Interpretação do Ciclo de Vida e Comunicação

Na etapa final de um estudo de avaliação do ciclo de vida é preciso suceder a interpretação das constatações da análise de inventário e da avaliação de impacto, considerando os critérios indicados no objetivo e escopo (ABNT, 2009a).

Esta fase inclui a avaliação do estudo, levando em conta as verificações sobre os dados do estudo:

 Completeza: tem como objetivo assegurar que todas as informações significativas e os dados necessários estejam disponíveis e completos para interpretação.

 Sensibilidade: tem como objetivo a verificação da confiabilidade dos resultados finais e conclusões, determinando de que forma eles são afetados por incerteza nos dados, métodos de alocação, cálculo dos resultados dos indicadores de categorias, etc.

 Consistência: tem como objetivo determinar se os pressupostos, métodos e dados são consistentes com o objetivo e escopo (ABNT, 2009b).

Para a comunicação efetiva é necessário que os resultados e conclusões do estudo sejam descritos de forma transparente e com detalhes suficientes para permitir ao leitor compreender as complexidades e compromissos inerentes ao estudo de ACV (ABNT, 2009b).

3.4.6 Aplicação da Avaliação do Ciclo de Vida em Estudos de Viabilidade Ambiental de Materiais de Construção

Um estudo de Avaliação do Ciclo de Vida pode auxiliar na identificação de oportunidades para melhorar aspectos ambientais de produtos em vários pontos do ciclo de vida, na tomada de decisões na indústria, organizações governamentais e não governamentais, na seleção de indicadores pertinentes de desempenho ambiental, incluindo técnicas de medição, no marketing. De modo mais específico para o ambiente, trata de questões mais complexas, tendo subsidio para temas como: gerenciamento e preservação de recursos naturais; identificação dos pontos críticos de um determinado processo/produto; otimização de sistemas de produtos; otimização de sistemas de reciclagem mecânica e/ou energética (RIBEIRO e KRUGLIANSKAST, 2014).

Estudos têm sido feitos aplicando a ACV no setor da construção civil, para analisar os impactos gerados na utilização de resíduos em substituição as matérias primas convencionais. Heede e Belie (2012) utilizaram a ACV para comparar os impactos ambientais de concreto convencional, e concretos produzidos com escória de alto forno e cinzas volante em substituição parcial ao cimento convencional. De acordo com os dados levantados, o que gera maior impacto é a produção de cimento, devido às emissões de CO2, NOx e SOx. Por isso, a

categoria de potencial de aquecimento global foi a categoria de impacto chave deste estudo. Os autores concluíram que a escolha do material de referência, caracterizado por um teor mínimo de cimento é extremamente importante, porque os benefícios ambientais dos concretos com utilização de escórias se devem ao reduzido teor de cimento.

Faleschini et al. (2014) estudaram os impactos gerados na produção de concreto convencional e com uso de escória de forno elétrico (EFE) em substituição de 100% em peso ao agregado natural. Foi avaliada a resistência à compressão e tração aos 7 e 28 dias, e o módulo de elasticidade. Os concretos com EFE apresentaram melhores resultados para esses parâmetros em relação ao concreto convencional. A abordagem utilizada no estudo de ACV foi a do berço-ao-portão (cradle-to-gate), e a unidade funcional foi de 1 tonelada de agregado, para avaliação da produção dos agregados. Em um segundo momento, foi avaliado a produção

do concreto, com unidade funcional de 1m³. O processo de avaliação de impactos abordou as categorias básicas do método CLM 2002: alterações climáticas, eutrofização, acidificação, formação de ozônio fotoquímico, toxicidade humana, ecotoxicidade e destruição da camada de ozônio. Identificou-se que a produção de agregado natural resulta em um acréscimo de 35% na categoria de aquecimento global, em relação a produção da mesma quantidade de EFE, devido a maior complexidade no processo de produção, resultando em uma demanda maior de energia. Do mesmo modo que o estudo anterior, o cimento foi o responsável pela maior emissão de gases de efeito estufa. O concreto contendo EFE apresentou menores impactos nas categorias de mudanças climáticas, de acidificação e eutrofização.

Mladenovic et al. (2015), compararam os impactos ambientais de dois cenários: cenário convencional – utilização de agregado convencional para produção de asfalto, e cenário alternativo – uso de EFE nos tamanhos de 2/4 e 4/8 polegadas em substituição ao agregado convencional. A unidade funcional do estudo foi a superfície de um pavimento de 600 metros de comprimento e 3 centímetros de altura. As fases de operação e manutenção não foram incluídas no limite do sistema. A seleção dos indicadores de impactos seguiu o método CML 2001, baseado no modelo midpoint: aquecimento global para mais de 100 anos, esgotamento abiótico, acidificação, eutrofização, ozônio fotoquímico, energia renovável e não renovável e toxicidade humana. No primeiro estágio da análise da ACV, os encargos dos dois cenários foram comparados quanto à extração/fabricação de matéria prima e fabricação da mistura de concreto. Verificou-se que a utilização de EFE reduz cerca de 20% os impactos relacionados ao ozônio fotoquímico, acidificação e eutrofização, enquanto que o potencial de aquecimento global reduz em cerca de 10%. Porém, o uso de EFE requer uma quantidade maior de betume, resultando em um impacto maior sobre os recursos naturais, em relação ao cenário convencional. No segundo estágio, as entregas dos materiais de construção para a usina de asfalto foram levadas em consideração. De acordo com os dados levantados, para distâncias de até 250 km o cenário alternativo ainda apresenta benefícios nas categorias de potencial de acidificação, eutrofização, ozônio fotoquímico e toxicidade humana. No entanto, se a distância for maior que 160 km, o cenário convencional é mais benéfico quanto ao potencial de aquecimento global. Os autores concluíram que a utilização de EFE resulta em menores impactos ambientais, e o potencial de aquecimento global depende da distância de entrega dos materiais. E, o cenário convencional só supera o cenário alternativo para a categoria de depleção abiótica.

Anastasiou et al. (2015) compararam as emissões de gases de efeito estufa e o consumo de energia na produção de pavimentos produzidos com materiais convencionais e

materiais alternativos - cinzas volantes (CV) e escória de aço (EA). As CV foram utilizadas em substituição ao cimento, e a EA em substituição ao agregado natural. Foram avaliados 6 cenários, nos quais diversificaram-se as porcentagens de incorporação de CV e EA nas misturas de concretos. Verificou-se que o uso de EA reduziu em 48,1% o uso de agregado natural e a substituição de cimento por CV não obteve ganhos significativos. A ACV seguiu a abordagem cradle-to-grave (do berço ao portão), com unidade funcional de um pavimento de 1 km de extensão por 7,3 metros de largura. A avaliação de impacto seguiu o método IPCC, quantificando a emissão de gases de efeito estuda (GEE) para um horizonte temporal de 100 anos. Os cálculos para a quantificação foram realizados utilizando o software SimaPro v. 7.1. Diferentes cenários de transportes foram explorados: inicialmente considerou uma distância média de 50 km para todos os materiais e 20 km para os agregados naturais. Posteriormente foi considerado 50 km para o transporte do cimento, 20 km do agregado natural e 5 a 200 km de cinzas volantes. Por fim, considerou-se de 5 a 200 km para os agregados. No âmbito das emissões de GEE, o uso de cinzas volantes em substituição ao cimento reduziu em mais de 50% as emissões, enquanto que o uso de EA obteve pouco efeito sobre esta categoria. Entretanto, se a distância de entrega for maior do que a do agregado natural, o uso se torna desfavorável pois aumenta as emissões de GEE.

Ferreira et al. (2015) avaliaram a viabilidade técnica e ambiental da utilização de escória de forno elétrico (EFE), na produção de misturas betuminosas à quente para pavimentação. A caracterização da EFE foi realizada através de fluorescência de raio-X e difração de raio-X, e a sua viabilidade técnica foi analisada através de ensaios de angularidade do agregado graúdo, forma, resistência a fragmentação, resistência ao polimento na camada de base e teor de impurezas. Verificou-se que o uso de EFE atende as especificações técnicas exigidas, recomendando o uso para camadas de base e camadas de desgaste do pavimento. A ACV considerou apenas a etapa de construção do pavimento e a unidade funcional foi de 1 m² de pavimento. Avaliaram-se 15 cenários, nos quais diversificou-se as categorias de trafego pesado e a espessura das camadas. As categorias de impactos consideradas foram a acidificação, a eutrofização, o aquecimento global, a depleção da camada de ozônio, a toxicidade humana, a toxicidade aquática e a formação de ozônio fotoquímico. Para a quantificação dos impactos, utilizaram o software SimaPro v. 7.3. De acordo com os dados levantados, o uso de EFE reduz os impactos ambientais e sua maior contribuição à essa redução está relacionada ao menor consumo de energia associada ao seu beneficiamento. Já o consumo de betume é o que gera maior impacto devido ao esgotamento da camada de ozônio.

Jiménez et al. (2015) avaliaram as cargas ambientais de concretos produzidos com agregado natural e/ou agregado reciclado de concreto, utilizando dois métodos de dosagens: o do Instituto Americano de Concreto (IAC) e o Bolemey. Foram preparadas 4 misturas: 2 misturas pelo método IAC e 2 misturas pelo método Bolomey. Com a preparação das misturas notou que o método de dosagem IAC reduz em 24% o consumo de cimento e o método Bolemey em 8% em relação ao concreto convencional. A abordagem da ACV foi a

cradle-to-gate e a unidade funcional foi de 1m³ de concreto. Os dados compilados foram

adquiridos principalmente do banco de dados Ecoinvent v3.01, e as categorias de impactos analisadas foram a depleção abiótica, o esgotamento de combustível fóssil, o potencial de aquecimento global, a toxicidade humana, a depleção da camada de ozônio, a ecotoxicidade aquática e terrestre, a acidificação e a eutrofização. A organização dos dados, montagem de cada sistema e obtenção dos resultados ambientais foram realizados pelo software SimaPro v.8.0. Para ambos tipos de dosagem, os autores notaram que o cimento é o elemento que mais contribui para maioria das categorias de impacto, sendo o potencial de aquecimento global o mais afetado. O uso de agregado natural é o segundo composto que possui maior influência nas categorias de impacto, principalmente na depleção abiótica e terrestre, correspondendo de 28 a 50% das emissões de gases de efeito estufa e, a fase de extração dos materiais corresponde com 96% da contribuição das emissões.

Turk et al. (2015) estudaram a produção de concreto convencional e concretos “verdes” – com uso de cinzas volantes (CV) em substituição ao cimento, EFE, resíduo de construção e demolição (RCD) em substituição ao agregado graúdo e areia de fundição (AF) em substituição ao agregado miúdo. A unidade funcional do estudo foi de 1 m³ de concreto e a abordagem escolhida foi a cradle-to-gate. Os dados utilizados no estudo foram obtidos dos bancos de dados Ecoinvent e empresas e calculados no software GaBi. O CML 2001 foi o método escolhido para a seleção das categorias de impacto, no qual analisou-se o potencial de aquecimento global, a depleção dos recursos abióticos, a acidificação, a eutrofização e a formação de ozônio fotoquímico. Os autores verificaram que no cenário em que o transporte não foi considerado, o uso de materiais alternativos obteve melhores resultados para todas as categorias de impactos em relação ao concreto convencional. Notaram também que o cenário em que há o uso de EFE obteve um ganho adicional: a recuperação de metais, porém como a utilização de cimento não foi reduzida para o uso deste material, a categoria de aquecimento global não reduziu tanto. Ainda, verificaram que o uso de CV e AF tem como principal vantagem a redução do uso do cimento e o cenário em que combinaram todos os materiais alternativos na mistura foi o mais benéfico quanto à redução de impactos. Quando

consideraram o transporte dos materiais, ficou claro que acima de 100 km de distância o uso de materiais alternativos não traz benefícios. Os autores concluíram que o uso de CV reduz em 75% os impactos, a AF em 85% e EFE em 65 a 95%.

Gursel et al. (2016) estudaram as propriedades mecânicas, durabilidade e os impactos ambientais de concretos produzidos com casca de arroz (CA) e cinzas volantes (CV) em substituição ao cimento. Foram produzidas nove misturas diversificando-se as porcentagens de incorporação de CA e CV. Realizaram ensaios de módulo de elasticidade e penetração de íons de cloretos aos 56 e 90 dias de cura, respectivamente. A resistência mecânica foi avaliada aos 3, 7, 28, 56 e 90 dias de cura. Conforme os resultados obtidos, verificaram-se que o uso de CV e CA de 40 a 50% em peso aumenta a resistência mecânica, porém não atinge ao do concreto convencional; quanto a penetração de íons de cloreto, o uso de CV e CA obtiveram desempenho melhor em relação ao concreto convencional, e também aumentou a rigidez da mistura. A ACV usou a abordagem cradle-to-gate, a qual foi modificada para a incorporação da fase de serviço com base nos critérios de desempenho. A unidade funcional foi de 1m³ de concreto, e os cálculos para a quantificação dos impactos foram realizados pelo Microsoft Excel. Com os dados obtidos, observou que a redução da quantidade de cimento reduz em até 25% as emissões de gases de efeito estufa. O transporte dos materiais é o segundo maior fator que causa o aquecimento global, variando de 16 a 36% das emissões totais. A utilização de CA apresentou valores maiores de emissões de CO em relação ao concreto referência, devido a energia necessária para produção, transporte e preparação para a incorporação no concreto. Os autores concluíram que a incorporação de CV e CA aumenta a resistência mecânica e durabilidade do concreto, e diminuiu a emissão de gases de efeito estufa, diminuindo a pegada de carbono associada aos produtos de concretos.

4 MATERIAIS E MÉTODOS

Este capítulo descreve as etapas desenvolvidas para realização da pesquisa: Preparação das Peças de Concreto para Pavimentação e Avaliação do Ciclo de Vida de peças de concreto para pavimentação utilizando EFE em substituição ao agregado graúdo.