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Análise do Ciclo de VidaAnálise do Ciclo de Vida
I Fórum Ambiental SINDIPEÇASI Fórum Ambiental SINDIPEÇAS
Considerações BásicasConsiderações Básicas
José Antonio Costa PerezJosé Antonio Costa Perez outubro de 2.003outubro de 2.003
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O que é ACV?O que é ACV?ACV é uma ferramenta para medir
o desempenho ambiental de um produto– Desde as fases de uso de matérias
primas, produção e final de vida– Análise sobre o sistema – Suporte na tomada de decisão
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ANÁLISE DO CICLO DE VIDA QUALIDADETECNOLÓGICADO PRODUTO
QUALIDADEAMBIENTAL
VALOR AGREGADO
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CICLO DE VIDA DE UM PRODUTO
MANUFATURAEMBALAGEM
TRANSPORTE
USO E REUSORECICLAGEM
MATÉRIAS PRIMASPRODUÇÃO DE ENERGIA
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A Análise do Ciclo de Vida foi desenvolvida no sentido de responder a determinadas necessidades das organizações interessadas, • tanto para proteção do meio ambiente,
• quanto para melhoria de seus produtos.
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Está sendo usado em todos os países desenvolvidos por intermédio de quatro tipos primários de aplicação:• pelas indústrias e outras empresas comerciais;• pelos Governos nacionais ou locais, entidades nacionais e intergovernamentais regulamentadoras;
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• pelas entidades não-
governamentais, tais como as
Organizações de Defesa dos
Consumidores e grupos
ambientais;• pelos consumidores, incluindo o
Governo como consumidor.
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Esta técnica implica no levantamento de informações relativas aos produtos e seus respectivos impactos ambientais, com base nas variáveis de entrada e saída associadas com a produção e uso de recursos básicos para os produtos de consumo.
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Considera o consumo de:• matérias primas, • água, • energia
e seus efeitos associados
que provocam emissões• para o ar, • para a água, e • para o solo.
ANÁLISE DO CICLO DE VIDA
DETERMINAÇÃO DE IMPACTOS
MELHORIAS
INVENTARIO
DEFINIÇÃOMETAS EESCOPO
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Seqüência
INPUTS OUTPUTS
Materiais
Uso
fabricação
Final de vida
O Ciclo de VidaO Ciclo de VidaDo Berço ao TúmuloDo Berço ao TúmuloDo berço ao berçoDo berço ao berçoTerra-a-terraTerra-a-terra
Energia
Matérias Primas
Emissões atmosféricasEmissões para águaResíduos SólidosOutros
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O Ciclo de Vida de um jornalO Ciclo de Vida de um jornal
Source: Canfor
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Resultados do Ciclo de Vida para Resultados do Ciclo de Vida para Produtos DuráveisProdutos Duráveis
0%
20%
40%
60%
80%
Materiais Produção Uso End-of-life
Energia NOx Residuo
Estágios Típicos de Ciclo de VidaAssessment of relative impacts
Three issues are included here
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Por que usar a Análise de Ciclo de Vida?
Existem três razões principais para uso de ACV,
é uma orientação para:
- produtos e serviços,
- é integrativo, e
- é cientifico e quantitativo.
Conseqüentemente, LCA poderá ser a única regra a ser seguida no futuro para o desenvolvimento sustentável.
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ANÁLISE DE CICLO DE VIDA
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ACV- como fazê-lo?ACV- como fazê-lo?1 .
D efin içã o d a m etase d o escop o
5 .p rocessan d o os d ad os
7 .ava liaçã o
8 .re la tó rio &
d e term in açã o
6 .C las s ific açã o &c arac terizaçã o
4 .es tab e lecen d o as
fron te iras d o s is tem a
3 .co le ta d e d ad os
2 .F lu xog ram a d e p rocesso
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Toda análise do ciclo de vida de um produto deve obedecer a uma seqüência de fases.
A primeira delas é a definição dos objetivos dessa análise. Uma vez definidos os objetivos, o passo seguinte é a definição do escopo do estudo.
O principal propósito na definição do escopo é desenvolver a capacitação e assessorar na definição de fronteiras de sistemas, associados com suas respectivas áreas de processos industriais.
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O passo seguinte é a definição dos fluxos considerados no inventário. A metodologia estabelecida para um inventário do ciclo de vida se baseia tradicionalmente no estabelecimento de um balanço de energia e de massa, incluindo:
• consumo de energia, • consumo de matérias primas, • emissões atmosféricas, • efluentes hídricos, e • resíduos sólidos.
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Pode-se analisar os mais diversos aspectos ambientais a partir do inventário, dentre eles, • o esgotamento dos recursos naturais, • o aquecimento global, • a redução da camada de ozônio, • a acidificação, a eutrofização e o• volume de resíduos (tóxicos e não- tóxicos).
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As coletas de dados podem muitas vezes resultar em um conjunto de dados confiáveis, que podem introduzir simplificações em um produto complexo, e, deste modo, a análise do impacto deverá levar em consideração figuras e valores obtidos diretamente desta fase do inventário.
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As interpretações são normalmente realizadas através:· da análise de cada passo, considerando os fatores de impactos envolvidos (matérias primas consumidas, emissões para ar e água, resíduos);
· da análise de cada fator de impacto no produto principal (processo de manufatura, transporte, etc); e
· da análise de cada impacto ambiental (aquecimento global, redução da camada de ozônio, acidificação).
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De forma resumida, alguns dos principais pontos-chave da metodologia de análise do ciclo de vida são apresentados a seguir: O estudo de análise do ciclo de vida pode envolver, de maneira adequada e sistemática, os aspectos ambientais de um sistema de produção de um produto desde a aquisição de matérias primas até a sua disposição final.
A profundidade de detalhes e o intervalo de tempo de um estudo de análise do ciclo de vida podem variar de maneira substancial em função das definições dos objetivos traçados e da definição do seu escopo.
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O escopo, os princípios, os parâmetros de qualidade de dados, metodologias e variáveis de saída de um estudo de análise do ciclo de vida devem ser apresentadas de forma clara e apropriadas.
· Podem ser feitas provisões, dependendo da intenção da aplicação do estudo da análise do ciclo de vida, respeitando-se sempre a confidencialidade e a propriedade industrial.
· As metodologias de análise do ciclo de vida deverão ser responsável pela inclusão de novas descobertas científicas e melhorias do estado da arte da metodologia.
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Apresentação da série de normas ISO 14040A série de normas ISO 14040 até 14043 descrevem os métodos e apresenta as diferentes opções para desenvolvimento de Análise de Ciclo de Vida.
• ISO 14040 objetivos e escopo (1997)• ISO 14041 Inventário da Análise do Ciclo de Vida (1998)• ISO 14042 Avaliação dos Impactos da Análise do Ciclo de Vida (2000)• ISO 14043 Interpretação do Ciclo de Vida (2000)
A SÉRIE - ISO 14040ANÁLISE DO CICLO DE VIDA
Melhoria de ProjetoMelhoria de Projeto Recycle 40
Máquina de Lavar Roupa Esta máquina de lavar roupa
da Electrolux não é somente eficiente no consumo de energia, más também possui um tanque especial para recuperação de água, o que a torna a mais eficiente máquina de lavar roupa do mercado em função também no uso e consumo de água.
externa
G. Environmental Reporting
E. Industrial Ecology
AssessmentD.
Technology
Assessment
C. Industry Bench-marking
B. Product PerformanceImprovement
I. Marketing
A. Generic Data Setsinterna
tática
estratégia
H. Labeling
ACV - Range de usosACV - Range de usos
F. Greenhouse
GasMeasurement
J. Sales Support
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Por que ACV é uma ferramenta útilPor que ACV é uma ferramenta útil
Dois atributos fazem de ACV uma ferramenta analítica útil e distinta:
– Considerações completas do sistema total de produção.
– Apresentação de rotas de negócio baseado em múltiplos itens ambientais.
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Serviços podem ser estudados tambémServiços podem ser estudados também ACV não está limitado estritamente a avaliação de
produtos – De fato, ACV é a função essencial para um
produto que realisticamente é estudado Unidade Funcional (e.g. “mobilidade pessoal) Como pode ser avaliado o transporte de uma
pessoa que percorre 5 Km entre ida e volta diariamente ao trabalho, durante um ano, dentro de certa confiabilidade, conforto e parâmetros de velocidade?
– Desta forma serviços e processos podem ser comparados usando-se a mesma unidade funcional
carro, transporte publico, bicicleta– O produto permanece interno ao sistema de
produtos
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Como fazer um LCA Como fazer um LCA de acordo com a ISO 14040de acordo com a ISO 14040
Assessment
Determinação Impactos
Interpretation Interpretação
Definition Escopo e Metas Definição
Life Cycle Ciclo de Vida Inventário
Definição dos objetivos e do Escopo– Determinação dos estágios de
ciclo de vida, definição da “unidade de processo” e sistema de fronteira do produto
Inventário do Ciclo de Vida– Coleta de dados inputs/outputs, – modelamentos & analises
Determinação dos Impactos – Determinação dos impactos
potenciais associados usando indicadores
Interpretação– Análise de Sensibilidade,
avaliação da qualidade, etc.
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EnergiaProdução
Produção PrincipalSequence
Materiais secundários& Serviços
INPUTS OUTPUTS
Materiais
Uso
fabricação
Final – de -Vida
Sistema de Fronteiras de um ProdutoSistema de Fronteiras de um Produto
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Problemas de Sub-produtos Problemas de Sub-produtos criados com um sistema de criados com um sistema de
fronteiras fronteiras
Sub-produto Sub-produto(da reciclagem)
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Exemplo: AutomóvelExemplo: AutomóvelInventário do Ciclo de vida
de um AutomóvelDr. rer. nat. Georg W. Schweimer, Volkswagen AG, WolfsburgDr.-Ing. Manfred Schuckert, IKP, University of StuttgartWolfsburg, 2.12.1996
Ganzheitliche Betrachtungen im Automobilbau: Rohstoffe - Produktion - Nutzung - Verwertung; Conference Wolfsburg, 27th to 29th Nov. 1996 / VDI - Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik. Düsseldorf: VDI Verlag, 1996 (VDI Berichte; 1307).
Used with permission,Available on requestBy Steve Young
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Fronteiras & Unidade de Fronteiras & Unidade de ProcessoProcesso
Pre-treatment
Cathodic dip painting
Underbody protection
Primer
Top coat
Multi-purpose paint
Touching up
Cavity preservation
Production Use End of Life
Car (new) Car (used)
Service fluids
Spars
Care agents
Exchange parts Residual materials
Used oil
Durables(car) (car) (car)Care agents
Life Cycle Stages in the Product System Boundary
Specific unit processes modeled
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Como fazer um LCA Como fazer um LCA de acordo com a ISO 14040de acordo com a ISO 14040
Life Cycle ImpactAssessment (LCIA)Life Cycle Impact
Assessment (LCIA)
InterpretationInterpretation
Goal & ScopeDefinition
Goal & ScopeDefinition
Life CycleInventory (LCI)
Life CycleInventory (LCI)
1. Definição dos objetivos e do Escopo– Determinação dos estágios de ciclo de
vida, definição da “unidade de processo” e sistema de fronteira do produto
2. Inventário do Ciclo de Vida– Coleta de dados inputs/outputs, – modelamentos & analises
3. Determinação dos Impactos – Determinação dos impactos potenciais
associados usando indicadores4. Interpretação
– Análise de Sensibilidade, avaliação da qualidade, etc.
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LCI ResultadosLCI Resultados categorias típicas por unidadecategorias típicas por unidade
INPUTSMatérias Primas
2100 kg fibra de madeira80 kg cal
Energia100 MJ óleo combustível450 MJ gás natural500 kWh hidroelétrica
Água de superfície — 100 m3
Ar — 600 m3
OUTPUTSEmissões atmosféricas
50 kg dióxido de carbono0.03 kg óxidos de nitrogênio0.005 kg hidrocarbonetos
Emissões para a água3 kg COD6 kg nitratos1 kg óleo
Resíduos Sólidos2080 kg resíduos minerais3 kg resíduos de cinzas
Fluxos Elementares
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Energia Primária Bruta = 540 GJ
150,000 km cada 10 anos
8.1 L/100 km
Balanço de Energia Balanço de Energia necessária durante o Ciclo de Vidanecessária durante o Ciclo de Vida
37
11
4
24
38
2.5 2.11.92.10.6
0
10
20
30
40
Mat
eria
ls
Pres
s sh
op
Bod
y sh
op
Pain
t sho
p
Ass
embl
y
Plas
tics
Engi
ne
Gea
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Tota
l VW
Prim
ary
ener
gy [G
J / v
ehic
le]
20 GJ steel & iron 8 GJ synthetics10 GJ other materials
Compare paint shop to engine plant
Materiais e ManufaturaMateriais e Manufatura
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1CO2
Use
Productionof gasoline
Production of vehicle
36 t g / vehicle
Emissions to air to water
LCI de Emissões- ResultadosLCI de Emissões- Resultados
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8CO2 SO2NOxNM VOC COD BOD Ntotal
Use
Productionof gasoline
Production of vehicle
36 t 160 kg 26 kg 34 kg 2,2 kg 120g 420 g / vehicle8 kg
PMEmissions to air to water
LCI de Emissões- ResultadosLCI de Emissões- Resultados
40
Como fazer um LCA Como fazer um LCA de acordo com a ISO 14040de acordo com a ISO 14040
Life Cycle ImpactAssessment (LCIA)Life Cycle Impact
Assessment (LCIA)
InterpretationInterpretation
Goal & ScopeDefinition
Goal & ScopeDefinition
Life CycleInventory (LCI)
Life CycleInventory (LCI)
1. Definição dos objetivos e do Escopo– Determinação dos estágios de ciclo
de vida, definição da “unidade de processo” e sistema de fronteira do produto
2. Inventário do Ciclo de Vida– Coleta de dados inputs/outputs, – modelamentos & analises
3. Determinação dos Impactos – Determinação dos impactos
potenciais associados usando indicadores
4. Interpretação– Análise de Sensibilidade, avaliação
da qualidade, etc.
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Impactos PotenciaisImpactos Potenciais
NOx
Acidificaçãode lagos
ChuvasÁcidas
Mortandade de peixes
Perdas Ecológicas
Danificação de prédios
Impactos Sócio-econômico
Impactos na Saúde
Fumaça Urbana
Mid-points End-points
Asma
42Source: Atsushi INABAResearch Center for Life Cycle Assessment, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (presented Bali, 2003)
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Conceitos chave no LCAConceitos chave no LCA Sistema de Produtos
– fronteira do Sistema– Cradle to grave,
cradle-to-gate Unidade Functional
– Serviços Basicos ou funções do sistema
Inputs and outputs– Fluxogramas
elementares
Alocação de Sub-Produtos
Múltiplos ítens ambientais
Categoria de indicadores– Potential de impactos– Danos Gerais sem
considerar os detais espaciais e temporais
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LCA – Nível do EsforçoLCA – Nível do Esforço• Com as ferramentas corretas:
o Ciclo de vida “screens” leva poucas horaso Estudos simplificados podem ser
desenvolvidos em alguns dias ou semanas• Grandes Estudos pode levar muitos
meseso Dependem de coleta de novos dados
• Iténs do Objetivo:o Estudos Internos vs. Estudos Externos
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Ferramentas e Fontes de Ferramentas e Fontes de DadosDados
ISO 14040 standards
Computer software
Databases– industry– academic– government– private
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Layout da Unidade de processo Layout da Unidade de processo de software comercialde software comercial
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Final-produtos areas automotiva construção embalagens eletrônicos instrumentos alimentos Químicos ...
Energia
Materiais
Transporte
Gestão de Resíduos
Disponibilidade de Base de Disponibilidade de Base de DadosDados
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Necessidade de dados -final dos Necessidade de dados -final dos produtosprodutos
Source: Atsushi INABAResearch Center for Life Cycle Assessment, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (presented Bali, 2003)
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Ciclo de Vida Ciclo de Vida dados de Matérias Primasdados de Matérias Primas
aço plasticos aluminio cobre zinco papel Papelão corrugado madeira vidro soda
zinco Aço inoxidável níquel magnésio cromo cobalto molibdênio cimento/concreto borracha Óleo vegetal
Berço-ao-túmulo
50
SumárioSumário LCA é uma ferramenta para medir o
desempenho ambiental de um produto– systems analysis captures the full product
system, cradle-grave– analyses tradeoffs across issues
Normalizado conforme ISO 14040
Unidade Funcional, Sistema de produtos, inputs/outputs, categoria de indicadores