abordagem de acv
Sustainability in the lettuce supply chain: case study under acv approach
DOI:10.34117/bjdv6n1-036
Recebimento dos originais: 30/11/2019 Aceitação para publicação: 06/01/2020
Otavio Medeiros Sobrinho
Graduado em Engenharia Ambiental pela Universidade Estadual de Maringá – Campus Umuarama/PR
Instituição: Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR
Endereço: Avenida dos Pioneiros, 3131 – Jardim Morumbi, Londrina – PR, Brasil E-mail: otaviosobrinho@alunos.utfpr.edu.br
Thiago Bernardinelli Mano
Doutor em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Marginá Instituição: Instituto de Identificação do Paraná
Endereço: Avenida Mandacaru, 560 – Vila Santa Izabel, Maringá – PR, Brasil E-mail: eng_thiagomano@hotmail.com
Lucas Bonfim-Rocha
Doutor em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá Instituição: Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR
Endereço: Avenida dos Pioneiros, 3131 – Jardim Morumbi, Londrina – PR, Brasil E-mail: lucas rocha@utfpr.edu.br
Rodrigo Camilo
Doutor em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá Instituição: Universidade Estadual de Maringá – Campus Umuarama
Endereço: Av. Ângelo Moreira da Fonseca, 1800 – Zona VII, Umuarama – PR, Brasil E-mail: engenheirocamilo@yahoo.com.br
RESUMO
Com o crescimento populacional nos últimos anos, aumentou a demanda pelo consumo de hortaliças. Do grupo das hortaliças, a alface é uma espécie muito importante, seja pelo volume da produção ou pela geração de empregos no setor produtivo. Todavia, o processo produtivo da alface gera impactos ambientais, especialmente na fase de transportes, onde na maioria das vezes são traçadas rotas e frequências de entrega sem um estudo prévio de impactos e avaliação de desempenho. Nesse sentido, este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho de 2 (dois) cenários propostos para CS da alface, em uma região brasileira, com base num modelo matemático multiobjectivo sob uma abordagem de ACV. O modelo foi desenvolvido em ambiente GAMS. Foram analisados dois cenários para o caso de estudo: o primeiro referente a atual cadeia de suprimentos; o segundo foi proposto uma nova configuração a fim de reduzir emissão de CO2. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que um rearranjo na dinâmica da CS pode influenciar significativamente na redução das emissões de CO2, visando obter melhorias no desempenho do atual cenário e também um transporte mais sustentável da alface.
ABSTRACT
With population growth in recent years, the demand for vegetable consumption has increased. Of the group of vegetables, lettuce is a very important species, either by the volume of production or by the generation of jobs in the productive sector. However, the lettuce production process generates environmental impacts, especially in the transport phase, where most of the time routes and delivery frequencies are mapped out without prior impact study and performance evaluation. In this sense, this study aims to evaluate the performance of two (2) proposed scenarios for lettuce CS in a Brazilian region, based on a multiobjective mathematical model under an LCA approach. The model was developed in GAMS environment. Two scenarios were analyzed for the case study: the first referring to the current supply chain; The second proposed a new configuration to reduce CO2 emissions. The results obtained in this work demonstrated that a rearrangement in the dynamics of SC can significantly influence the reduction of CO2 emissions, aiming to obtain improvements in the performance of the current scenario and also a more sustainable lettuce transport.
Keywords:
Greenhouse gases; Multiobjective Optimization; Transport of vegetables.
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, consolidou-se nova visão de sustentabilidade organizacional, incluindo aspectos ambientais e econômicos na gestão da cadeia de suprimentos (CS). Para se realizar a gestão sustentável da CS de produtos da hortifruticultura, podendo-se utilizar a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que permite avaliar os impactos inerentes a uma cadeia de suprimentos. Já a avaliação de desempenho dessa rede pode ser alcançada por meio da otimização multiobjetivo. Nesse contexto, Guritno, et al. (2015), estudaram o gerenciamento de inventário visando o fornecimento de vegetais frescos, na Província de Yogyakarta, na Indonésia. Os resultados desse trabalho mostraram que o fator mais influente para a cadeia de suprimentos é o de custos de atribuição, correspondendo com 31,04%. Foster, et al. (2014) exploraram, a partir de seus estudos, os efeitos ambientais da oferta de alimentos por meio da ACV das framboesas fornecidas aos consumidores do Reino Unido. Os resultados revelaram diferenças relativamente pequenas nos impactos para variados momentos da oferta. De acordo com Kellner e Igl (2015) a cadeia de suprimentos (CS) é consideravelmente extensa, e mesmo otimizando uma pequena parte desta, é possível obter uma redução significativa das emissões dos Gases do Efeito Estufa (GEE). Este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho de 2 cenários propostos para CS da alface, na região brasileira do município de Umuarama, Estado do Paraná.
2. MÉTODOS E MODELO MATEMÁTICO
No Cenário 1 quatorze produtores (i) transportam a alface até dois armazéns (j) e os armazéns destinam o produto para dois mercados (k). Já no Cenário 2 é proposta a inversão do sistema de distribuição, em que os dois armazéns (j) ficam responsáveis por coletarem o montante produzido em (i) e destinarem aos mercados (k).
armazéns, como também armazéns e supermercados, não sendo consideradas, portanto, quaisquer emissões, e fixações, de CO2 provenientes da fase de cultivo. Não são consideradas readequações
quanto as localizações dos pertencentes à CS, portando as localizações permanecem constantes nos dois cenários. A Tabela 1, apresenta os valores referentes às distâncias percorridas entre o cultivo (Pi)
e armazém (Aj).
Tabela 1 - Distância (Km) entre Produtores e Armazéns
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14
A1 4,8 19,04 15,7 27,5 9,72 13,5 18,9 16,74 27,3 14,96 17,63 32,8 27,2 18,93
A2 6,9 17,3 14,2 20,4 2,4 6,4 20,3 18,4 20,2 16,5 19,2 25,9 20,1 19,9
Para se resolver o problema de otimização multi-objetivo foi utilizado o conceito de dominância de Pareto, de acordo com o trabalho de Ehrgott (2005). Já o estudo do indicador de impacto ocorreu segundo a metodologia de ACV descrita na NBR ISO 14040 (ABNT, 2009). Os dados de entrada para a formulação do indicador de desempenho econômico e ambiental foram: as quantidades de alface produzidas, as capacidades de armazenagem, as demandas, o custo de transporte e as quantidades de emissões de CO2. Todos os dados foram obtidos junto à Cooperativa
de Produtores de Umuarama (COOPERU) para o ano de 2015.
A obtenção dos resultados se deu com base em uma modelo matemático multiobjetivo utilizando a abordagem de ACV. Para o Cenário 1 o modelo de transporte seguiu o trabalho de Camilo
et al. (2017) sobre otimização sustentável de uma cadeia de suprimentos de tomates. As adaptações
desse modelo para o Cenário 2 serão apresentadas a seguir.
+ = j k j k j j j i j j i j x distTP ca x distTA ca Z1 1, 2 , (1)(
)
+ = j j j distTA distTP v Z2 2 2 (2)
j i j , i 1 sp x (3)
i j j , i 1 da x (4)
k k , j 2 saj x (5)
j k k , j 2 dm x (6)1 lpp i pi , i
(7) 1 lpp lppi,pi+ pi,i (8) 0 lp lppi,pi− pi,j (9) 0 lppfxi,j = (10)
+ = pi , i pi , i pi , i i j , i j , i j 2 2tp lp tpp lpp distTP (11) 0 la sa x2j,k − j j,k = (12)
= k k , j k , j j 2ta la distTA (13)Em que: Z1 é a função custo; Z2 é a função impacto; x1ij é o total em Kg do produto a ser
distribuído do produtor i até o armazém j; x2jk é o total em Kg do produto a ser distribuído do armazém
j até o mercado k; cpij é o custo em reais da distribuição do produtor i até o armazém j; cajk é o custo
em reais da distribuição do armazém j até o mercado k; distTPj e distTAj é a variável da distância
total percorrida pelo armazém aos produtores e pelo armazém até os mercado; tpij, tajk, e tppi são
distâncias em Km percorridas; v2 é a emissão em Kg de CO2 eq. por Km rodado do armazém j até o
mercado k. lppe lp são as variáveis binária que correspondem a existência ou não de produtores. O sistema utilizado para resolver as equações foi ambiente GAMS® por meio do solver BARON.
3. ESTUDO DE CASO: RESULTADOS
A estrutura de três níveis de decisão foi tomada como referência para descrição da CS. A quantidade transportada é variável e depende da quantidade produzida pelos produtores, da demanda do armazém, bem como da quantidade demandada pelo mercado. Sob a abordagem de otimização multiobjetivo, o custo total (Z1) o impacto ambiental (Z2) são minimizados. Considerando-se a análise
dos dois cenários, a Figura 1 expõe as Soluções ótimas de Pareto com respeito aos objetivos analisados.
Figura 1 - Soluções ótimas de Pareto com respeito aos objetivos analisados
No Cenário 1, o custo total foi de R$ 1344 reais e emissões de 245 kg de CO2. Nele grandes
distâncias percorridas pelos produtores rurais até os armazéns, o que acaba desfavorecendo algumas unidades produtoras pelo aumento das distâncias percorridas. Ao percorrerem maiores distâncias os agricultores acabam tendo maior consumo de combustível, resultando numa maior emissão de GEE. Isso mostra um desequilíbrio do fluxo de materiais entre níveis de decisão, pela gerando de impactos ambientais negativos. A fim de minimizar principalmente os impactos ambientais, uma nova configuração foi proposta, o Cenário 2 (ponto na cor vermelha na Figura 1), o custo total foi de R$ 1534 reais e emissões de 0,149 kg de CO2, onde os armazéns (cooperativas) passam a ter papel
determinante na coleta e distribuição dos produtos. Nesse contexto, o resultado da otimização multiobjetivo pode ser utilizado pelo tomador de decisão na gestão sustentável da CS visando um menor impacto ambiental. Todavia, cabe a quem decide, escolher a melhor solução praticável. Portanto, esse sistema de distribuição se bem gerenciado, traria uma menor emissão de Gases do Efeito Estufa (GEE).
4. CONCLUSÃO
Esse trabalho contribui para desenvolvimento de pesquisas com foco na minimização dos impactos ambientais da produção de hortaliças, especialmente na fase de transporte, que é responsável por uma grande parcela de emissões de Gases do Efeito Estufa. A redução, principalmente das emissões CO2, representa melhorias no processo de esverdeamento da CS da
alface, tornando-a mais sustentável. A otimização multiobjetivo sob uma abordagem de ACV contribui para gestão da sustentabilidade da CS de produtos da hortifruticultura, além de fornecer base científica para a implementação de normas e regulações ambientais.
REFERÊNCIAS
Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR ISO 14044:2009. Gestão ambiental - Avaliação do
ciclo de vida - Requisitos e orientações.
EHRGOTT M, Multicriteria Optimization. New Zealand: Springer Berlin Heidelberg New York, 2005.
FOSTER C, GUÉBEN C, HOLMES M, WILTSHIRE J, WYNN S. The environmental effects of seasonal food purchase: a raspberry case study, Journal of Cleaner Production, v. 73, p. 269-274, 2014.
CAMILO R, MANO T B, ROCHA L B, ALMEIDA, R A, REZENDE, R V P, RAVAGNANI M A S S, Sustainable of tomatoes supply chain management – Cases of study. In: 6th International
Workshop Advances in Cleaner Production: Ten Years Working Together for a Sustainable Future.
São Paulo, Brazil, 2017.
GURITNO A D, FUJIANTI R, KUSUMASARI D, Assessment of the Supply Chain Factors and Classification of Inventory Management in Suppliers’ Level of Fresh Vegetables, Agriculture and
Agricultural Science Procedia, v. 3, p. 51-55, 2015.
KELLNER F, IGL J, Greenhouse gas reduction in transport: analyzing the carbon dioxide performance of different freight forwarder networks, Journal of Cleaner Production, v. 99, p. 177-191, 2015.
