente mais avançadas, a produtividade das vacas está frequentemente acima de 9000 kg de leite ano -1. A produção de leite em modo de produção biológico está limitada apenas a algumas explorações (inferior a 10). 9

18 Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal a) b) Figura Evolução recente do sector de leite português: a) Entrega de leite e número de produtores, e b) Produção de leite por exploração (adaptado de Cardoso e Pimentel, 2008) Os serviços públicos de extensão e aconselhamento agrícola são muito reduzidos e estão maioritariamente dedicados ao controle administrativo e fiscalização da atividade agrícola. O apoio aos agricultores é assegurado pelas cooperativas ou outras associações quer a nível técnico (aluguer de trabalho e equipamentos, aconselhamento para a fertilização e nutrição animal, reprodução e saúde) quer ao nível comercial e administrativo (venda de misturas de concentrados, serviços de contabilidade, projetos de investimento, candidaturas a subsídios e ajudas, etc.). Estas cooperativas mantêm ligações com instituições de experimentação e universidades, em programas e projetos de investigação e desenvolvimento tecnológico, e são parceiros importantes na divulgação dos resultados, utilizando os agricultores mais progressistas como modelos (explorações-piloto) para a difusão de conhecimentos e novas práticas. 10

19 Metodologia de ACV 3 Metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) A Avaliação de Ciclo de vida (ACV) é reconhecida como um dos métodos desenvolvidos mais importantes para avaliar o impacte ambiental de produtos, podendo ser usada como ferramenta de suporte na gestão ambiental. A ISO 14040:2006 define ACV como uma compilação e avaliação de entradas e saídas e potenciais impactes ambientais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida, isto é, a ACV fornece modelos de processos quantitativos, que permitem avaliar processos produtivos e analisar opções para inovação, bem como melhorar a compreensão de sistemas complexos. Esta ferramenta permite identificar processos e áreas onde alterações de processo resultantes de investigação e desenvolvimento podem contribuir significativamente para a redução dos impactes ambientais. As fases de desenvolvimento metodológico de uma ACV (ISO 14040:2006), aplicadas neste estudo, encontram-se representadas na figura 3.1, seguida de uma descrição mais pormenorizada de cada uma destas fases. Figura Fases de desenvolvimento metodológico de uma avaliação de ciclo de vida, segundo as normas ISO (ISO, 2006) Um estudo de ACV inicia-se com uma descrição explícita do objetivo e do âmbito do estudo. Quanto ao objetivo, este deve indicar claramente a aplicação e as razões para desenvolver o estudo, o público a que é dirigido, e se os resultados irão ser utilizados para fins comparativos (ISO 14040:2006). Em relação ao âmbito devem ser definidos, fundamentalmente: 11

20 Metodologia de ACV A unidade funcional que é uma unidade quantitativa que corresponde ao fluxo de referência pelo qual todos os fluxos de entrada e saída do inventário de ciclo de vida estão relacionados. A função do sistema em estudo, que define as suas características de funcionamento. De realçar que um sistema pode ter diferentes funções e por essa razão nos estudos comparativos de ACV é utilizado o conceito de funcional equivalente, definido como uma representação das características técnicas e funcionais do produto. Por exemplo, num estudo comparativo de produtos alimentares, nomeadamente carne e peixe, poderia ser considerado que a principal função destes alimentos é o fornecimento de proteínas, e portanto poder-se-iam comparar os resultados utilizando o teor proteico dos alimentos como unidade funcional, por exemplo, kg de proteínas ingeríveis. O sistema, que incluí o conjunto de processos unitários e subsistemas considerados no estudo, bem como os fluxos de matéria e energia que interligam os processos, permitindo a produção do produto ou serviço que se pretende estudar. As fronteiras do sistema, que delimitam os processos unitários que são incluídos na análise. É necessário estabelecer as fronteiras do sistema em consonância com os objectivos do estudo, uma vez que se torna desnecessário incluir processos que não irão variar significativamente as conclusões do estudo. Desta forma, são importantes a consideração de resultados preliminares e/ou resultados de estudos semelhantes quando da elaboração do estudo. Neste contexto podem também ser adotadas diferentes abordagens. Com efeito, um estudo clássico de ACV inclui todo o ciclo de vida do produto ou serviço, ou seja, dentro das fronteiras do sistema estão incluídos todos os processos desde a exploração dos recursos até à gestão dos resíduos. Neste caso o estudo é designado como estudo do berço-até-à-cova (gradle-to-grave). No entanto, por vezes apenas uma parte do ciclo de vida do produto ou serviço é de interesse, normalmente incluindo o ciclo de vida desde a exploração dos recursos até ao final do processo de produção, isto é, não incluindo as fases de distribuição, utilização e deposição final. Nesta situação o estudo é denominado de estudo do berço-até-ao-portão (gradle-to-gate). 12

21 Metodologia de ACV A alocação é o método usado para distribuir as cargas ambientais de um processo quando vários produtos ou funções partilham esse mesmo processo. A alocação pode ser baseada em vários critérios (por exemplo, mássico, económico e energético), devendo analisar-se qual o mais adequado para o processo em questão. Por exemplo a alocação económica é baseada no valor económico dos produtos produzidos pelo processo em análise, reflectido no seu preço de primeira venda. Este critério é usualmente usado em relação a produtos alimentares. A metodologia aplicada e as categorias de impactes avaliadas no estudo. Cada método difere nas categorias de impacte que considera, nas metodologias de cálculo, bem como nos fatores de emissão associados. Noutra fase distinta, no inventário de ciclo de vida (ICV), é incluída a obtenção de dados e procedimentos de cálculo para quantificar as entradas e saídas relevantes em cada um dos processos unitários constituintes do sistema em estudo. Assim, é realizado um balanço a todos os fluxos elementares que saem e entram no sistema ao longo de todo o ciclo de vida do produto convertendo-os na unidade funcional seleccionada. Os fluxos contabilizados podem ser fluxos materiais (por exemplo recursos naturais, matériasprimas e produtos), fluxos energéticos (por exemplo electricidade e combustíveis) ou emissões para a atmosfera, água e solo. Após o desenvolvimento do inventário, segue-se a avaliação de inventário de ciclo de vida (AICV), que visa compreender e avaliar a magnitude e a importância dos impactos ambientais potenciais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de (ISO 14040:2006). Nesta fase, os resultados do ICV são agrupados e avaliados de acordo com as categorias de impacte ambiental seleccionadas na fase anterior. São fases obrigatórias da AICV a classificação e a caracterização: Na classificação os dados de inventário são imputados a categorias de impacte específicas (por exemplo, alterações climáticas e acidificação terrestre), seguindo o método previamente seleccionado (por exemplo, ReCiPe ou CML). Na fase de caracterização, procede-se a uma avaliação dos fluxos contabilizados, segundo a sua relevância sob o ambiente. Os dados de inventários já agrupados por categorias de impacte ambiental são convertidos nas unidades dos 13

22 Metodologia de ACV indicadores (por exemplo kg CO2equivalentes) de cada categoria de impacte ambiental, pela utilização de fatores de caracterização definidos pelo método selecionado. O resultado da caracterização descreve o perfil ambiental do sistema, composto pelo conjunto de indicadores correspondentes a cada categoria de impacte ambiental considerada. Opcionalmente, após à caracterização pode proceder-se à normalização e ponderação. A fase de interpretação é um processo interactivo que deve ser executado durante toda a avaliação, na qual devem ser incluídos, entre outros, a identificação de questões significativas com base nos resultados, a avaliação de integridade, a verificação de sensibilidade, assim como limitações, conclusões e recomendações. Entre as metodologias de impacte mais utilizadas em ACV, destacam-se as metodologias designadas de CML 2001 (Guinée et al., 2001), Ecoindicator (Goedkoop e Spriensma, 2001) ou ReCiPe 2008 (Goedkoop et al., 2009). Para facilitar a aplicação da ACV têm sido desenvolvidos nas últimas décadas programas informáticos que ajudam o analista a fazer o inventário do ciclo de vida, calcular os resultados da avaliação de impactes e interpretar os resultados. As ferramentas mais conhecidas são o GaBi (PE International, Alemanha) e o SimaPro (Pré-Consultants, Países Baixos), ambos softwares de caracter geral, que podem ser utilizadas para avaliar qualquer produto. 14

23 4 ACV da produção de leite e derivados O ciclo de vida dos produtos lácteos (figura 4.1) pode ser descrito, de uma forma geral, por quatro fases: a montante existe a produção primária (composta por explorações agrícolas que obtêm o leite cru); numa fase intermédia, a transformação (constituída por unidades empresariais que transformam o leite cru nos diversos tipos de lacticínios) e a distribuição (composta pelos retalhistas que vendem os produtos lácteos aos consumidores); a jusante o consumo dos produtos (que inclui a permanência dos produtos na casa dos consumidores e o respectivo destino final). No entanto, tendo por base os objectivos principais deste projeto foram excluídas das fronteiras dos sistemas as fases de distribuição e consumo. Figura Ciclo de vida dos produtos lácteos e fronteiras dos sistemas em estudo. Neste contexto, a ACV dos produtos lácteos sob avaliação é dividida em subsistemas e apresentada no presente relatório em diferentes subcapítulos: produção de leite de vaca cru - subsistema exploração leiteira (S EL ) (ver subsecção 4.1), que é comum na produção de todos os produtos lácteos; produção de leite UHT - subsistema fábrica de leite (S FL ) (ver subsecção 4.2); produção de iogurte - subsistema fábrica de iogurte (S FI ) 15

24 (ver subsecção 4.3) e produção de queijo - subsistema fábrica de queijo (S FQ ) (ver subsecção 4.4). 4.1 Leite de vaca cru Definição do objectivo e do âmbito Objectivo O presente estudo visa avaliar os potenciais impactes ambientais associados à produção de leite de vaca em explorações leiteiras portuguesas, identificar as fases ou processos com maior contribuição para o seu perfil ambiental e identificar possíveis oportunidades de melhoria face aos resultados obtidos Unidade Funcional Para desenvolver o processo de ACV foi adotada a unidade funcional (UF) de 1 kg de leite cru Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema No desenvolvimento deste estudo foi considerada uma abordagem do berço-ao-portão da exploração leiteira (cradle-to-gate), sendo contabilizados todos os fluxos mássicos e energéticos ambientalmente relevantes envolvidos na produção de leite cru até à saída do leite da exploração para as indústrias de transformação. Este estudo foi baseado no sistema produtivo característico das explorações leiteiras de Portugal continental (NW) e refere-se portanto a um sistema em regime intensivo, onde as vacas permanecem estabuladas (estabulação tipo livre com cubículos). Neste tipo de explorações, um dos principais objetivos foca-se na maximização da produção de leite, em simultâneo com a eficiente utilização dos alimentos ingeridos, considerando que as vacas ingerem quantidades importantes de forragens (em geral conservadas), outros alimentos fibrosos e alimentos concentrados (Fonseca, 2007). Neste sentido, o subsistema da produção de leite cru, ilustrado na figura 4.2, foi dividido em três subsistemas principais: produção de alimentos concentrados (S1); produção de silagens de milho e azevém (S2); e produção animal (S3). 16

25 Figura Fronteiras do sistema de produção de leite de vaca cru Exploração leiteira (S EL ). Produção de alimentos concentrados (S1): Este subsistema envolve todas as atividades relacionadas com a produção dos alimentos concentrados fornecidos aos animais. Dependendo da fase de vida ou fisiológica dos animais, são fornecidas diferentes dietas apropriadas à fase em que se encontram (vitelas, novilhas, vacas). Os alimentos concentrados são compostos por variados ingredientes, principalmente grãos de cereais e (óleo)proteaginosas, tais como milho, colza, trigo, girassol e soja, mas também outros componentes, nomeadamente aditivos, compostos por minerais, vitaminas, aminoácidos, entre outros. Foram considerados dentro das fronteiras do sistema os processos de produção de todos os ingredientes, à excepção da matéria-prima polpa de citrinos, e alguns aditivos, designadamente, exal, sabões cálcicos, bicarbonato de cálcio, premix, DIN 8023 e lucta 37780z. Estes processos não foram considerados por falta de informação sofre a sua produção. Porém, importa realçar que representam, em termos mássicos, menos de 10% da composição de cada concentrado. O processo de produção de concentrados é realizado pela cooperativa a que a exploração leiteira está associada e inclui a receção e armazenamento dos ingredientes, 17

26 a moagem e mistura destes, a transformação em pellets, a secagem e o armazenamento. Produção de silagens de milho e azevém (S2): Este subsistema inclui todas as operações de produção da silagem utilizada na alimentação dos animais. Durante o ano, os produtores de leite fazem duas culturas, cuja colheita conservam na forma de silagem. Na Primavera cultivam o milho forragem (Zea mays L.), seguido de forragem de azevém (Lolium multiflorum) no Outono/Inverno. No caso do milho forragem, atingem-se produções na ordem das 65 t ha -1 de matéria verde (33% Matéria Seca (MS)) e nas forragens de azevém produzem cerca de 35 t ha -1 de matéria verde (2% MS). Aos processos de produção de silagem estão associadas as operações de preparação do solo, que incluem o espalhamento do chorume (recolhido nas fossas da exploração leiteira e transportado em cisternas até aos terrenos agrícolas), como fertilizante orgânico. Adicionalmente são também aplicados fertilizantes minerais azotados, de fundo ou cobertura. É efectuada a sementeira, a aplicação de herbicidas e rega, a colheita, ensilagem, transporte até ao silo, distribuição e calcamento da silagem. Na cultura de Outono/Inverno não é realizada a aplicação de herbicida, nem é necessária a irrigação, considerando que a precipitação é suficiente para as necessidades da cultura. Produção animal (S3): Este subsistema engloba as restantes atividades desenvolvidas na exploração leiteira, que incluem o maneio dos bovinos existentes na exploração, nas diferentes fases de vida (vacas em lactação, vacas secas e novilhas de substituição). Neste subsistema é também considerada a gestão e armazenamento dos dejetos e a sua aplicação no solo agrícola. A tabela 4.1 apresenta os principais parâmetros característicos da exploração sob avaliação. O subsistema animal pode ser é divido por quatro secções: o estábulo, onde as vacas leiteiras (em lactação e secas) se encontram alojadas; a seção da maternidade, onde as vacas artificialmente inseminadas permanecem durante o parto e maternidade; a seção de ordenha, constituída por salas de ordenha e sala de armazenamento e refrigeração do leite, e a seção de recria de substituição, na qual são recriadas as novilhas que irão substituir as vacas leiteiras em fim de produção. 18

27 Tabela Principais parâmetros característicos da exploração leiteira tipo, analisada no estudo. Parâmetros Unidade Quantidade Total Efetivo animal CN 209,8 Número de vacas leiteiras vacas leiteiras 130 Peso médio das vacas leiteiras kg 675 Nº de nascimentos efetivos % do efetivo leiteiro 80 Taxa de substituição % 32,3 Número de bezerros nascidos bezerros 104 Peso médio dos bezerros à nascença kg 50 Número de novilhas em recria (0-1 ano) novilhas 52 Peso médio das novilhas em recria (1 ano) kg 300 Número de novilhas em recria (1-2 anos) novilhas 42 Peso médio das novilhas (2 anos) kg 450 Produção de leite kg. vaca -1. ano Sala de ordenha sim Fossa sim Separador de liquidos/sólidos (chorume) não Produção dedejetos Chorume m 3. ano Estrume t. ano -1 66,3 Consumo de água Abeberamento dos animais m 3. vaca -1. ano Lavagens dos estábuos m 3. CN- 1. ano -1 7 Lavagens na sala de ordenha m 3. vaca -1. dia -1 0,018 Encabeçamento CN. ha -1 6,99 Na exploração tipo considerada existem 130 vacas leiteiras e ocorrem aproximadamente 104 nascimentos efectivos. Após o nascimento dos bezerros, estes permanecem durante um curto período de tempo junto das mães (2-3 dias), sendo posteriormente separados em seções distintas. Ao atingirem um mês de idade, as crias fêmeas, aproximadamente metade dos bezerros nascidos (52 fêmeas), são transferidas para a secção recria de substituição e recriadas para substituir as vacas em fim de produção. As restantes crias (52 machos) são vendidas a outras explorações. As novilhas são recriadas até ao primeiro parto, por volta dos 24 meses de vida, após o qual se juntam às restantes vacas leiteiras. Algumas das novilhas (aproximadamente 10) são preteridas, por motivos de lesão, falta de aptidão leiteira ou outros motivos, e vendidas para abate. Estimou-se que estas vitelas são vendidas com aproximadamente um ano. A taxa de substituição das vacas leiteiras é de 32,3%. Das vacas substituídas, considerouse que cerca de 10 morrem e 32 são vendidas para abate como vacas de refugo. 19

28 Como já referido, a dieta alimentar dos animais é adaptada à fase de vida em que se encontram (tabela 4.2). As vacas leiteiras são alimentadas diariamente com 8 kg de concentrado, 30 kg de silagem de milho, 2,5 kg de silagem de azevém e 3 kg de palha. As vitelas recriadas para substituição das vacas em fim de produção são alimentadas com produto substituto de leite durante aproximadamente 70 dias. A produção do substituto de leite não foi considerada dentro das fronteiras do sistema por falta de informação acerca do processo de produção, e pelas quantidades consumidas também não serem significativas. Após o desmame e até aos 15 meses são alimentadas diariamente com 2 kg de concentrado e 6 e 5kg de silagem de milho e azevém, respectivamente. Após os 15 meses são alimentadas diariamente com 2,5 kg de concentrado, 30 kg de silagem de azevém e 2 kg de palha. Tabela Alimentação fornecida aos animais (kg. animal -1. dia -1 ). Alimentação Unidade Valor Das vacas leiteiras Concentrado 1 kg 4 Concentrado 2 kg 4 Silagem de milho - 33% MS kg 30 Silagem de azevém - 22% MS kg 2,5 Palha - 85% MS kg 3 Da recria de substituição Leite artificial (durante 70 dias) g 125 Concentrado 3 (do desmame aos 15 meses de vida) kg 2 Concentrado 4 (dos 15 aos 24 meses de vida) kg 2,5 Silagem de milho - 33% MS (do desmame aos 15 meses) kg 6 Silagem de azevém - 22% MS (do desmame aos 15 meses) kg 5 Silagem de azevém - 22% MS (dos 15 aos 24 meses) kg 30 Palha - 85% MS kg 2 A produtividade de leite por animal na exploração é de 9000 kg de leite por animal, isto é, o volume total de leite recolhido na exploração anualmente, dividido pelo número total de vacas (em produção e secas). A ordenha é feita duas vezes por dia, através de máquinas automatizadas elétricas, que direcionam o leite para tanques de refrigeração e armazenagem. Após cada ordenha procede-se à lavagem e desinfecção dos equipamentos de ordenha, tanques e superfícies com detergente desinfectante clorado. Em cada animal é feita uma desinfecção pré e pós ordenha, com desinfectantes iodados. 20

29 Na exploração leiteira são produzidos principalmente três tipos de efluentes: o estrume recolhido do estábulo, o chorume proveniente do estábulo e as águas residuais das lavagens das salas de ordenha. Em geral estes dois últimos efluentes são armazenados conjuntamente na fossa. Os chorumes são constituídos por uma mistura de fezes, urina e água, com quantidades reduzidas de material da cama dos animais (cerca de 10% de matéria seca). Os estrumes são constituídos pelas fezes, urina e quantidades significativas de material utilizado para a cama dos animais (cerca de 25% matéria seca) (Bicudo e Ribeiro, 1996). As características destes efluentes dependem do tipo de instalação, nomeadamente do tipo de material utilizado para a cama dos animais, do processo de remoção das instalações, das quantidades de água utilizadas nas operações de lavagem e da dieta alimentar (Trindade, 1997). Na maioria das explorações leiteiras portuguesas, assim como na exploração analisada, os efluentes são recolhidos na forma de chorume. As vacas leiteiras são alojadas em edifícios naturalmente ventilados, com piso ripado ou sólido, em que a urina e as fezes permanecem por um período de algumas horas a vários dias. O chorume é recolhido e armazenado em fossas de retenção por um período que não ultrapassa os 4 a 6 meses e aplicado sem qualquer tratamento aos solos agrícolas, como fertilizante orgânico Alocação A aplicação de ACV a sistemas agrícolas é complexa devido à sua multifuncionalidade, isto é, do processo produtivo resultam não só o produto principal, como também existem normalmente co-produtos. A produção de leite numa exploração leiteira é um clássico exemplo de um processo multifuncional, do qual resultam leite cru e animais destinados a matadouro (carne bovina). Neste estudo optou-se pela aplicação de uma alocação baseada em critérios económicos para efectuar a distribuição dos impactes ambientais entre cada co-produto do sistema. Este critério tem sido utilizado em estudos prévios de avaliação de ciclo de vida do leite (Arsenault et al., 2009; Castanheira et al., 2010; Cederberg and Stadig, 2003; Cederberg and Flysjö, 2004; Hospido, 2003; Thomassen et al., 2008; van der Werf et al., 2009). Assim, foram considerados os preços médios de mercado dos produtos (leite cru e carne) para o ano Como resultado desta partição de impactes associada ao valor económico dos 21

30 produtos, 93,2% do impacte ambiental total do sistema foi atribuído ao leite e os restantes 6,8% alocados à carne Metodologia de avaliação de impactes Entre as etapas definidas na fase de análise de inventário de ciclo de vida (AICV) da metodologia de ACV, apenas a etapa de classificação e caracterização foram realizadas neste estudo. As etapas de normalização e ponderação não foram efectuadas, dado que estas são opcionais e não forneceriam informação robusta adicional para os objetivos estabelecidos neste estudo. A quantificação dos impactes ambientais foi obtida segundo os factores de caracterização admitidos na metodologia de avaliação de impactes midpoint ReCiPe 2008 (Goedkopp et al., 2009), sendo seleccionadas as seguintes categorias de impacte ambiental: alterações climáticas (AC), eutrofização de água doce (EAD), eutrofização marinha (EM) e acidificação terrestre (AT). Estas categorias de impacte são as mais frequentemente utilizadas em estudos de ACV de produção de leite cru (Basset-Mens et al., 2009; Cederberg and Flysjö, 2004; Hospido et al., 2003; Thomassen et al., 2009; Williams et al. 2006). O software GaBi 6,0 foi utilizado para a implementação computacional dos inventários (PE International, 2014) Análise de Inventário de Ciclo de Vida A qualidade dos dados num estudo de avaliação de ciclo de vida depende muito dos recursos usados na compilação do inventário de ciclo de vida (ICV). Neste estudo, a informação de primeiro plano (foreground data) do ICV da produção de leite cru foi baseada em dados reais recolhidos numa exploração leiteira portuguesa, cujo sistema de produção é típico em Portugal continental. Relativamente aos dados de inventário da produção dos alimentos concentrados (S1), apresentados na tabela 4.3, as composições das misturas foram definidas por especialistas em nutrição animal e fornecidas pela exploração inquirida. O consumo de energia (electricidade e nafta) e água incluídos no processo de produção dos concentrados foram obtidos a partir de Castanheira et al. (2010). Os processos de produção das matérias-primas foram obtidos da base de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e os processos de produção de electricidade e nafta da base de dados do GaBi (PE International, 2014). 22

31 Tabela Inventário de ciclo de vida da produção da alimentação concentrada (S1), expresso por 1000 kg de concentrado. Fluxos Unidade C1 Vacas leiteiras C2 Vacas leiteiras C3 Recria (até 15 m) C4 Recria (15-24 m) Entradas da tecnosfera Matérias-primas Milho kg Trigo kg 112,7 98,9 Sêmea de trigo kg 60 80,85 70,95 Bagaço de colza kg ,05 Bagaço de Palmiste kg Bagaço de girassol 28 kg ,7 141,9 Bagaço de soja 46 kg Bagaço de colza kg 265,15 Melaço de cana kg ,6 17,2 Polpa de citrinos kg Exal kg Sabões Cálcicos kg Ureia kg 10 7 Bicarbonato de cálcio kg 9 9 Carbonato de cálcio kg Óxido de magnésio kg Sal kg 5,7 5,2 6 6 DIN 8023 kg 2 2 SSF kg 0,3 0,4 Lucta 37780z kg 0,4 Premix kg 4 4 Fosfato dicálcico kg 3 Energia Eletricidade kwh 53,5 53,5 53,5 53,5 Nafta kg 3,5 3,5 3,5 3,5 Água kg 6,43 6,43 6,43 6,43 Saídas para a tecnosfera Produto Concentrado kg Saídas para o ambiente Emissões para o ar CO 2 (consumo de combustível) kg CH 4 (consumo de combustível) g 4,6 4,6 4,6 4,6 N 2 O (consumo de combustível) g 0,93 0,93 0,93 0,93 CO (consumo de combustível) g 62,3 62,3 62,3 62,3 COVNM (consumo de combustível) kg 0,02 0,02 0,02 0,02 NO X (consumo de combustível) kg 0,16 0,16 0,16 0,16 Os dados de inventário do subsistema de produção de silagens de milho e azevém (S2), apresentados na tabela 4.4, são dados reais recolhidos por inventário na exploração leiteira sob avaliação. Assim, foram obtidas as quantidades de sementes, de fertilizantes minerais e orgânicos (chorume) e de herbicidas utilizadas em cada cultivo, o consumo de electricidade e água para rega do milho e o rendimento médio das colheitas. 23

32 Tabela Inventário de ciclo de vida da produção de silagens de milho e azevém (S2), expresso por 1 hectare de cultivo. Fluxos Unidade Milho Azevém Entradas da tecnosfera Sementes Chorume m 3 60,3 50 Adubação de fundo - Fertilizante mineral (N) kg 149 Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (N) kg M Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (CaO) kg 5,25 Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (MgO) kg 5,25 Herbicida - sulcotriona g 0,45 Herbicida - nicossulfurão g 0,05 Herbicida - tebutilazina g 0,75 Eletricidade para irrigação kwh 528 Gasóleo (operações de maquinaria agrícola) kg 126,5 101 Entradas do ambiente Água para rega m Saídas para a tecnosfera Rendimento da colheira t 60,0 35 Saídas para o ambiente Emissões para o ar CO 2 (consumo de combustível) kg ,2 CH 4 (consumo de combustível) g 22,6 18,10 N 2 O (consumo de combustível) g 155,5 124,8 CO (consumo de combustível) g 1383,5 1109,70 NH 3 (consumo de combustível) g 1,012 0,812 NMVOC (consumo de combustível) g 425,7 341,46 NO X (consumo de combustível) g ,9 NH 3 (aplicação dos dejetos no solo) kg 54,6 25,2 N 2 O diretas (aplicação dos dejetos no solo) kg 4,73 2,624 N 2 O indiretas (aplicação dos dejetos no solo) kg 1,77 0,9164 Emissões para a água - NO 3 (aplicação do dejetos no solo) kg 399,9 221,8 PO 3-4 (aplicação do dejetos no solo) kg 2,171 4,82 1 Unidade que quantifica as sementes: de milho nº de sementes; de azevém: kg de sementes. O consumo de gasóleo, usado pela maquinaria agrícola nas diversas operações agrícolas inerentes à produção de silagem foi calculado pela estimativa de tempo de utilização de cada equipamento em cada operação e o respectivo consumo médio de gasóleo (tabela 4.5). 24

33 Tabela Consumo de gasóleo de cada operação realizada na produção de silagem de milho e silagem de azevém. Operações Agrícolas Caraterísticas da maquinaria agrícola Tempo de operação/ ano Consumo do equipamento Consumo de gasóleo/ano Produção de silagem de milho (1 hectare) TOTAL 151 L Preparação do solo Distribuição de chorume 1 Tractor de 75 CV + Cisterna 10 m3 + distribuidor de adubo 10 h/ha 7,00 L/h 70 L Gradagem Tractor de 120 CV + charrua de aivecas 3,0 h/ha 10,8 L/h 32 L Adubação de fundo Tractor de 75 CV + distribuidor de adubo 0,5 h/ha 7,00 L/h 4 L Sementeira Semeio do milho Tractor 120 CV + Semeador de milho 0,5 h/ha 10,8 L/h 5 L Aplicação de herbicidas Pulverização de herbicidas Tractor 75 CV + Pulverizador 1,5 h/ha 7,00 L/h 10 L Colheita e ensilagem Corte da cultura Máquina automotriz (320 cv) 0,5 h/ha 25,2 L/h 13 L Transporte da forragem p/silo Trator 75 cv 1,5 h/ha 7,00 L/h 11 L Distribuição no silo e calcamento Trator 75 cv 0,5 h/ha 7,00 L/h 4 L Produção de silagem de azevém (1 hectare) TOTAL 121 L Preparação do solo Distribuição de chorume Tractor de 75 CV + Cisterna 10 m3 + distribuidor de chorume 10 h/ha 7 L/h 70 L Gradagem Tractor de 120 CV + grade de discos 1,25 h/ha Vibrocolutor Tractor de 75 CV + vibrocolutor 1 h/ha 10,8 L/h 11 L Cilindro Tractor de 75 CV + cilindro 1 h/ha 10,8 L/h 11 L Sementeira Semeio Tractor 120 cv + Semeador pneumático Deutz 1,25 h/ha 10,8 L/h 14 L Adubação de cobertura Tractor de 75 CV + distribuidor de fertilizante 0,5 h/ha 7 L/h 4 L Colheita e ensilagem Corte da cultura Máquina automotriz (320 cv) 0,5 h/ha 25,2 L/h 13 L Transporte da forragem para silo Tractor 75 cv 1,5 h/ha 7 L/h 11 L Distribuição no silo e calcamento Tractor 75 cv 0,5 h/ha 7 L/h 4 L 1 Inclui as operações de enchimento da cisterna, transporte do chorume até à cultura e espalhamento do chorume 25

34 Estes consumos incluem, para além das operações efectuadas nos terrenos de cultivo, a recolha do chorume e o seu transporte desde a exploração até aos terrenos agrícolas onde é feito o espalhamento, bem como o transporte das silagens colhidas nos terrenos agrícolas até aos silos da exploração. A definição das operações agrícolas e a descrição das características das maquinarias usadas foram recolhidas na exploração avaliada, o tempo de utilização das máquinas em cada operação foi definida por especialistas em culturas forrageiras; o consumo médio de gasóleo de cada maquinaria obtido a partir de Albino (2009). No que concerne aos dados de inventário do subsistema de produção animal (S3), apresentados na tabela 4.6, todos os dados incluídos nos fluxos de entrada são dados primários obtidos por inquérito. Os processos de produção dos fluxos de entrada que não foram inventariados nas tabelas de inventário 4.4 e 4.5, designadamente a produção de palha, agentes de limpeza e de energia, foram obtidos através das bases de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014). Quanto aos fluxos de saída do inventário S3, os produtos do sistema - leite cru e carne (na forma de vitelos, novilhas ou vacas de refugo) - são dados primários, obtidos por inquérito. A determinação da quantidade de dejectos produzidos na exploração, na forma de estrume e chorume, assim como o seu teor em azoto (N total ), pentóxido de fósforo (P 2 O 5 ) e óxido de potássio (K 2 O), foram calculados com base na tabela apresentada no anexo V da Portaria nº 259/2012,de 28 de agosto. A tabela 4.7 apresenta os valores considerados neste estudo. De acordo com a portaria supracitada, aos valores apresentados como teores de azoto total no chorume (N t ) são deduzidos 15 %, correspondente à percentagem de perdas de azoto no estábulo e armazenamento dos dejetos. Com base nesta informação foi calculada a quantidade de azoto excretado (N EX ) pelos animais nos dejetos, e também utilizada para os cálculos das emissões provenientes da gestão dos dejetos e aplicação no solo. 26

35 Tabela 4.6 Inventário de ciclo de vida da produção animal (S3), expresso por 1 kg de leite cru. Fluxo Unidade Valor Entradas da tecnosfera Alimentação Concentrado 1 kg 0,162 Concentrado 2 kg 0,162 Concentrado 3 g 0,030 Concentrado 4 g 0,024 Silagem de milho kg 1,369 Silagem de azevém kg 0,473 Palha g 0,050 Produto substituto de leite mg 2,333 Água dm 3 3,681 Energia Eletricidade (ordenha) kwh 0,067 Gasóleo (caldeira) mg 1,796 Agentes de limpeza Hipoclorito de sódio (detergente desinfetante) mg 12,36 Iodo (Desinfetante pré e pós-ordenha) mg 2,17 Saídas para a tecnosfera Produtos e subprodutos Leite kg 1 Vitelos (1 semana) vitelos 4,4E-05 Novilhas (1 ano) g pv 1 2,564 Vacas de refugo vacas 0,027 Resíduos Chorume dm3 3,072 Estrume kg 0,06 Saídas para o ambiente Emissões para o ar CO2 (combustão na caldeira) g 68,38 CH4 (combustão na caldeira) g 0,009 N2O (combustão na caldeira) mg 0,554 CH 4 (fermentação entérica) g 17,4 CH 4 (gestão dos dejetos) g 1,83 NH 3 (gestão dos dejetos) g 8,66 N 2 O diretas (gestão dos dejetos) g 0,141 N 2 O indiretas (gestão dos dejetos) g 0,133 NH 3 (aplicação dos dejetos no solo) g 0,266 N 2 O diretas (aplicação dos dejetos no solo) g 0,034 N 2 O indiretas (aplicação dos dejetos no solo) g 0,011 Emissões para a água - NO 3 (gestão dos dejetos) g 7,92 - NO 3 (aplicação do dejetos no solo) g 2,91 PO 3-4 (aplicação do dejetos no solo) g 0,059 1 pv: peso vivo 27

36 Tabela Quantidade de dejectos produzidos pelos animais, na forma de estrume e chorume e teor dos dejectos em azoto total (N t ), pentóxido de fosforo (P 2 O 5 ) e óxido de potássio (K 2 O). Subcategoria Efluente pecuário Nº de cabeças m 3 ou t/ano kg/ (m3 ou t) N t P 2 O 5 K 2 O Vacas leiteiras Chorume ,3 1,8 8 Vitelos ( <1 mês) Estrume 104 0,1 5,3 2,3 5,5 Novilhas (1mês - 1 ano) Estrume 52 1,1 5,3 2,3 5,5 Novilhas (1-2anos) Chorume 42 8,0 4,3 1,8 8 As emissões indicadas nas tabelas de inventário 4.4 e 4.6 correspondem às emissões resultantes da queima de combustíveis fósseis (gasóleo), da fermentação entérica, gestão do chorume e gestão dos solos. Estas emissões foram calculadas com base fórmulas de cálculo e fatores de emissão do IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (IPCC, 2006) e do EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook (EMEP/EEA, 2013), sempre que possível adaptando às condições de Portugal. As emissões de metano (CH 4 ) foram calculadas de acordo com o Tier 2 do IPCC, e as restantes com o Tier 1, à exceção dos fatores de emissão utilizados no cálculo das emissões de fosfatos (PO 3-4 ). Os fatores de emissão de PO 3-4 foram obtidas de Thyo e Wenzel (2008), considerando para a silagem de milho e azevém a emissão de 0,02 e 0,054 kg PO 3-4 / kg de P aplicado no solo (na forma de fertilizante mineral ou chorume), 3- respetivamente. Na emissão de PO 4 considerada S3 foi utilizado a médias dos fatores usados nas silagens. A figura 4.3 mostra uma visão geral da emissão destes poluentes na exploração leiteira. Figura Visão geral das principais emissões de poluentes ao nível da exploração leiteira. 28

37 Uma quantidade significativa das emissões de metano (CH 4 ) que ocorrem na exploração leiteira, consideradas em S3, resulta da fermentação entérica, um processo biológico que ocorre no rúmen das vacas. Contudo, são também emitidas quantidades significativas de outros poluentes, que decorrem da gestão dos estrumes e chorumes gerados pelos animais, tanto dos estábulos como da fossa onde são armazenados, e após a sua aplicação no solo. Parte do azoto existente no chorume, tanto nas fezes como na urina, é emitido na forma de óxido nitroso (N 2 O). As emissões diretas de N 2 O ocorrem quando o N presente no chorume é nitrificado ou desnitrificado, enquanto as emissões indirectas de N 2 O resultam das perdas de N volatilizado sob a forma de amoníaco (NH 3 ) ou lixiviado sob a forma de nitrato (NO - 3 ). Enquanto os dejetos permanecem nos estábulos, assim como durante o seu armazenamento, também ocorrem perdas na forma de CH 4. Como já mencionado, todos os dejetos produzidos na exploração são aplicados em solos agrícolas, como fertilizante orgânico. No entanto, quando analisada a capacidade de incorporação de azoto no solo, tendo em consideração a totalidade de estrume e chorume produzido na exploração e a área de cultivo necessária para a produção de silagem de milho e azevém requerida para alimentar os animais, verifica-se que a exploração não tem capacidade de incorporação suficiente dos efluentes nos solos. Isto é, é excedentária a quantidade de efluentes produzidos relativamente às necessidades de aplicação ao solo para a fertilização racional das culturas. Na prática, os dejetos excedentários são aplicados noutras culturas não relacionadas com a exploração leiteira, nem com a produção de leite. Por este facto, as emissões provenientes do espalhamento do chorume nas silagens de milho e azevém (S2) foram consideradas nos respectivos subsistemas e as emissões decorrentes da aplicação do estrume e chorume excedentário no solo, foram considerados no subsistema de produção animal (S3). No que diz respeito à produção de silagens de milho e azevém (S2) e às emissões provenientes da gestão dos solos, foram ainda consideradas as emissões para o ar e água consequentes da aplicação de fertilizantes sintéticos, nomeadamente emissões diretas e indiretas de N 2 O e NH 3 para o ar, e NO - 3 e fosfato PO 3-4 para água. 29

38 Por fim, são descritas na tabela 4.8 as atividades de transportes consideradas neste subsistema (S EL ) e respectivas características. Os processos de transporte foram obtidos através da base de dados GaBi (PE International, 2014). Tabela Perfil dos transportes considerados no subsistema exploração leiteira (S EL ). Material transportado Tipo de transporte 2 Distância Qualidade dos dados Produção de alimentos concentrados (S1) Matérias-primas dos concentrados 1 Camião 17,3 ton 500 km Dados estimados Bagaço de palmiste e soja Navio contentor km Dados estimados Produção de silagens de milho e azevém (S2) Fertilizantes, pesticidas e sementes Camião 3,3 ton 25 km Dados reais Produção animal (S3) Agentes limpeza Camião 3,3 ton 25 km Dados reais Alimentos concentrados Camião 17,3 ton 25 km Dados reais Palha Camião 27 ton 300 km Dados estimados 1 Transporte considerado para todas as matérias-primas indicadas no inventário da produção de alimentos concentrados, à exceção das matérias-primas bagaço de palmiste e soja. 2 As toneladas indicadas correspondem à capacidade útil do veículo. É importante mencionar que no desenvolvimento deste estudo não foi incluída a produção/manutenção de bens de capital, tais como veículos, maquinaria, equipamentos, instalações, etc Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados A tabela 4.9 apresenta o desempenho ambiental da produção de leite cru para as categorias de impacte seleccionadas, expressa pela unidade funcional. Tabela Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema de produção de leite Subsistema exploração leiteira (S EL ), expressos por 1 kg de leite cru. Categoria de impacte ambiental Unidade Valor Alterações Climáticas (AC) kg CO 2 equivalente 1,093 Eutrofização de água doce (EAD) g P equivalente 0,1184 Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0116 Acidificação Terrestre (AT) kg SO 2 equivalente 0,0283 A contribuição relativa dos processos considerados para o impacte ambiental total da produção de leite, para cada categoria de impacte analisada, é mostrada na figura 4.4. De acordo com os resultados, os dois processos ou fases responsáveis pela maioria dos impactes ambientais ao longo do ciclo de vida do leite (até à porta da exploração) são as 30

39 actividades de produção animal e a produção de concentrados. A análise de resultados mais detalhada para cada categoria ambiental é descrita nas subseções seguintes. 100% 80% 60% 40% 20% 0% AC EAD EM AT Produção animal Produção de alimentos concentrados Produção de silagem de milho Produção de silagem de azevém Transportes Produção de palha Produção de eletricidade Produção de gasóleo (para caldeira) Produção de água Produção de agentes de limpeza Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite cru Alterações Climáticas Na categoria de impacte Alterações Climáticas, para a produção de 1kg de leite cru são emitidos 1,09kg CO 2 equivalentes, dos quais aproximadamente 58% resultam da produção animal (S3), 27% da produção de concentrados (S1) e 1% da produção de silagem (milho e azevém) (S2). A contribuição da produção animal (S3) deve-se principalmente às emissões de N 2 O e CH 4 resultantes da gestão do chorume (emitidos dos estábulos e fossa de armazenamento) que contribuem para as emissões deste subsistema (S3) com aproximadamente 74% e 13%, respetivamente, seguido das emissões de CO 2 consequentes da combustão de gasóleo na caldeira, que contribuem com cerca de 11%. Na produção dos alimentos concentrados (S1), a produção dos diferentes produtos agrícolas foi identificada como principal contribuinte deste subsistema. A sua produção envolve não só as atividades agrícolas relacionadas com a produção de milho, trigo, girassol, soja, palmiste, cana-de-açúcar e colza, mas também o seu processamento para 31

40 produção de sêmea, bagaço ou melaço. Entre os produtos agrícolas considerados, foram identificados quatro como hotspots ambientais: bagaço de soja, bagaço de colza, girassol e milho. Das emissões de GEE resultantes deste subsistema (S1), 48 % são na forma de CO 2 e 36 % na forma de N 2 O. As emissões de CO 2 devem-se principalmente ao consumo de combustíveis fósseis pela maquinaria usada nas operações agrícolas, no transporte dos produtos agrícolas e na produção de energia para a mistura dos diferentes componentes e fabricação dos concentrados. As emissões de N 2 O são fundamentalmente emitidas pela produção e aplicação de fertilizantes nos solos agrícolas. De referir que 84% do impacte resultante da produção dos alimentos concentrados, estão associados à alimentação das vacas leiteiras e 16% à alimentação da recria de substituição. Na produção de silagens de milho e azevém (S2), a silagem de milho representa uma maior contribuição para o impacte ambiental total da produção de leite cru, do que a silagem de azevém (aproximadamente 8% e 2%, respetivamente). Contudo, em ambos os processos, os principais gases emitidos são N 2 O (emitido devido à produção e aplicação de fertilizante azotado - nitrato de amónia, bem como a aplicação do chorume no solo agrícola) e o CO 2 ( emitido como resultado da combustão de gasóleo usado pela maquinaria agrícola nos processos inerentes à produção de silagens e na produção de fertilizante azotado). Apenas na silagem de milho, as emissões de CO 2 também são originadas pela produção de eletricidade, consumida na rega da cultura. Os restantes processos considerados, nomeadamente a produção de energia elétrica e combustíveis, palha e agentes de limpeza, assim como as atividades de transporte, mostram não ter uma contribuição importante, sendo responsáveis, no seu todo, por apenas 6,6% das emissões de gases com efeito de estufas resultantes da produção de leite cru Eutrofização de Água Doce A Eutrofização de Água Doce resultante da produção de 1kg de leite cru é de 0,118g de P equivalente. Os processos que mais contribuem para esta categoria são a produção de alimentos concentrados (S1) com 46%, seguido da produção de silagens (cerca de 33%) e da produção animal (cerca de 18%). Estas emissões são devidas à emissão de 32

41 fosfatos para a água consequentes da produção e aplicação de fertilizantes minerais sintéticos e fertilizantes orgânicos (estrume e chorume) nos solos das culturas agrícolas, tanto dos cultivos dos componentes dos alimentos concentrados, tais como milho, trigo, girassol, soja, colza, entre outros, como no cultivo das forragens para produção de silagens. Na produção animal, estão igualmente consideradas as emissões da aplicação do estrume e chorume excedente; deste modo a contribuição desta fase em 18% devese às emissões de fosfato consequentes do espalhamento do estrume e chorume nos solos. Os restantes processos não contribuem de forma significativa para esta categoria. A produção de palha contribui com aproximadamente 3% e os restantes processos contribuem com menos de 0,2% Eutrofização Marinha Ao nível da categoria Eutrofização Marinha são emitidos no total 0,0112kg de N equivalente, dos quais aproximadamente 30% são emitidos na exploração leiteira, do processo produção animal (S3), devido às emissões de NO - 3 e NH 3 oriundas da gestão do chorume. No entanto, as emissões decorrentes da produção de alimentos concentrados (S1) e da produção de silagens de milho e azevém (S2) representam uma contribuição ainda maior para esta categoria, de aproximadamente 47% e 33%, - respetivamente, que resulta principalmente das emissões de NH 3 e NO 3 consequentes dos processos de aplicação de fertilizante sintético e orgânico nos solos de cultivo. Os restantes processos considerados não contribuem de forma significativa para esta categoria. A produção de palha contribui com 4% e os restantes processos mostram ter uma importância quase nula (menos de 0,1%) Acidificação Terrestre A acidificação terrestre consequente da produção de 1 kg de leite cru é de 0,0276 kg de SO 2 equivalente, dos quais cerca de 78% são atribuídos à produção animal (S3), principalmente devido às emissões de NH 3 decorrentes da volatilização de N contido no chorume. A produção de silagens de milho e azevém (S2) e a produção de alimentos concentrados (S1) também contribuem para a acidificação terrestre total com aproximadamente 13% e 7% respetivamente, devido essencialmente às emissões NH 3 da volatilização do N contido no chorume e fertilizantes sintéticos aplicados nos solos 33

42 de cultivo. As emissões de NO 2, NO x e SO 2 que resultam principalmente da combustão de gasóleo pelas maquinarias agrícolas usadas nas operações necessárias ao cultivo agrícola têm menores contribuições para esta categoria Oportunidades de melhoria Considerando o típico sistema de produção de leite em Portugal, os resultados de ACV obtidos neste estudo e os elementos/processos chave identificados, as possíveis/potenciais oportunidades de melhoria para o desempenho ambiental do produto (leite de vaca cru) são as seguintes: Formulação de dietas alimentares que sejam simultaneamente apropriadas ao desempenho dos animais e minimizem os respetivos impactos ambientais associados à produção dos seus componentes. Devem ser tidos em consideração fatores tais como, os impactes de produção de cada componente da mistura, possíveis componentes alternativos, a sua origem e o impacte associado ao transporte; Redução de efectivos animais de substituição e aumento da produtividade por vaca leiteira; Criação de novas soluções no desenho e concepção das instalações pecuárias, que reduzam as emissões de poluentes, nomeadamente a volatilização do amoníaco e lixiviação de nitratos; Realização de pré-tratamento do chorume por processos físicos e químicos, que minimizem as emissões decorrentes do chorume no armazenamento e após a sua aplicação nos solos agrícolas; Utilização integrada eficiente do chorume e da fertilização mineral das culturas; Novas metodologias e métodos de aplicação de chorume nos solos que minimizem a emissão de poluentes. 34

43 4.2 Leite UHT Definição do objectivo e do âmbito Objetivo Este estudo visa avaliar os potenciais impactes ambientais resultantes da produção de leite ultrapasteurizado (UHT - Ultra High Temperature) em Portugal, produzido com leite cru português, e identificar os elementos ou processos inerentes à produção de leite UHT que representam uma maior contribuição para a carga ambiental do produto Unidade Funcional A unidade funcional seleccionada para desenvolver este estudo de ACV é 1 kg ECM de leite UHT embalado, à saída da fábrica de lacticínios. A unidade ECM (energy corrected milk energia de leite corrigido) é um factor de correcção utilizado pela indústria de lacticínios, bem como na maioria dos estudos elaborados neste âmbito. De acordo com as recomendações de alimentação e tabelas de nutrientes para ruminantes, a quantidade de ECM é estimada a partir da quantidade e qualidade de leite cru produzido (ALP, 2006): ECM (kg/dia) = leite cru (kg/dia) x [0,038 x teor de gordura (g/kg) + 0,024 x teor de proteína (g/kg) + 0,017 x teor de lactose (g/kg)] / 3,14 Neste estudo, o volume de leite cru recebido na fábrica de leite UHT foi convertido a 1 kg de ECM com base em 4% de gordura, 3,4% de proteína e 4,7% de lactose, de acordo com as tabelas de composição nutricional do leite publicadas por Food Standart Agency (2002) Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema Considerando os objetivos propostos neste projeto, este estudo foi elaborado numa perspetiva do berço-à-porta da fábrica de lacticínios ( cradle-to-gate ). As fronteiras do sistema e os processos incluídos na produção de leite UHT são esquematicamente ilustrados na figura 4.5. Como pode ser observado na figura, o sistema produtivo é dividido em dois subsistemas: o subsistema exploração leiteira (S EL ) - associado à 35

44 produção de leite cru, e o subsistema fábrica de Leite UHT (S FL ) associado à indústria de produção de leite UHT. Figura Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de leite UHT. Exploração leiteira (S EL ): Este subsistema envolve o processo produtivo de leite de vaca, a principal matéria-prima requerida na fábrica de leite UHT. A informação mais detalhada acerca deste subsistema (comum a todos os produtos lácteos avaliados neste projeto) e respetivo processo é apresentado na secção anterior (ver 4.1.) do presente relatório. Fábrica de leite UHT (S FL ): Este subsistema envolve todas as atividades relacionadas com a transformação do leite cru em leite UHT na fábrica de lacticínios. O leite cru é tratado por um processo térmico, que permite preservar o leite líquido, aumentando a sua 36

45 durabilidade para consumo. Se o leite for embalado sob condições assépticas ele pode ser armazenado à temperatura ambiente durante meses. O processo de transformação do leite tem como matéria-prima o leite cru, transportado diariamente de explorações leiteiras. O leite cru é transportado em camiões cisterna com sistema refrigerador, sendo que após cada transporte o veículo é sempre lavado com água e agentes de limpeza. Após a recepção do leite, este é submetido a uma operação de termização ou pré-aquecimento, que consiste no aquecimento num permutador de placas, durante alguns segundos, para a destruição da maior parte da carga microbiana. Posteriormente, o leite é de novo arrefecido e armazenado em cisternas refrigeradoras. De seguida, o leite é clarificado (remoção das partículas em suspensão no leite); seguindo-se a separação (remoção da nata do leite); e a normalização (operação de ajuste do teor de gordura do leite, que depende do tipo de produto pretendido: leite magro (> 0,3%), leite meio gordo (> 1,6%), leite gordo (> 3,5%). Os processos de clarificação e separação são realizados num centrifugador. A gordura excedente, resultante destas etapas, é usada como subproduto, para a produção de manteiga e natas para consumo. Posteriormente o leite é sujeito a uma desgaseificação e homogeneização, com o objectivo de libertar o ar ou os gases e desagregar glóbulos de gordura. Depois de devidamente homogeneizado, ocorre a pasteurização, uma operação fundamental no processo de tratamento do leite, que consiste no seu tratamento térmico deste para destruição dos microorganismos indesejados e preservação da sua qualidade, sucedendo-se o arrefecimento e armazenagem (Castanheira, 2008). Após esta fase de processo, o leite é processado diferenciadamente, dependendo do produto final pretendido. O leite transformado em leite UHT simples é sujeito a um pré-aquecimento, desgasificação e homogeneização, seguindo-se a ultrapasteurização e imediatamente arrefecimento. Por seu lado, o leite achocolatado, sofre adicionalmente os processos de formulação, que inclui mistura de ingredientes, pré-aquecimento, homogeneização e arrefecimento. Nestes processos de aquecimento e arrefecimento rápidos existe um sistema regenerativo com aproveitamento do calor do leite (já pasteurizado e que necessita de ser arrefecido) no aquecimento do leite que necessita ainda de ser pasteurizado (INETI, 2001). Por fim, o leite pode ser embalado. O embalamento é feito por enchimento a frio, seguindo-se a 37

46 grupagem, paletização, armazenamento à temperatura ambiente e expedição. As embalagens são de sistema Tetra Pak e o sistema de embalamento asséptico. Considerando o processo produtivo do leite UHT acima descrito, foram incluídos dentro das fronteiras do sistema a produção e consumo de energia eléctrica e térmica usada pela indústria no processamento do leite, a produção e transporte das matérias-primas, dos materiais de embalagem e dos agentes de limpeza, e o pré-tratamento das águas residuais resultantes das linhas de produção. A produção de bens capitais foi excluída deste estudo, assim como o tratamento dos resíduos de material de embalagem, dado que, sendo estes destinados a reciclagem, serão utilizados como matérias-primas de outros processos e portanto não acarretam impacte ambiental Alocação A indústria de produtos lácteos analisada para a elaboração do presente estudo representa um sistema multifuncional, do qual são produzidos diferentes tipos de leite UHT, nomeadamente leite simples (magro, meio gordo e gordo) e leite achocolatado, mas também manteiga e natas (UHT e pasteurizadas). No entanto, não foi possível identificar os fluxos mássicos e energéticos correspondentes a cada linha de produto. Consequentemente, também não foi possível subdividir o sistema e portanto, foi considerado como uma caixa negra (black box), com três co-produtos principais: leite UHT (simples e achocolatado), natas e manteiga. Por outro lado, não sendo exequível efectuar uma expansão do sistema, devido à falta de dados, foi necessário recorrer à alocação para proceder à partição das cargas ambientais entre o produto e os subprodutos natas e manteiga. O método de alocação usado foi baseado no critério mássico, segundo o qual 86,41% das cargas ambientais são alocadas ao leite UHT, 8,84% alocadas às natas e 1,75% à manteiga Metodologia de ACV Entre as etapas definidas na fase de análise de inventário de ciclo de vida (AICV) da metodologia de ACV, apenas a etapa de classificação e caracterização foram realizadas neste estudo. As etapas de normalização e ponderação não foram efectuadas, dado que estas são opcionais e não forneceriam informação robusta adicional para os objetivos estabelecidos neste estudo. A quantificação dos impactes ambientais foi obtida 38

47 segundo os fatores de caracterização admitidos na metodologia de avaliação de impactes midpoint ReCiPe (Goedkopp et al., 2009), sendo seleccionadas as seguintes categorias de impacte ambiental: Alterações Climáticas (AC), Eutrofização de Água Doce (EAD), Eutrofização Marinha (EM) e Acidificação Terrestre (AT). O software GaBi 6,0 foi utilizado para a implementação computacional dos inventários (PE International, 2014) Análise de inventário de ciclo de vida Os dados de primeiro plano do sistema produtivo são maioritariamente dados primários, recolhidos através de inquéritos. Quando não foi possível obter dados reais, foram recolhidos dados de inventário de literatura, através da base de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE international, 2014) ou de artigos científicos. Na tabela 4.10 é apresentado o inventário do subsistema fábrica de leite UHT (S FL ), calculado em função da unidade funcional (1 kg ECM de leite UHT). Os dados de inventário alusivos a este subsistema foram obtidos numa indústria de lacticínios, cujo produto principal é o leite UHT. Esta indústria é representativa ao nível da produção de leite UHT em Portugal (14% em 2013) e garante utilizar as melhores técnicas disponíveis. Como matérias-primas, esta fábrica utiliza leite cru exclusivamente português. A informação recolhida na indústria para o desenvolvimento do inventário incluiu o consumo anual de energia, designadamente electricidade e fuelóleo, o consumo da matéria-prima leite cru, de materiais de embalagem, água e agentes de limpeza. De igual modo foram obtidas as quantidades anuais de produção de lacticínios (leite UHT, natas e manteiga), dos resíduos de embalagem e a caracterização dos efluentes líquidos gerados à saída da fábrica. As emissões para o ar indicadas na tabela de inventário são resultantes da combustão do fuelóleo usado em caldeiras para produção de calor. Estas foram calculadas com base nos factores de emissão (Tier 1) apresentados no IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories de 2006 e no EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook de

48 Tabela Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de leite UHT (S FL ), expresso por 1 kg ECM de leite UHT). Fluxos Unidade Valor Entradas da tecnosfera Matéria-prima Leite cru kg 1,53 Agentes de limpeza Hidróxido de sódio g 15,2 Ácido nítrico g 5,77 Peróxido de hidrogénio g 3,55 Materiais de embalagem Tetra-brick unidades 1,62 Cartão g 21,5 Filme (polietileno) g 0,234 Energia Eletricidade kwh 0,189 Fuelóleo g 54,4 Água L 11,1 Saídas para a tecnosfera Produtos/subprodutos Leite UHT Kg ECM 1,00 Natas g 130 Manteiga g 26,0 Saídas para o ambiente Emissões para o ar CO 2 kg 0,610 CO g 8,217 SO 2 g 3,68 CO g 7,97 NO x g 1,22 CH 4 mg 6,71 N 2 O mg 1,29 Emissões para a água CQO g 0,390 CBO mg 129 SST g 0,260 N total g 0,840 P total mg 25,8 Quanto aos dados de segundo plano, nomeadamente os dados de inventário associados aos processos de produção de agentes de limpeza, combustíveis, materiais de embalagem e eletricidade, foram obtidos através das bases de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014). As caraterísticas dos transportes das matérias-primas e auxiliares desde o local de produção/fornecimento até à exploração leiteira, são apresentadas na tabela 4.11, 40

49 cujos processos de inventário foram obtidos da base de dados GaBi (PE International, 2014). De referir que foi considerado um camião comum para o transporte de leite cru e não um camião cisterna refrigerado, devido à ausência de dado de informação para o inventário do processo de transporte em cisterna refrigerada. Tabela 4.11 Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de leite UHT (S FL ). Material transportado Tipo de transporte Distância Qualidade dos dados Leite Cru Camião17,3 ton 200 km Dados reais Agentes limpeza Camião17,3 ton 200 km Dados reais Materiais de embalagem Tetra-pack Camião17,3 ton 600 km Dados reais Cartão Camião17,3 ton 100 km Assumido Filme (Polietileno) Camião17,3 ton 100 km Assumido Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados Os resultados da etapa de caracterização da Avaliação de Ciclo de Vida da produção de 1 kg ECM de leite UHT, à porta da fábrica de lacticínios são apresentados na tabela Tabela Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção leite UHT, expressos por 1 kg ECM de leite UHT). Categoria de impacte ambiental Unidade Valor Alterações Climáticas (AC) kg CO 2 equivalente 2,329 Eutrofização de água doce (EAD) kg P equivalente 0,1743 Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0114 Acidificação Terrestre (AT) kg SO 2 equivalente 0,0434 As contribuições relativas dos processos considerados no sistema para cada categoria de impacte são mostradas na figura 4.6. Pela análise da figura pode concluir-se que a produção do leite cru é a principal origem das cargas ambientais associadas à produção de leite UHT, sendo que a sua contribuição para o impacte total varia entre 42% e 92%, dependendo da categoria de impacte. Os poluentes que mais contribuem para o impacte ambiental da produção de leite cru e as suas origens são discutidos na subsecção anterior (ver 4.1.3). Assim, a análise e resultados mais detalhada para o subsistema fábrica de leite UHT, é descrita nas subseções seguintes, para cada categoria ambiental. 41

50 100% 80% 60% 40% 20% 0% AC EAD EM AT Produção de leite cru Produção de embalagens Produção de eletricidade Produção de fuelóleo Fábrica de leite UHT Transportes Produção de agentes de limpeza Produção de água Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite UHT Alterações Climáticas As emissões correspondentes à categoria Alterações Climáticas, resultantes da produção de 1 kg ECM de leite UHT são quantificadas em 2,329 kg de CO 2 equivalente, das quais aproximadamente 65% são oriundas da produção de leite cru, o principal responsável pelas emissões de gases com efeito de estufa (GEE). A contribuição das emissões diretas da fábrica para o impacte ambiental corresponde a aproximadamente 24% e são maioritariamente devidas à emissão de CO 2, pelo consumo de energia térmica obtida pela queima de fuelóleo em caldeiras. Com emissões relativamente mais baixas, as actividades de transportes, a produção de materiais de embalagem e a produção de eletricidade da rede contribuem respetivamente com 4%, 3% e 3% Eutrofização de água doce Na categoria Eutrofização de Água Doce o impacte ambiental total é de 0,1743 g de P equivalente. Como já mencionado, a produção de leite cru é o processo chave ao nível dos impactes ambientais da produção de leite UHT, sendo responsável, nesta categoria, por aproximadamente 62% dos impactes. Contudo, existem outros processos cuja contribuição é também importante, nomeadamente as emissões diretas da fábrica de leite UHT, que contribuem com aproximadamente 13%, a produção de materiais de embalagem (cerca de 12%) e a produção de agentes de limpeza (cerca de 10%). Das emissões diretas da fábrica, a eutrofização de água doce é essencialmente provocada 42

51 pelas emissões de P para a água, contido nos efluentes à saída da fábrica. As cargas ambientais associadas à produção de embalagens e agentes de limpeza são de igual modo causadas pela emissão de P e PO 3-4 para a água Eutrofização marinha Ao nível da Eutrofização Marinha, a produção de 1 kg ECM de leite UHT emite 0,0114 kg N equivalente, sendo aproximadamente 92% destas emissões resultantes da produção de leite cru. Além deste processo, destaca-se, com uma importância bastante menor, as emissões ocorridas na fábrica de leite UHT (cerca de 7%), devido às emissões de N para a água, provenientes do pré-tratamento dos efluentes resultantes do processo produtivo Acidificação terrestre Da produção de 1 kg ECM de leite UHT resultam 0,0434 kg SO 2 equivalente. Destas emissões acidificantes, aproximadamente 89% e 9% provém da produção de leite cru e das atividades decorrentes na fábrica de leite UHT, respetivamente. Deste modo, a contribuição dos restantes processos para o impacte ambiental total é muito baixa. As emissões diretas da fábrica de lacticínios são maioritariamente causadas pela emissão de SO 2, que resulta da queima de combustível, neste caso fuelóleo, utilizado em caldeiras para produção de calor. Neste processo é também emitido NO X, mas a sua influência no resultado é relativamente menor Oportunidades de melhoria De acordo com os resultados obtidos neste estudo é indiscutível que a produção de leite cru é o processo chave dos impactes ambientais da produção de lacticínios, neste caso do leite UHT. Contudo, são também encontradas possíveis oportunidades de melhoria, não relacionadas com o leite cru, que poderão ser estudadas e analisadas a fim de minimizar os impactes ambientais associados ao leite UHT. Neste sentido, são apresentadas as seguintes propostas: Uso de combustíveis alternativos nos sistemas de aquecimento (produção de calor); 43

52 Soluções alternativas de utilização dos efluentes como subprodutos. 4.3 Iogurte Definição do objectivo e do âmbito Objetivo Este estudo tem como objectivo avaliar os potenciais impactes ambientais da produção de iogurte em Portugal, produzido com leite de vaca português. Assim, pretendem-se identificar os hot spots ambientais do ciclo de vida do produto sob avaliação e propor medidas de melhoria para o desempenho dos respectivos processos produtivos Unidade Funcional A unidade funcional adotada neste estudo é 1 kg de iogurte à saída da fábrica de lacticínios Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema Tendo em consideração os objectivos do projeto, o perfil ambiental do iogurte foi elaborado numa perspetiva do berço-ao-portão da fábrica de lacticínios ( cradle-togate ). Na figura 4.7 encontram-se esquematizadas as fronteiras do sistema e os processos incluídos no sistema de produto, que foi subdividido em dois subsistemas: o subsistema exploração leiteira (SEL) - associado à produção de leite cru, e o subsistema fábrica de iogurte (SFI) associado à indústria de produção de iogurte. 44

53 Figura Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de iogurte. Exploração Leiteira (S EL ): este subsistema engloba o processo de produção de leite de vaca, a principal matéria-prima requerida na fábrica de iogurtes. A informação mais detalhada acerca deste subsistema e respectiva ACV é apresentada na secção 4.1 do presente relatório. Fábrica de iogurte (S FI ): este subsistema inclui todo o processo de produção de iogurte na fábrica até à expedição do produto. O processo dentro da fábrica inicia-se na secção de recepção de leite cru, diariamente transportado em camiões cisterna refrigerados, de explorações leiteiras portuguesas até à fábrica de lacticínios, onde é armazenado refrigerado. De referir, que as cisternas que transportam o leite são devidamente lavadas com água e agentes de limpeza, após cada viagem. Para além do leite, são rececionadas outras matérias-primas, nomeadamente, açúcar, leite em pó, proteínas 45

54 lácteas, aromas, concentrados de fruta, entre outras. Antes do processo de transformação do leite em iogurte, o leite é seleccionado quanto a padrões de qualidade e submetido a várias operações de pré-tratamento, nomeadamente tratamento térmico e desnatação, de onde resultam leite desnatado, nata e leite concentrado. Seguidamente decorre a normalização, onde o leite desnatado, a nata, o leite concentrado, o açúcar, o leite em pó e os concentrados são misturados em diferentes proporções, dependendo do tipo de produto final que se pretende produzir, resultando deste processo um produto intermédio denominado de leitada. A leitada é depois encaminhada para outra secção, sendo dividida para a preparação de iogurtes batidos e sólidos. Cada leitada é homogeneizada, pasteurizada e arrefecida à temperatura de inoculação. Após o pré-tratamento, a leitada segue para as linhas do iogurte, cujos processos desenvolvidos diferem consoante os produtos pretendidos. De um modo geral, podem classificar-se os iogurtes como sólidos (incubados e arrefecidos na embalagem); batidos (incubados em tanques e arrefecidos antes de colocados em embalagem); e líquidos (a coalhada fica líquida antes do embalamento). No que respeita aos iogurtes sólidos, os aditivos são adicionados continuamente ao caudal de leitada (aquecida e injectada com fermento) antes da máquina de enchimento. Após o enchimento da embalagem, estas são transportadas para uma estufa onde se dá a incubação. Posteriormente os iogurtes seguem para uma câmara, onde são arrefecidos e depois armazenados no frio até à sua expedição. No caso dos iogurtes batidos, a incubação das culturas de bactérias (fermento) é feita antes do embalamento, em tanques isotérmicos de maturação com medidores de ph. Após atingir o ph ideal, a mistura é arrefecida e ao mesmo tempo, é sujeita a agitação. A introdução de aditivos ocorre aquando da sua transferência para as máquinas de enchimento, sendo a mistura feita de forma contínua, bombeando iogurte e aditivos através de um misturador colocado imediatamente antes da linha do enchimento. Após o enchimento, as embalagens passam por um túnel de arrefecimento e são enviadas para as câmaras de refrigeração, onde permanecem até à sua expedição. Relativamente aos iogurtes líquidos, estes podem ser preparados de diversas formas, dependendo do produto final pretendido. Por fim, os produtos obtidos são encaminhados para expedição, para o respectivo operador logístico. 46

55 Tendo em consideração a cadeia produtiva acima descrita, foram incluídos dentro das fronteiras os fluxos de entrada e saída ambientalmente relevantes para a produção de iogurte. Neste sentido, como entradas mássicas foram incluídas a produção de leite cru, a principal matéria-prima do iogurte, a produção de outros aditivos, tais como leite em pó e açúcar, bem como a produção de agentes de limpeza e de materiais de embalagem. A produção de outros aditivos também adicionados ao iogurte durante o seu processamento, nomeadamente aromas e preparados de fruta, foi excluída das fronteiras do sistema devido à carência de dados de inventário. De referir que foram contabilizados os transportes de todos os materiais referidos, desde o local de fabricação até à industria de iogurtes. Em relação aos fluxos energéticos foi contabilizada a produção de combustíveis fosseis e de energia eléctrica consumidos na indústria. Os processos de pré-tratamento dos efluentes gerados na indústria foram tidos em consideração. A produção de bens capitais foi excluída deste estudo, assim como os tratamentos dos resíduos de material de embalagem, dado que, sendo estes destinados a reciclagem, serão utilizados como matérias-primas de outros processos e portanto não acarretam impacte ambiental Alocação A indústria de lacticínios sob avaliação representa um típico sistema multifuncional que produz uma grande variedade de iogurtes (dos quais se destacam os iogurtes sólidos, batidos e líquidos), mas também produz natas, como subproduto do processo, que são enviadas para indústrias alimentares. Tendo em consideração que este estudo é focado na ACV do iogurte, seria uma opção interessante efectuar a partição das cargas ambientais do fluxo total de iogurte entre os diferentes tipos de iogurtes produzidos. No entanto, não foi possível identificar os fluxos mássicos e energéticos correspondentes a cada linha de produto, e portanto devido a esta limitação os resultados do presente estudo não podem ser usados para identificar opções de melhoria nas linhas de produção. Assim, no presente estudo, a produção dos diferentes tipos de iogurtes foi avaliada como um todo, considerando o sistema de produto como uma caixa negra (black box), do qual apenas dois produtos principais foram considerados: o iogurte e as natas. Neste contexto, foi necessário a aplicação de critérios de alocação que permitam uma adequada atribuição dos impactes ambientais 47

56 ao produto avaliado. Considerando o sistema de produto específico, optou-se pelo critério mássico para distribuir as cargas ambientais entre o iogurte (produto) e as natas (subproduto), em todos os fluxos do sistema, à excepção dos fluxos mássicos associados aos materiais de embalagens e aos aditivos usados, uma vez que estes não são utilizados para a produção das natas Metodologia de ACV Entre as etapas definidas na fase de AICV da metodologia de ACV, apenas as etapas de classificação e caracterização foram realizadas neste estudo. As etapas de normalização e ponderação não foram efectuadas, dado que estas são opcionais e não forneceriam informação robusta adicional para os objetivos estabelecidos neste estudo. A quantificação dos impactes ambientais foi obtida segundo os fatores de caracterização admitidos na metodologia de avaliação de impactes midpoint ReCiPe (Goedkopp et al., 2009), sendo seleccionadas as seguintes categorias de impacte ambiental: alterações climáticas (AC), eutrofização de água doce (EAD), eutrofização marinha (EM) e acidificação terrestre (AT). O software GaBi 6,0 foi utilizado para a implementação computacional dos inventários (PE international, 2014) Análise de Inventário de ciclo de vida A informação de primeiro plano (foreground data) do ICV do iogurte foi baseada em dados específicos de uma indústria de lacticínios localizada em Portugal, cuja produção é representativa da produção nacional de iogurtes e que utiliza um número significativo de tecnologias e práticas de gestão consideradas como as melhores práticas disponíveis. A tabela 4.13 apresenta detalhadamente os dados de inventário deste subsistema (S FI : fábrica de iogurtes). Para a sua elaboração foram obtidas as quantidades anuais (referentes a 2012) dos fluxos de massa e energia associados ao subsistema em análise, nomeadamente o consumo de matérias-primas, tais como leite cru, leite em pó, preparados de fruta, etc., e os consumos de electricidade, combustíveis, agentes de limpeza, água e embalagens. Os fluxos de saída foram também quantificados, designadamente a produção de iogurte (produto), natas (subproduto) e resíduos (efluentes líquidos e resíduos sólidos enviados para tratamento/deposição). As 48

57 emissões presentes na tabela de inventário são provenientes dos efluentes líquidos gerados e da queima do gás natural, utilizado em caldeiras para produção de energia térmica. As emissões atmosféricas foram calculadas com base nos fatores de emissão (Tier 1) indicados no IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories de 2006 e no EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook de Tabela Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de iogurte (S FI ), expresso por 1 kg de iogurte. Fluxo Unidade Valor Unidade Valor Entradas da tecnosfera Energia Saída para a tecnosfera Produtos e subprodutos Electricidade kwh 0,175 Iogurte kg 1 Gás natural m 3 0,016 Natas kg 0,061 Matérias-primas Resíduos para tratamento Leite cru kg 0,990 Lamas (aterro) kg 0,005 Leite em pó kg 0,003 Cartão (reciclagem) kg 0,002 Açúcar kg 0,055 Plásticos (reciclagem) kg 0,003 Preparados de fruta kg 0,061 Metais (reciclagem) kg 0,000 Aditivos Saída para o ambiente Aromas g 0,794 Emissões para o ar Goma acácia g 0,744 CO 2 g 33,91 Caprolac g 0,084 CH 4 g 0,769 Agentes de limpeza CO g 0,019 Ácido nítrico kg 0,007 NO x g 0,037 Hidróxido de sódio kg 0,005 COVNM g 0,015 Peróxido de hidrogénio kg 1E-04 SO 2 mg 0,430 Materiais de embalagem Emissões para a água PP (copos) kg 0,012 CBO kg 0,001 PEAD (garrafas e tampas) kg 0,038 CQO kg 0,001 Alumínio (tampas) kg 6E-04 N total mg 0,016 PVC (rótulos) kg 0,004 Sólidos dissolvidos kg 0,001 Papel (rótulos) kg 0,003 Cartão (caixas) kg 0,002 PEAD (filme) kg 2E-04 Madeira (paletes) kg 0,04 Água m 3 0,003 A informação associada aos processos de segundo plano (background data) foi obtida através das bases de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014) ou quando necessário, de referências bibliográficas. O processo de produção do fluxo de entrada mais representativo na fábrica de lacticínios foi obtido com dados primários, como já mencionado. Os dados de inventário das restantes matérias-primas e aditivos considerados, nomeadamente leite em pó e açúcar, são dados secundários. O 49

58 inventário do processo de fabricação do leite em pó foi retirado de Nielsen et al. (2003) e o inventário de produção de açúcar da base de dados do Ecoinvent (Althaus et al., 2009). Os restantes processos, que incluem a produção de electricidade da rede nacional, a produção de gás natural, a produção dos agentes de limpeza e a produção dos materiais de embalagem foram retirados das bases de dados Ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014). É importante salientar que os transportes necessários para o fornecimento de matériasprimas, materiais de embalagens e de agentes de limpeza para a indústria láctea, bem como o transporte de resíduos da indústria ao local de tratamento foram tidos em consideração, e as caraterísticas são apresentadas na tabela Os processos destas atividades de transporte foram obtidas da base de dados GaBi (PE Interantional, 2014). Tabela 4.14 Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de iogurte (S FI ) Material transportado Veículo Carga útil (t) Distância média (km) Qualidade dos dados Matérias-primas Leite cru Camião 27,0 280 Real Preparados de fruta (40% da matéria-prima) Camião 27, Real Preparados de fruta (60% da matéria-prima) Camião 27,0 50 Real Leite em pó Camião 17, Real Açúcar Camião 17,3 240 Real Agentes de limpeza Camião 3,30 25 Estimado Embalagens PEAD (garrafas e tampas) Camião 17,3 740 Real Restantes materiais de embalagem Camião 17,3 250 Estimado Resíduos Camião 17,3 100 Estimado Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados Os resultados da etapa de caracterização são apresentados na tabela 4.15, para cada categoria de impacte seleccionada, expressos em função da unidade funcional adotada no estudo (1 kg de iogurte à porta da fábrica de lacticínios). 50

59 Tabela 4.15 Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de iogurte. Categoria de impacte Unidade Valor Alterações climáticas (AC) kg CO 2 equivalente 1,551 Eutrofização de água doce g P equivalente 0,1046 (EAD) Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0087 Acidificação terrestre (AT) kg SO 2 equivalente 0,0320 A figura 4.8 mostra a contribuição relativa dos principais processos envolvidos em todo o ciclo de vida da produção de iogurte, por categoria de impacte ambiental, permitindo identificar os hotspots do sistema sob avaliação. Como pode ser observado na figura, a produção de leite cru é o processo que apresenta maior contribuição no impacte ambiental total de todas as categorias de impacte analisadas. Assim, para identificar os hotspots da produção de iogurte é importante analisar e interpretar os resultados da avaliação de impacte ambiental e as contribuições relativas dos processos envolvidos no subsistema exploração leiteira (S EL ), que se encontram descritos numa subsecção anterior deste relatório (ver subsecção 4.1.3). De acordo com esta figura (figura 4.8), para além da produção de leite cru, são também identificados como os principais hotspots ambientais as emissões que ocorrem na fábrica de iogurtes, a produção de embalagens, a produção de energia e a produção de leite em pó. Uma análise de resultados mais detalhada, para cada categoria ambiental, é descrita nas subseções seguintes. 100% 80% 60% 40% 20% 0% AC EAD EM AT Produção de leite cru Produção de leite em pó Produção de açucar Produção de materiais de embalagem Produção de eletricidade Produção de gás natural (para caldeiras) Fábrica de iogurte Transportes Figura Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de iogurte. 51

60 Alterações Climáticas As alterações climáticas resultantes da produção de 1 kg de iogurte são 1,551 kg CO 2 equivalente. Destas emissões, 69% resultam da produção de leite cru na exploração leiteira, 10 % da produção de materiais de embalagem e 9 % das emissões da produção de leite em pó. A contribuição da produção de embalagens é devida à utilização de embalagens de PEAD, PP e PCV. Estes plásticos são materiais não renováveis que requerem combustíveis fosseis e elevados consumos energéticos para o seu fabrico. Outros materiais, tais como as caixas de cartão, os rótulos de papel, as tampas de PET e as paletes apresentam uma menor influencia. Relativamente à produção de leite em pó, é importante salientar que o impacte resultante da sua produção provém 90% da produção da sua matéria-prima, o leite cru Eutrofização de Água Doce Os resultados deste estudo indicam que a produção de 1 kg de iogurte emite 0,1046 g de P equivalente, das quais 71% resultam dos processos de produção de leite cru e leite em pó (63% do leite cru e 8% do leite em pó). Para o impacte total, as emissões diretas da fábrica de iogurtes também revelam uma contribuição importante, em cerca de 15%, devidos à elevada carga orgânica dos efluentes líquidos gerados e consequente às emissões de P para a água. A produção de materiais de embalagem é também representativa do impacte, contribuindo em 9 % para esta categoria devido a emissões de PO 3-4 e P para a água Eutrofização Marinha A eutrofização marinha causada pela produção de 1 kg de iogurte é de 0,0087 kg de N equivalente, sendo que os processos de produção de leite cru e leite em pó, no seu conjunto, são responsáveis por 96% destas emissões. Desta forma, os restantes fases e processos indicam não ter uma contribuição relevante no impacte ambiental do produto Acidificação Terrestre Como resultado da produção de 1 kg de iogurte são emitidos 0,0320 kg de SO 2 equivalente. Similarmente ao que se verifica na categoria Eutrofização Marinha, os 52

61 processos de produção de leite cru e leite em pó, no seu conjunto, contribuem com 96% das emissões, sendo os restantes processos pouco importantes para esta categoria Oportunidades de melhoria De acordo com os resultados obtidos neste estudo, e noutros similares, é indiscutível que a produção de leite cru é o processo chave dos impactes ambientais da produção de lacticínios, neste caso do iogurte. Contudo, deverão ser estudadas e analisadas possíveis oportunidades de melhoria, não relacionadas com o leite cru, que possam minimizar os impactes ambientais associados à produção de iogurte. Neste sentido, são descritas as seguintes propostas: Uso de combustíveis alternativos nos sistemas de aquecimento (produção de calor); Soluções alternativas de utilização dos efluentes como subprodutos; Optimização das embalagens (nomeadamente na utilização de matérias primas alternativas e desenvolvimento de novas embalagens). 4.4 Queijo Definição do objetivo e do âmbito Objetivo O principal objetivo deste estudo é identificar e quantificar os potenciais impactes ambientais resultantes da produção de queijo em Portugal, feito com leite de vaca português. Adicionalmente pretende-se identificar os processos mais críticos ao nível ambiental e propor possíveis oportunidades de melhoria Unidade funcional No desenvolvimento deste estudo de ACV foi utilizada a unidade funcional de 1kg de queijo curado (tipo flamengo) à saída da fábrica de lacticínios. 53

62 Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema O fluxograma ilustrado na figura 4.9 demonstra esquematicamente as fronteiras do sistema considerado, bem como o fluxograma do processo de produção de queijo curado na fábrica de lacticínios. Tal como nos restantes produtos lácteos avaliados, a ACV foi elaborada segundo uma abordagem do berço-à-porta da indústria de lacticínios ( gradle-to-gate ). Assim, o sistema de produção de queijo foi dividido em dois subsistemas: o subsistema exploração leiteira (S EL ) - associado à produção de leite cru, e o subsistema fábrica de queijo (S FQ ) associado à indústria de produção de queijo. Figura Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de queijo. Exploração Leiteira (S EL ): este subsistema engloba o processo de produção de leite de vaca, a principal matéria-prima para a produção de queijo. A informação mais detalhada acerca deste subsistema e respectiva avaliação de ciclo de vida é apresentada na secção 4.1 do presente relatório. Fábrica de queijo (S FQ ): este subsistema considera o processo de produção de queijo maturado na indústria de lacticínios e incluí todos fluxos mássicos e energéticos relevantes para o processo. O processo produtivo de queijo é baseado na coagulação de 54