VARIÁVEIS DA SIMBIOSE INDUSTRIAL: UMA ALTERNATIVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL PARA A PRODUÇÃO INDUSTRIAL

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1 VARIÁVEIS DA SIMBIOSE INDUSTRIAL: UMA ALTERNATIVA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL PARA A PRODUÇÃO INDUSTRIAL Adriana V. Saraceni (UTFPR ) avsaraceni@gmail.com Luis Mauricio Resende (UTFPR ) lmresende@utfpr.edu.br Pedro Paulo de Andrade Junior (UTFPR ) pedropaulo@utfpr.edu.br Marcos Paulo Rosa (IFPR ) marcos.rosa@ifpr.edu.br Luis Filippe Serpe (UTFPR ) luisserpe@yahoo.com.br O principal objetivo deste trabalho foi identificar as variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial, sendo que estas variáveis permeiam uma alternativa de desenvolvimento sustentável para a produção indusstrial. O procedimento metodológico ocorreu por meio de uma revisão sistemática em periódicos classificados pelo portal ISI Web of Knowledge nas categorias Engineering, Environmental e Engineering, Industrial. Utilizou-se o termo Industrial Ecology como critério de busca em cada periódico, fazendo o descarte de artigos com data dezembro de 2007, seguido de filtragem por título, resumo e exclusão dos artigos repetidos. Após a filtragem obteve-se os artigos para leitura integral e identificação das variáveis. Como resultado, foram identificadas as principais variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial, bem como os domínios de funcionamento em que estas variáveis precisam estar alinhadas. Os resultados obtidos contribuem para o desenvolvimento de uma metodologia de diagnóstico da Simbiose Industrial e estimulam a continuidade do estudo nas Engenharias. Palavras-chaves: Simbiose Industrial; Desenvolvimento Sustentável; Produção Industrial

2 1. Introdução A busca pela minimização dos impactos ambientais causados na sociedade é um tema constantemente abordado na busca por sustentabilidade. Entretanto, a gestão sustentável do sistema produtivo precisa estar aliada com a integração do conceito da sustentabilidade em todas as suas esferas: econômica, social e ambiental (LOVINS et al., 1999; OHNISHI et al., 2012; DESPEISSE et al., 2012; COELHO et al., 2012). A integração de conceitos de sustentabilidade é o principal campo de pesquisa da Ecologia Industrial (OHNISHI et al., 2012). Os princípios da Ecologia Industrial (EI) estão baseados em princípios ecológicos que propõe uma mudança do modelo de produção industrial tradicional, visando um sistema integrado onde tudo é reaproveitado no próprio sistema (ZHANG et al., 2011). A Ecologia Industrial é uma área em crescimento, que fornece um novo quadro conceitual para a compreensão dos impactos do sistema industrial no meio ambiente (SOPHA et al., 2009). O diferencial da Ecologia Industrial é seu enfoque amplo, visando estratégias para se alcançar eficiência econômica por meio da integração de sistemas comuns, com parcerias entre as empresas também na utilização de serviços e agregando valor para as empresas e nas comunidades (AYRES, 1994; GENG et al., 2009) atendendo desta forma às três principais esferas da sustentabilidade. Além disso, a EI cada vez mais vem sendo apontada como uma forma de reduzir os impactos ambientais causados pela produção industrial, sendo o conceito de Simbiose Industrial (SI) uma de suas principais vertentes (ECKELMAN e CHERTOW, 2009). Há diversas definições sobre o conceito de Simbiose Industrial, mas em suma, a SI é baseada no compartilhamento de recursos e subproduto entre as empresas (VACHON e KLASSEN, 2008; GIANNETTI et al., 2008; LI, 2009; SOPHA et al. 2009; MATTILA et al., 2010; BOCKEN et al., 2012). Entretanto, observa-se que qualquer discussão sobre os benefícios ambientais referem-se a simbioses já existentes (ECKELMAN e CHERTOW, 2009). A questão sobre o potencial existente para novas relações simbióticas e a dimensão do potencial total na obtenção de benefícios ambientais por meio da simbiose industrial ainda não foi estimada em grande escala (ECKELMAN e CHERTOW, 2009). Portanto, uma metodologia voltada para o desenvolvimento sustentável do processo industrial de produção precisa fornecer orientações 2

3 detalhadas de acordo com cada sistema industrial (SMITH e BALL, 2012), identificando os potenciais de simbiose industrial existentes. Essa temática direciona a uma problemática que permitiu o delineamento da seguinte pergunta: Como identificar as principais variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial? Para responder à pergunta, essa pesquisa ocorre por meio de uma revisão sistemática em periódicos classificados no portal ISI Web of Knowledge nas categorias Engineering, Environmental e Engineering, Industrial, a fim de identificar as variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial. 2. Procedimentos Metodológicos Para formar o portfólio bibliográfico, esta pesquisa utiliza fases do instrumento ProKnow-C (Knowledge Development Process Constructivist), proposto por Ensslin et al. (2010). O instrumento ProKnow-C divide-se em duas fases de aplicação sendo a primeira a seleção do banco de artigos bruto e a segunda é a filtragem do banco de artigos. As três primeiras etapas realiza a seleção do banco de artigos bruto, fazendo a definição das bases de dados, definição das palavras-chave e a busca de artigos nas bases de dados com as palavras-chave conforme as etapas de pesquisa baseadas na metodologia ProKnow-C (ENSSLIN et al., 2010; SARACENI et al., 2012). Nas etapas seguintes realiza-se a segunda fase, fazendo a filtragem do banco de artigos, eliminando artigos repetidos, refinando o material pela leitura do título, alinhando quanto ao reconhecimento científico e em seguida alinhando pela leitura integral dos artigos. (SARACENI et al., 2012). Por meio do portal ISI Web of Knowledge, obteve-se o JCR de Selecionaram-se as categorias Engineering, Environmental e Engineering, Industrial. A busca dos periódicos ocorreu por meio do portal Capes, pelo número de ISSN de cada periódico. Periódicos não disponibilizados pelo portal foram descartados. Os periódicos possuem formatos diferentes e publicam artigos com diversas características, mas para esta análise consideramos todos os tipos de artigos. Como critério de busca em cada periódico utilizou-se o termo Industrial Ecology, fazendo o descarte de artigos com data dezembro de Foram selecionados somente trabalho acima de janeiro de 2008 neste momento. Em seguida fez-se a filtragem por título para então formar um portfólio de artigos para leitura integral e seguir com a identificação das variáveis. 3

4 3. Análise dos dados Na categoria Engineering, Environmental constam 45 periódicos com FI variando de até Para a presente pesquisa selecionamos todos os artigos que se enquadram no percentil 70 (FI 1.032), totalizando 32 periódicos. Dos 32 periódicos em maior fator de impacto na categoria Engineering, Environmental, cinco não estão disponíveis na base Capes. Assim foram pesquisados os 27 periódicos na categoria Engineering, Environmental, demonstrados na Tabela 1. Tabela 1: Periódicos pesquisados da categoria Engineering, Environmental Fonte: Elaboração própria * n/e = não encontrado (na base ou no portal) / n/c = não classificado em engenharias III 4

5 Na categoria Engineering, Industrial constam 38 periódicos com FI variando de até Utilizou o mesmo critério de seleção, sendo selecionados os periódicos que se enquadram no percentil 70 (FI 0.655), totalizando 27 periódicos. Dos 27 periódicos na categoria Engineering, Industrial, quatro também não estão disponível na base Capes. Assim foram pesquisados os 23 periódicos na categoria Engineering, Industrial, demonstrados na Tabela 2. Tabela 2: Periódicos pesquisados da categoria Engineering, Industrial Fonte: Elaboração própria * n/e = não encontrado (na base ou no portal) / n/c = não classificado em engenharias III Na sequência realizou-se a filtragem pelo resumo e exclusão dos artigos repetidos. Após a filtragem por resumo e artigos repetidos, obteve-se o resultado para leitura integral conforme demostrado a Tabela 3: Tabela 3: Total de artigos selecionados para leitura integral Engineering, Environmental Engineering, Industrial TOTAL 5

6 Industrial Ecology Fonte: Elaboração própria. Após a leitura integral dos artigos, realizou-se então a etapa de identificação das variáveis. 4. Análise e discussão dos resultados Um modelo físico-tecnológico que integra metodologias de Ecologia Industrial precisa estar combinado com a análise dos atores e instituições que fazem parte da governança dos sistemas industriais. Portanto, desenvolver um modelo de Simbiose Industrial também envolve uma análise social e institucional do ambiente no qual o sistema industrial de produção está inserido, para que se possa avaliar o potencial e viabilidade da estratégia de que este modelo possa ser aplicado na prática (ANH et al., 2011). Contudo, identificar as principais variáveis é o passo inicial que se faz necessário. 4.1 Transações de Simbiose Industrial Dos artigos selecionados na categoria Engineering, Environmental e na categoria Engineering, Industrial, com a palavras-chave Industrial Ecology, identificou-se as principais relações básicas conforme demonstrado nos Quadro 1: Quadro 1: Relações básicas de Simbiose Industrial Fonte: Elaboração Própria Ainda, de acordo com Frosch and Gallopoulos (1989) em Strategies for manufacturing um ecossistema industrial é um sistema, no qual o consumo de energia e materiais é otimizado, a geração de resíduos é minimizado e os efluentes de um processo servem como matéria-prima para outro processo. 6

7 Estudos recentes têm um enfoque no ecossistema industrial, metabolismo industrial e simbiose industrial a partir de uma ótica biológica e de engenharia. Entretanto visões de economia e tecnologia são diferentes, e unir os pontos de vista fortalece a compreensão dos benefícios da Simbiose Industrial. Reduzir impactos ambientais e ao mesmo tempo fazer o uso mais eficiente dos recursos não parece ser suficiente para que uma simbiose aconteça (SOPHA et al., 2009). Assim é importante considerar que além identificar as relações básicas necessárias para determinar o processo de simbiose industrial, um modelo de Simbiose Industrial também envolve uma análise social e institucional do sistema industrial de produção. 4.2 Domínios de funcionamento da Simbiose Industrial A literatura enfatiza a troca de resíduos como a principal características do desenvolvimento da Simbiose Industrial. Este é um importante elemento, mas se o objetivo é a sustentabilidade, é necessário uma perspectiva abrangente que envolva aspectos econômicos, sociais e ecológicos (VEIGA E MAGRINI, 2009). Os fatores de sucesso e as barreiras que a literatura sobre Simbiose Industrial aponta, varia desde a falta de técnica e recurso econômico, organizacional, da natureza do processo de tomada de decisão, conscientização sobre os aspectos de informação e know-how e atitudes dos atores para que seja formada a rede de interação (EHRENFELD e GERTLER, 1997; KORHONEN, 2002; HEERES e VERMEULEN, 2004; SOPHA et al., 2009). Esses fatores são definidos conforme demonstrado no Quadro 2: 7

8 Quadro 2: Domínios de funcionamento da Simbiose Industrial Fonte: Elaboração Própria Partindo dessa proposição, verifica-se que a Simbiose Industrial abrange diversos domínios e limites de cooperação das empresas envolvidas. Anh et al. (2011) apontam que para criar um modelo integrado de prevenção de poluição em sistemas industriais de produção, as etapas iniciais começam a partir do fluxo de material e de energia. Desta forma, se responde a pergunta de partida ao identificar as principais variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial, bem como os domínios de funcionamento em que estas variáveis precisam acontecer para que a rede de interação seja formada. Ainda, de acordo com Lehtoranta et al. (2011) a cooperação entre as empresas ocorre mais facilmente se estas estiverem em uma localização de proximidade espacial, o que é comum em sistemas onde acontece efetivamente a simbiose industrial, pois distâncias menores entre empresas otimizam a rentabilidade do subproduto e da troca de resíduos, especialmente de energia de água, tornando a simbiose industrial economicamente viável. Este é um aspecto que precisa ser considerado no caso no desenvolvimento de um projeto de Simbiose Industrial. 5. Considerações finais O desenvolvimento sustentável com relação ao processo de produção industrial é de crescente importância para o desenvolvimento da sociedade e foi o norteador deste trabalho. Assim, o objetivo de identificar as variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial reflete a perspectiva de integrar as práticas de produção com o meio ambiente, que cresce no meio acadêmico e industrial. 8

9 Por meio da revisão sistemática realizada, com a seleção do banco de artigos bruto e a filtragem do banco de artigos nas categorias Engineering, Environmental e Engineering, Industrial, e pesquisa com a palavra-chave Industrial Ecology, manteve-se o embasamento científico dos resultados. Como as categorias selecionadas abrangem tanto a Engenharia Ambiental como a Engenharia de Produção, foi possível montar um portfólio de artigos consistente, mesmo com os diversos critérios de corte empregados. Através dos artigos selecionados nas duas categorias, foi possível construir uma abordagem que responde à pergunta de partida, identificando as principais variáveis necessárias para a realização de um diagnóstico de Simbiose Industrial, bem como os domínios de funcionamento em que estas variáveis precisam estar alinhadas para que seja formada a rede de interação. Além disso, a pesquisa revelou que desenvolver um modelo de Simbiose Industrial também envolve uma análise social e institucional do ambiente no qual o sistema industrial de produção está inserido, para que se possa avaliar o potencial e viabilidade da estratégia de que este modelo possa ser aplicado na prática. Tais resultados contribuem a continuidade do estudo nas Engenharias e estimulam o desenvolvimento de uma metodologia de diagnóstico da Simbiose Industrial, permeando uma alternativa de desenvolvimento sustentável para produção industrial. AGRADECIMENTO: Agradecemos a CAPES pela bolsa de estudos, o que possibilitou a realização deste trabalho. 9

10 REFERÊNCIAS ANH, P. T.; MY DIEU, T. T.; MOL, A. P. J.; KROEZE, C.; BUSH, S. R. Towards eco-agro industrial clusters in aquatic production: the case of shrimp processing industry in Vietnam. Journal of Cleaner Production, v. 19 n , p , BAILEY, R.; BRAS, B.; ALLEN, J. K. Measuring material cycling in industrial systems. Resources, Conservation and Recycling. v. 52, n. 4, p , BAIN, A.; SHENOY, M.; ASHTON, W.; CHERTOW, M. Industrial symbiosis and waste recovery in an Indian industrial area. Resources, Conservation and Recycling, v. 54, n. 12, p , BOCKEN, N. M. P.; ALLWOOD, J. M.; WILLEY, A. R.; KING, J. M. H. Development of a tool for rapidly assessing the implementation difficulty and emissions benefits of innovations. Technovation, v. 32, n.1, p , CHERTOW, M.R.; LIFSET, R. Industrial symbiosis. In: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). [First published in the Encyclopedia of Earth February 27, 2008; Last revised Date October 22, 2012; Retrieved April 5, COELHO, H. M. G.; LANGE, L. C.; COELHO, L. M. G. Proposal of an environmental performance index to assess solid waste treatment technologies. Waste management, New York (NY), p. 1-9, COLI, M.; NISSI, E.; RAPPOSELLI, A. Monitoring environmental efficiency: an application to Italian provinces. Environmental Modelling & Software, v. 26 n. 1, p , DESPEISSE, M.; BALL, P. D.; EVANS, S.; LEVERS, A. Industrial ecology at factory level: a conceptual model. Journal of Cleaner Production, v. 31, p , ECKELMAN, M. J.; CHERTOW, M. R. Quantifying life cycle environmental benefits from the reuse of industrial materials in Pennsylvania. Environmental science & technology, v. 43, n. 7, p , ENSSLIN, L.; ENSSLIN, S. R.; LACERDA, R. T. O; TASCA, J. E. ProKnow-C, Knowledge Development Process-Constructivist. Processo técnico com patente de registro pendente junto ao INPI. Brasil, EHRENFELD, J.; GERTLER, N. Industrial ecology in practice: the evolution of interdependence at Kalunborg, Journal of Industrial Ecology, p , FROSCH, R. A.; GALLOPOULOS, N. E. Strategies for manufacturing. Scientific American, v. 261 n. 3, p ,

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