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Avaliação do Ciclo de Vida da Produção de uma Malha Têxtil de Algodão

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL CURSO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

Marthina Appel

Avaliação do Ciclo de Vida da Produção de uma Malha Têxtil de Algodão

Florianópolis 2019

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Marthina Appel

Avaliação do Ciclo de Vida da Produção de uma Malha Têxtil de Algodão

Trabalho Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental do Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina como requisito para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Sanitária e Ambiental

Orientador: M.Sc. Roni Matheus Severis

Florianópolis 2019

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Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor,

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Dedico aos meus pais pelo amor e educação e à minha irmã pelo apoio e companheirismo.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço aos meus pais, Osvaldo e Ana e à minha irmã Giulliana pelo carinho incondicional e por todo o incentivo e compreensão durante a execução deste trabalho.

Ao meu orientador M.Sc Roni Matheus Severis por todos os ensinamentos, confiança, paciência e dedicação na orientação e revisão deste trabalho.

À empresa que colaborou com a disponibilização de dados que sustentam essa pesquisa, tendo sido respeitado a confidencialidade no tocante à sua identidade.

Aos meus amigos que se fizeram presente durante esta etapa e à todas as pessoas que contribuíram direta e indiretamente para a realização deste trabalho

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“Yes, there are two paths you can go by But in the long run There's still time to change the road you're on.”

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RESUMO

O setor têxtil no Brasil é um dos principais produtores mundiais de fibras, tecidos e malhas. Devido a sua grande distribuição no país e pelo potencial poluidor, é necessário identificar e minimizar os impactos ambientais relacionados à produção de materiais têxteis. O presente estudo teve como objetivo avaliar os impactos ambientais associados à produção de uma malha têxtil de algodão por meio de uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), conforme as orientações das NBR ISO 14040 e 14044. A ACV é um método que permite avaliar os aspectos e impactos ambientais associados a um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida. Este estudo foi conduzido considerando as etapas desde o cultivo da fibra de algodão até a o tingimento e acabamento da malha de algodão. Para a realização do Inventário do Ciclo de Vida, foram utilizados dados secundários para as etapas de cultivo de algodão, fiação e malharia. Dados primários foram compilados para a etapa de tingimento e acabamento, a qual foi fornecida por uma indústria na Região do Vale do Itajaí/SC. De acordo com os resultados obtidos utilizando o programa SimaPro, considerando todas as etapas do ciclo de vida para 1 (uma) tonelada de malha de algodão tingida e acabada, a etapa do cultivo de algodão domina a maioria das categorias de impacto que foram selecionadas neste estudo, sendo elas: mudanças climáticas, acidificação terrestre, eutrofização de água doce, toxicidade humana, formação de material particulado e depleção fóssil. Isso ocorre principalmente devido às emissões durante o processo de cultivo que estão relacionadas à utilização e produção de insumos químicos, sobretudo os fertilizantes e pesticidas. Apenas a categoria de depleção de água teve a etapa de fiação como a maior contribuinte devido ao uso intensivo de eletricidade no processo produtivo, o qual advém do represamento de cursos hídricos. Além disso, o consumo e geração de energia foi um dos processos que mais contribuiu para a maioria dos impactos nas etapas de produção têxtil. Apesar de alguns estudos relatarem que as etapas de tingimento e acabamento contribuem mais que a etapa de cultivo de algodão para determinados impactos, o mesmo não foi observado de forma tão significativa nesse trabalho, podendo estar relacionado à limitação de dados disponíveis acerca das liberações dessa etapa. A redução desses impactos pode ser obtida por meio de otimizações de processos e substituição por recursos mais sustentáveis. Os resultados encontrados no presente estudo reforçam a necessidade de aprimoramento do inventário e refinamento e análise de sensibilidade dos dados primários obtidos.

Palavras-chave: Avaliação do Ciclo de Vida. Malha de Algodão. Impactos Ambientais.

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ABSTRACT

The textile sector in Brazil is one of the world's leading producers of fibers, fabrics and knit. Due to its large dimension in the country and its polluting potential, it is necessary to identify and minimize the environmental impacts related to the production of textile materials. The present work aimed to evaluate the environmental impacts generated in the production of cotton knit through a Life Cycle Assessment (LCA), according to the guidelines of Brazilian NBR ISO 14040 and 14044 standards. LCA is a method that allows for the assessment of the environmental aspects and impacts generated by a product system throughout its life cycle. This study considered from the cultivation of cotton fiber to the dyeing and finishing stages of the cotton knit. For the Life Cycle Inventory, secondary data were used for the cotton cultivation stage, spinning and knitting, and primary data were compiled for the dyeing and finishing stage, which were provided by a company in the Itajaí Valley region/SC. According to the results obtained using the software SimaPro, considering all stages of the life cycle for 1 ton of dyed and finished cotton knit, the cotton cultivation phase dominates most of the impact categories that were selected in this study, which are: climate change, terrestrial acidification, freshwater eutrophication, human toxicity, particulate matter formation and fossil depletion. This is mainly due to emissions during the cultivation process related to the use and production of chemical inputs, especially fertilizers and pesticides. Only the impact category of water depletion presented the spinning stage as the major contributor, due to the intensive use of electricity in the production process, which comes from the upstream damming of water. Energy generation and consumption were some of the processes that contributed most to impacts in the textile production stages. Although some studies report that dyeing and finishing phases contribute more than the cotton cultivation phase to certain impacts, the same was not observed as so significan in this study and it may be related to the limited data available about this phase’s emissions. The reduction of these impacts may be achieved through process optimization and replacement for more sustainable resources. The results found in the present study highlight the need of improving inventory data of the national textile production and to perform the refinement and sensitivity analysis of the primary data obtained.

Keywords: Life Cycle Assessment. Cotton Knit. Environmental Impacts. Textile Production.

Life Cycle Inventory.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Distribuição dos estabelecimentos e empregos de Têxtil - Santa Catarina, 2012. .. 20 Figura 2 – Cadeia produtiva têxtil e de confecção do algodão. ... 21 Figura 3 – Fases da Avaliação do Ciclo de Vida, conforme a NBR ISO 14040:2009. ... 25 Figura 4 – Sistema do produto e fronteira do sistema de produção da malha de algodão. ... 32 Figura 5 – Contribuição relativa dos processos da etapa de cultivo de algodão nas categorias de impactos ambientais. ... 47 Figura 6 - Contribuição dos processos da etapa de fiação nas categorias de impactos ambientais. ... 49 Figura 7 - Contribuição dos processos da etapa de fiação nas categorias de impactos ambientais (omitindo a contribuição da etapa de cultivo do algodão). ... 50 Figura 8 - Contribuição dos processos da etapa de malharia nas categorias de impactos ambientais, ... 52 Figura 9 - Contribuição dos processos da etapa de malharia nas categorias de impactos ambientais (omitindo a contribuição da etapa de fiação e anteriores). ... 53 Figura 10 - Contribuição dos processos da etapa de tingimento e acabamento nas categorias de impactos ambientais. ... 55 Figura 11 - Contribuição dos processos da etapa de tingimento e acabamento nas categorias de impactos ambientais (omitindo a contribuição da etapa de malharia e anteriores). ... 56 Figura 12 - Contribuição das etapas do ciclo de vida nas categorias de impactos ambientais. 60

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Produto, entradas e saídas do processo de cultivo do algodão. ... 34

Tabela 2 – Produto, entradas e saídas do processo de fiação. ... 39

Tabela 3 – Produto, entradas e saídas do processo da malharia. ... 40

Tabela 4 – Entradas de matéria-prima do processo de tingimento e acabamento. ... 41

Tabela 5 – Saídas de produtos do processo de tingimento e acabamento. ... 41

Tabela 6 – Produtos, entradas e saídas do processo de tingimento e acabamento. ... 42

Tabela 7 – Descrição das categorias de impacto ambiental. ... 44

Tabela 8 – Contribuição dos processos da etapa de cultivo do algodão nas categorias de impactos ambientais - valores absolutos e percentuais. ... 46

Tabela 9 – Contribuição dos processos da etapa de fiação nas categorias de impactos ambientais - valores absolutos e percentuais. ... 51

Tabela 10 - Contribuição dos processos da etapa de malharia nas categorias de impactos ambientais - valores absolutos e percentuais. ... 54

Tabela 11 - Contribuição dos processos da etapa de tingimento e acabamento nas categorias de impactos ambientais - valores absolutos e percentuais. ... 59

Tabela 12 – Contribuição das etapas do ciclo de vida nas categorias de impactos ambientais - valores absolutos e percentuais... 62

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

ABIT - Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção ACV - Avaliação do Ciclo de Vida

AICV - Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida AT - Acidificação Terrestre

BNDES - Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social CETESB - Companhia Ambiental do Estado de São Paulo

CNI - Confederação Nacional da Indústria

CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento

CONMETRO - Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial DA - Depleção da Água

DF - Depleção Fóssil

EAD - Eutrofização de Água Doce

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EPA - United States Environmental Protection Agency

ETENE - Escritório Técnico de Estudos Econômicos do Nordeste FIESC - Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina FMP - Formação de Material Particulado

GEE- Gases de Efeito Estufa ICV - Inventário do Ciclo de Vida

IEMI - Instituto de Estudos e Marketing Industrial ILCD - International Reference Life Cycle Data System MC - Mudanças Climáticas

SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

SINTEX - Sindicato das Indústrias de Fiação, Tecelagem e do Vestuário de Blumenau TH - Toxicidade Humana

PH – Potencial Hidrogeniônico

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SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 15 1.1 OBJETIVOS ... 16 1.1.1 Objetivo Geral ... 16 1.1.2 Objetivos Específicos ... 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 17 2.1 SETOR TÊXTIL ... 17

2.1.1 Panorama do setor no Brasil ... 17

2.1.2 Panorama do setor em Santa Catarina ... 19

2.1.3 A cadeia produtiva ... 20 2.1.3.1 Matérias-primas ... 21 2.1.3.2 Plantio de algodão ... 22 2.1.3.3 Fiação ... 22 2.1.3.4 Tecelagem/Malharia ... 23 2.1.3.5 Tingimento e Acabamento ... 23

2.2 AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA ... 24

2.2.1 Etapas da ACV ... 25

2.2.1.1 Definição de objetivo e escopo ... 26

2.2.1.2 Análise de Inventário do Ciclo de Vida (ICV) ... 27

2.2.1.3 Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV) ... 27

2.2.1.4 Interpretação do Ciclo de Vida ... 28

2.3 ACV DE PRODUTOS TÊXTEIS ... 29

3 METODOLOGIA ... 31

3.1 AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA ... 31

3.1.1 Definição do objetivo e escopo ... 31

3.1.1.1 Definição do objetivo ... 31

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3.1.1.3 Sistema de produto e fronteiras do sistema ... 31

3.1.1.4 Fontes de dados e requisitos de qualidade ... 32

3.1.1.5 Alocação ... 33

3.1.1.6 Programa computacional de ACV ... 33

3.1.2 Análise do Inventário do Ciclo de Vida ... 34

3.1.2.1 Inventário do Cultivo de Algodão... 34

3.1.2.2 Inventário da Fiação ... 38

3.1.2.3 Inventário da Malharia... 39

3.1.2.4 Inventário do Tingimento e Acabamento ... 40

3.1.3 Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida ... 43

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 45

4.1 AVALIAÇÃO DO IMPACTO DO CICLO DE VIDA ... 45

4.1.1 Cultivo do Algodão ... 45 4.1.2 Fiação ... 48 4.1.3 Malharia ... 52 4.1.4 Tingimento e Acabamento ... 55 4.1.5 Resultados Gerais ... 60 4.2 LIMITAÇÕES ... 63 4.3 OPORTUNIDADES DE MELHORIAS ... 64 5 CONCLUSÃO ... 66 REFERÊNCIAS ... 68 APÊNDICES ... 68

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1 INTRODUÇÃO

O setor têxtil possui elevada importância para a economia do Brasil, sendo o segundo maior empregador da indústria de transformação, com mais de 9 milhões de pessoas empregadas direta e indiretamente, além de fazer do país o quarto maior produtor mundial de malhas (ABIT, 2017). A expressiva dimensão desse setor faz com que este colabore para a elevada utilização dos recursos naturais e geração de impactos ambientais (LEITE, 2009).

Entretanto, devido ao crescimento do consumo mais sustentável de produtos, da implementação de leis e normas ambientais mais restritivas e da criação de mercados mais competitivos, as empresas veem a necessidade de serem mais eficientes do ponto de vista produtivo e ambiental. Por esses motivos, as organizações desse setor estão demonstrando maior interesse em identificar e minimizar seus impactos ambientais através de melhorias nos processos (CETESB, 2009; BARCELOS, 2012; ARDUIN, 2013).

Existem diversos métodos qualitativos e quantitativos para determinar o impacto ambiental de determinado produto ou processo, um deles é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Segundo a norma NBR ISO 14040 (ABNT, 2009a), a ACV consiste na compilação, quantificação e avaliação das entradas, saídas e dos impactos ambientais potenciais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida. A partir disso, é possível identificar oportunidades de melhorias de desempenho ambiental do produto nos vários estágios do seu ciclo de vida, podendo subsidiar informações para tomadores de decisão na indústria, selecionar indicadores de desempenho ambiental relevantes e, também, auxiliar no marketing do produto. A maioria dos dados e processos de ACV publicamente disponíveis de produtos têxteis estão desatualizados, não são suficientemente transparentes e, às vezes, não mostram a atual situação do setor no contexto internacional (VELDEN, PATEL e VOGTLÄNDE, 2013). No âmbito nacional, esse problema também é encontrado, havendo uma escassez de estudos de ACV aplicados à produção têxtil (ARDUIN, 2013). Em relação aos estudos de ACV de produtos têxteis de algodão, são poucos os que abrangem todo o ciclo de vida produtivo e que disponibilizam os dados por completo, sendo que, para a etapa de tingimento e acabamento, só foram encontrados dados de estudos internacionais.

Portanto, este estudo visa contribuir para ampliação do conhecimento de aplicação do método de ACV e dos impactos ambientais associados à produção têxtil nacional. São verificados os pontos com os impactos ambientais mais significativos na cadeia têxtil de uma malha de algodão, que passa por tingimento e acabamento, e como esses pontos críticos podem ser otimizados.

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Diante do exposto, a partir do levantamento de dados de referências bibliográficas e coleta de dados primários em uma indústria de tinturaria e acabamento têxtil na região do Vale do Itajaí - SC, foi realizada uma quantificação e avaliação do desempenho ambiental do ciclo de vida da malha têxtil de algodão. Através do auxílio do programa SimaPro, os impactos ambientais associados ao ciclo de vida desse produto são apresentados e avaliados.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo Geral

Avaliar os impactos ambientais associados à produção de uma malha têxtil de algodão no Brasil por meio de uma Avaliação do Ciclo de Vida.

1.1.2 Objetivos Específicos

 Descrever o processo produtivo do produto em estudo;

 Quantificar os aspectos ambientais do ciclo de vida da malha de algodão do berço ao portão;

 Identificar os processos mais significativos aos impactos ambientais;

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 SETOR TÊXTIL

Os produtos têxteis estão presentes nas casas, hospitais, ambientes de trabalho e veículos, em diferentes formatos e características. Juntamente com a indústria de vestuário, possuem relevante participação na economia mundial, influenciando nos hábitos e comportamentos de consumo da sociedade (CALDAS, 2004). Por isso, desenvolveu-se uma infraestrutura produtiva que se transformou em parques industriais para fazer frente a uma demanda de larga escala no mercado interno e externo (FUJITA e JORENTE, 2015).

2.1.1 Panorama do setor no Brasil

O setor têxtil e de confecção brasileiro tem destaque no cenário mundial, não apenas por seu profissionalismo, criatividade e tecnologia, mas também pelas dimensões de seu parque têxtil (CNI, 2012). Segundo o Instituto de Estudos e Marketing Industrial - IEMI (2012), o Brasil é o único país sul-americano que apresenta uma posição de destaque na produção têxtil em termos globais. O país é responsável por 2,4% da produção têxtil global (quinto maior do mundo) e o quarto maior produtor de vestuário, com 2,6% da produção global. Além disso, de acordo com dados da Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção - ABIT (2017), atualizados em 2018, o Brasil é o quarto maior produtor de denim e de malhas do mundo, sendo autossuficiente na produção de algodão.

Segundo o IEMI (2015 citado por AMARAL et al., 2018, p. 3), o consumo de fibra de algodão é predominante no Brasil, com cerca de 84% do consumo total em relação aos outros tipos de fibras utilizadas em materiais têxteis. O país assume a 4ª posição entre os maiores produtores, atrás da Índia, da China e dos Estados Unidos. Já entre os maiores consumidores de pluma, ocupa a 7a colocação (CONAB, 2017).

O setor têxtil e de confecção possui elevada importância na economia brasileira, sendo o 2º maior empregador da indústria de transformação. Com 27,5 mil indústrias, é responsável por 5,7% do faturamento da indústria de transformação, atrás apenas do setor de alimentos e bebidas. Além disso, em 2017, o setor somou 9,5 milhões de trabalhadores, incluindo empregos diretos e indiretos, o que representa 18,7% do total de trabalhadores alocados na produção industrial naquele ano (ABIT, 2017).

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As indústrias desse setor encontram-se distribuídas por todas as unidades da federação (IEMI, 2016). De acordo com dados do Bradesco (2015), as regiões Sul e Sudeste são os principais polos têxteis, ocupando 35,4% e 47,3% da produção, respectivamente. Dentre os principais aglomerados têxteis, destacam-se a Região Metropolitana de São Paulo (SP), o Vale do Itajaí (SC) e Campinas (SP), tanto em número de estabelecimentos micro/pequenos e médios/grandes, como em número de empregados (IEMI, 2016).

Apesar do relevante impacto econômico e da proeminente posição que o setor tem no Brasil, ele enfrenta um cenário de incertezas devido a atual instabilidade macroeconômica (BARROS, 2016). A queda da competividade do setor se deve, principalmente, à forte concorrência de produtos estrangeiros, destacando os procedentes de países asiáticos. Outros fatores também dificultam as exportações brasileiras do setor, como a ausência de parcerias/alianças estratégicas, baixa informatização, baixa agilidade e dificuldades para produzir em lotes menores, além de baixos investimentos para o desenvolvimento de produtos (SANTOS e VALENTIM, 2015).

A produção de materiais têxteis é caracterizada por um significativo consumo de recursos naturais, tais como água, combustível e uma variedade de produtos químicos ao longo de um processo produtivo longo e complexo, gerando uma carga significativa para o meio ambiente. Dentro da indústria têxtil, o principal consumo desses produtos químicos é devido ao processamento úmido associados aos processos de preparação, tingimento e acabamento do produto (PARISI et al., 2015).

Alguns dos impactos ambientais relacionados a cadeia produtiva do setor têxtil estão associados ao elevado consumo de água no cultivo de fibras naturais, bem como na manufatura do produto têxtil (tingimento e acabamento) e nas lavagens durante o uso (DÄHLLOF, 2003; ALWOOD et al., 2006 VASCONCELOS, 2008). Ao uso de produtos tóxicos a saúde humana e ao meio ambiente, tais como fertilizantes, inseticidas e pesticidas na produção de fibras naturais (DÄHLLOF, 2003; ALWOOD et al., 2006 VASCONCELOS, 2008). A geração de efluentes líquidos, que possuem características específicas devido a utilização de corantes e auxiliares químicos nos setores produtivos de tinturaria e estamparia (CETESB, 2009)

Para a ABIT (2014), algumas ações prioritárias com enfoque ambiental podem ser feitas para promover e incentivar a inovação nas empresas, como: incentivos econômicos para estimular a utilização de resíduos sólidos; destinar mais verbas aos projetos de pesquisa e desenvolvimento de tecnologias limpas; e permitir que a fabricação de produtos nacionais feitos a partir de matéria-prima reciclada seja desonerada de tributos.

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2.1.2 Panorama do setor em Santa Catarina

Campos et al. (2000) avaliaram o arranjo produtivo do setor têxtil e de confecção em Santa Catarina, o qual é caracterizado por todos os segmentos produtivos têxteis, entretanto apresenta fornecimento externo da maior parte dos equipamentos, das fibras e tecidos sintéticos e da maior parte dos insumos químicos. Como principais produtos têxteis gerados, estão os artigos de vestuário, tecidos planos e de malha, artigos da linha lar, produtos têxteis hospitalares, fitas elásticas e etiquetas tecidas.

De acordo com o Sindicato das Indústrias de Fiação, Tecelagem e do Vestuário de Blumenau - SINTEX (2015), 15,4% das indústrias no setor nacional estão localizadas em Santa Catarina, sendo 27% delas do segmento têxtil e 14,3% do segmento de confecção. Em 2014, foram produzidas 465 mil toneladas de artigos têxteis, representando 21,3% da produção no país, sendo que grande parte dessa produção foi de malhas (207 mil toneladas), o equivalente a 41% da produção nacional.

Como mencionado anteriormente, a região do Vale do Itajaí é considerada o polo do setor têxtil e confeccionista catarinense. Esse polo distribui-se entre 32 municípios, sendo que cerca de 80% das empresas localizam-se em oito principais municípios (Blumenau, Brusque, Timbó, Pomerode, Indaial, Gaspar, Rio do Sul e Jaraguá do Sul). A quase totalidade das empresas é de capital local e de gestão familiar (Campos et al., 2000). Segundo dados da Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina - FIESC (2014), Blumenau e Brusque são os municípios mais representativos, com 19% dos estabelecimentos e 26% dos empregos do setor em território estadual, conforme a Figura 1.

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Figura 1 - Distribuição dos estabelecimentos e empregos de Têxtil - Santa Catarina, 2012.

Fonte: FIESC, 2014.

O polo têxtil e confeccionista possui a integração de indústrias de fiações, tecelagens, malharias, beneficiamento e confecções de artigos da linha lar e do vestuário, em um total de 3 mil unidades produtivas que geram 112 mil empregos diretos (SINTEX, 2015). Ainda de acordo o SINTEX (2015), a região compõe 62,6% e 68,4%, respectivamente, das indústrias e empregos diretos do Estado, sua produção é de 431 mil toneladas de artigos têxteis (92,8% do total estadual), tendo destaque a produção de malhas (192 mil toneladas).

2.1.3 A cadeia produtiva

A estrutura da cadeia produtiva têxtil e de confecção engloba desde a produção das fibras têxteis até o produto acabado e confeccionado, incluindo a distribuição e a comercialização (ETENE, 2014). As etapas da produção, de forma simplificada, podem ser visualizadas na Figura 2, englobando a produção das matérias-primas (fibras e filamentos), a fiação, tecelagem ou malharia, beneficiamento/acabamento (tinturaria, estamparia, lavanderia) e confecção.

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Figura 2 – Cadeia produtiva têxtil e de confecção do algodão.

Fonte: Elaborado pela autora.

Segundo IEMI (2001 apud RECH, 2008, p. 3), a cadeia produtiva pode ser dividida em três grandes segmentos industriais de diferentes níveis de escala, os quais são: segmento fornecedor de fibras e filamentos químicos e de fibras naturais (setor agropecuário); o setor de indústrias de manufaturados têxteis (fios, tecidos e malhas) e o da confecção de bens acabados. A seguir estão descritos os segmentos de fibras de algodão e de manufaturados têxteis.

2.1.3.1 Matérias-primas

A cadeia produtiva pode ser inicialmente classificada em função das fibras têxteis utilizadas (CETESB, 2009). Com base na Resolução CONMETRO 02/2008 (CONMETRO, 2008), entende-se por fibra têxtil ou filamento têxtil:

“Toda a matéria natural, de origem vegetal, animal ou mineral, assim como toda matéria artificial ou sintética, que por sua alta relação entre seu comprimento e seu diâmetro, e ainda, por suas características de flexibilidade, suavidade, elasticidade, resistência, tenacidade e finura está apta as aplicações têxteis” (Resolução CONMETRO, 2008).

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A fibra de algodão é uma fibra natural de origem vegetal, procedente das sementes de algodoeiro (Gossypium L.), e é aplicada em produtos de confecção, tecido para uso doméstico e tecidos industriais (SENAI, 2015). De acordo com Amaral et al. (2018), no Brasil, o algodão é a fibra mais utilizada na produção de manufaturados têxteis, seguido de poliéster (sintético) e viscose (artificial).

2.1.3.2 Plantio de algodão

As etapas de pré-colheita e colheita determinam a qualidade do algodão que será transformado em fibra (EMBRAPA, 2017). Como o algodão possui algumas vulnerabilidades e particularidades que o tornam sensível à infestação de pragas e insetos, durante a pré-colheita, são utilizados diversos insumos químicos para manter a produtividade, a exemplo de inseticidas, herbicidas e fungicidas. Esses, em conjunto com os produtos utilizados para o tratamento das sementes, reguladores de crescimento e agentes de maturação, englobam mais de 50 princípios-ativos aplicados no ciclo produtivo, com alto potencial de ecotoxicidade e impactos da toxicidade humana (DONKE et al., 2013).

Segundo a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA (2017), o cultivo de algodão é constituído pelas etapas de cotonicultura (algodão em caroço) e algodoeira (algodão em pluma). Após a colheita, o algodão em caroço das cotonicultoras destina-se às algodoeiras para realizar o beneficiamento e transformação para o algodão em pluma que será matéria-prima para a produção de fio. O beneficiamento do algodão dá origem, em média, a 5% de impurezas, 61% de caroços e 34% de pluma (BARBOSA et al., 2016).

2.1.3.3 Fiação

A fiação é a etapa de obtenção do fio a partir das fibras têxteis, podendo então ser enviado para o beneficiamento ou diretamente para tecelagens e malharias (CETESB, 2009). O processo produtivo da fiação varia conforme o tipo de fibra têxtil utilizada.

Morita et al. (2012) descreveram o processo de fiação do fio algodão, como sendo composto pelas etapas de abertura, limpeza, cardagem, homogeneização e formação do fio. Esses processos têm como finalidade básica remover as impurezas da fibra, separar as fibras de menor tamanho, paralelizar, estirar e torcer o fio e fixá-lo por meio do calor (CETESB, 2009).

Além disso, o processo de fiação pode ser classificado como convencional e não convencional, a diferença é que para a formação do fio convencional faz-se necessária a torção

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do pavio no filatório, enquanto para o fio não convencional a formação ocorre pela atuação da força centrífuga de um rotor, formando um entrelaçamento entre as fibras (MORITA, MAIA e RAVAGNANI, 2012b). A vantagem da fiação não convencional é a utilização de fibras curtas que diminuem o descarte e o desperdício de matéria-prima (fibras) (ARAÚJO e CASTRO, 1984).

2.1.3.4 Tecelagem/Malharia

Este processo compreende a elaboração a partir dos fios têxteis, de tecidos planos, tecidos de malha circular e tecidos de malha retilínea, (CETESB, 2009). A produção de tecidos planos é realizada através do entrelaçamento de fios longitudinais com transversais de modo a produzir a trama (fios dispostos no sentido horizontal do tear) e urdume (fios dispostos no sentido vertical do tear) (BNDES, 1998; DUARTE, 2017).

Para realizar esse entrelaçamento, é necessário preparar os fios de urdume com uma goma para suportar as cargas de tensão e atrito desses com as peças metálicas dos teares. Esse processo é conhecido como engomagem (MORITA, 2013). Após a engomagem, os fios passam pelo urdimento, que consiste em reunir vários fios de urdume paralelos entre si que passarão para os teares para confecção do tecido plano.

De acordo com o BNDES (1998), para a fabricação do tecido de malha, não é exigido fazer a etapa de preparação do fio, já que nesse processo se utiliza de um único conjunto de fios que se ligam através de laçadas, o que confere aos tecidos de malha maior flexibilidade e elasticidade, comparativamente aos tecidos planos.

2.1.3.5 Tingimento e Acabamento

O enobrecimento ou acabamento têxtil consiste em um conjunto de processos aplicados aos tecidos, malhas ou artigos confeccionados de modo a transformá-los, a partir do estado cru, em artigos brancos, tintos, estampados e com determinado aspecto, toque específico e outras características que estejam em consonância com o mercado a que se destinam (CETESB, 2009; PEREIRA, 2009). Segundo Salem (2010), o enobrecimento pode ser classificado de acordo com a sequência de operação. Essa pode ser descontínua (operação sujeitas a interrupções, e geralmente em máquinas menores), contínua (sem paradas nos processos, em máquinas maiores que suportam diversas operações) ou semicontínua (sequência variável).

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Os tecidos devem ser preparados antes de passarem pelo tratamento de tingimento e/ou o acabamento. Essa preparação tem o objetivo de remover impurezas naturais ou adquiridas ao longo dos processos através do uso de detergente e umectante, que emulsionam e saponificam essas impurezas e retiram-nas do material (SHORE, 1995).

O tingimento é o processo que confere coloração ao material têxtil. Para realizar o tingimento de tecidos de algodão, são comumente utilizados os corantes reativos, caracterizados por terem pelo menos um grupo cromóforo (responsável pela cor) e um grupo reativo (reage com os grupamentos hidroxílicos da celulose), sendo solúveis em água, (CETESB, 2009).

Segundo Salem (2010), o tingimento têxtil pode ser executado, normalmente, por meio de dois mecanismos básicos: impregnação (em sistema contínuo e semicontínuo) ou esgotamento (sistema descontínuo). No mecanismo via impregnação, o substrato passa dinamicamente no banho e é comprimido mecanicamente no tecido. Após a compressão, o corante pode ser fixado no tecido através de vapor, repouso, novo banho ou calor à seco. No esgotamento, há a passagem do corante presente no banho para a superfície das fibras, fixando-se através da adsorção e difusão dentro do tecido, (SALEM, 2010).

Em tingimentos por esgotamento de fibras de algodão com corantes reativos, a primeira fase do tingimento é realizada sob condições de pH neutro e presença de cloreto de sódio ou sulfato de sódio, permitindo o esgotamento e a difusão do corante, de forma a garantir coloração uniforme. A fixação do corante é obtida pela adição de um álcali adequado para o banho de tingimento. Após a fase de reação do tingimento, o tecido deve ser lavado a fim de remover o corante não fixado nas fibras, (KHATRI, 2010),

Além do tingimento, o tecido pode passar por processos de acabamento com o objetivo de torná-lo mais adequado e nobre ao uso que se destina. São operações que podem dar ao tecido encorpamento, aumento da rigidez, brilho, toque, amaciamento, impermeabilização e acabamento antirruga e antichama (CETESB, 2009; Salem, 2010).

2.2 AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA

A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é um método estruturado, abrangente e padronizado internacionalmente, que compila e quantifica as emissões e recursos relevantes consumidos e gerados por um determinado sistema e os impactos ambientais associados a produtos ou serviços (ILCD, 2011). A ABNT (2009a) define a ACV como a “compilação e avaliação das entradas, saídas e dos impactos ambientais potenciais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida”.

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Segundo United States Environmental Protection Agency - EPA (2006) e ABNT (2009a), a ACV avalia todos os estágios do ciclo de vida, desde a aquisição das matérias-primas, produção, uso, tratamento pós-uso, reciclagem até a disposição final, a partir da perspectiva de que são interdependentes, o que significa que uma operação leva a próxima. Esse método permite a estimativa dos impactos ambientais cumulativos resultantes de todas as etapas do ciclo de vida, incluindo impactos não considerados em análises mais tradicionais, como a extração e transporte de matérias-primas e disposição final do produto. Ao incluir esses impactos, a ACV fornece uma visão mais precisa das verdadeiras trocas ambientais no sistema do produto.

Para Hellweg e I Canals (2014), o uso típico de ACV tem sido avaliar e melhorar sistemas de produtos. Desse modo, alguns estudos de ACV são realizados pelas empresas para mapear os principais fatores de impactos ambientais do produto de forma a apoiar tomadas de decisões internas e direcionar estratégias de melhorias. Além disso, segundo a ABNT (2009a), a ACV pode ser aplicada para a seleção de indicadores de desempenho ambiental relevantes, incluindo técnicas de medição e ações de marketing, como a implementação da rotulagem ambiental do produto.

De acordo com ABNT (2009a) e International Reference Life Cycle Data System - ILCD (2011), a ACV é apenas uma dentre as várias técnicas de gestão ambiental existentes que pode se unir a outras metodologias para estudos de maior amplitude. Portanto, é um método relevante e de significativa influência ao apoio à decisão, complementando outros métodos igualmente necessários para ajudar de maneira eficaz e eficiente a tornar o consumo e a produção mais sustentáveis.

2.2.1 Etapas da ACV

De acordo com a NBR ISO 14040:2009 (ABNT, 2009a), um estudo de ACV compreende quatro fases, como é mostrado na Figura 3:

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Fonte: Adaptado de ABNT, 2009a.

A ACV é um método iterativo, ou seja, não segue um fluxo necessariamente linear. À medida que mais informações e dados são coletados, diversos aspectos de cada fase podem ser reavaliados e redefinidos, de forma que essas modificações possam atender ao objetivo original do estudo (ABNT, 2009a).

2.2.1.1 Definição de objetivo e escopo

A fase de definição de objetivo e escopo é a primeira etapa de realização de uma ACV. A definição do objetivo deve ressaltar o uso pretendido do produto estudado, as razões do estudo a ser executado e o público-alvo. Após definido o objetivo, é determinado o escopo, o qual irá assegurar os limites, a abrangência e o detalhamento do estudo, com a finalidade de atender ao objetivo definido (ABNT, 2009a). A seguir são descritos alguns dos itens a serem considerados na definição do escopo:

 Função do sistema do produto: deve considerar a finalidade para a qual o produto estudado se destina baseada em suas características de desempenho (ABNT, 2009a);  Unidade funcional: a unidade funcional (UF) é uma referência para definir como os

dados serão relacionados e comparados no resultado da ACV. Ela descreve a quantificação do desempenho através das funções identificadas de um sistema de produto (ABNT, 2009a). A seleção cuidadosa da unidade funcional para medir e exibir

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os resultados da ACV melhora a precisão do estudo e a utilidade dos resultados (EPA, 2006);

 Fronteira do sistema: define quais processos unitários do ciclo de vida serão considerados no sistema do produto analisado. A fronteira estabelecida deve ser condizente com o objetivo e o escopo do estudo, e os critérios de corte e pressupostos adotados devem ser identificados e justificados (ABNT 2009a; ILCD, 2011).

2.2.1.2 Análise de Inventário do Ciclo de Vida

A etapa de Inventário do Ciclo de Vida (ICV) envolve a coleta de dados e procedimentos de cálculo para quantificar as entradas e saídas relevantes de um sistema de produto (ABNT, 2009a). Essa etapa resulta na quantificação de poluentes liberados no ambiente e de energia e material consumidos (EPA, 2006).

Conforme a ABNT (2009b), a coleta de dados deve ser realizada considerando cada processo elementar, respeitando-se a fronteira do sistema. Os dados coletados serão validados e utilizados para quantificar os inputs (dados referentes à energia, matéria-prima, produtos auxiliares) e outputs (produtos, coprodutos, resíduos, e emissões para o ar, solo e água) dos processos elementares. Em casos de sistemas em que há a geração de mais de um produto, convém realizar procedimentos de alocação ou expansão do sistema.

De acordo com a EPA (2006), é possível obter dados secundários a partir de base de dados desenvolvidos especificamente para a ACV, os quais contêm alguns dos dados geralmente necessários na construção de um inventário de ciclo de vida. Atualmente, as bases de dados existentes estão disponíveis em softwares de ACV e/ou podem ser acessadas em sites específicos, sendo que o acesso as informações e a disponibilidade de dados podem variar conforme a base de dados (SILVA, 2012). Uma delas é a Ecoinvent, líder global na criação dos bancos de dados de inventário de ciclo de vida mais transparentes e completos (ECOINVENT, 2019).

2.2.1.3 Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICV)

A fase de AICV utiliza os resultados do ICV para avaliar a significância dos impactos ambientais potenciais do sistema definido no objetivo e escopo. Essa etapa correlaciona os dados do inventário com as categorias e indicadores de impactos definidos no escopo por meio da utilização de métodos técnico-científicos. Portanto, procura estabelecer uma ligação entre o

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produto ou processo aos seus potenciais impactos ambientais (EPA, 2006; ABNT, 2009a; SILVA, 2012).

A realização da AICV ocorre em três etapas obrigatórias (seleção, classificação e caracterização, podendo ser necessária a utilização de elementos opcionais (normalização, agrupamento e ponderação). A seguir são descritas as etapas obrigatórias:

 Seleção: consiste na seleção de categorias de impacto, indicadores de categoria e modelos de caracterização. As categorias de impacto representam os principais problemas ambientais que podem ser provocados ou agravados pelo sistema estudado, os indicadores e modelo de caracterização são determinados, conforme a escolha do método de avaliação de impacto que será utilizado (ABNT, 2009a; SILVA, 2012).  Classificação: etapa em que ocorre a correlação dos resultados de ICV com as

categorias de impactos selecionadas (ABNT, 2009a).

 Caracterização: são calculados os resultados dos indicadores de categoria, ou seja, os elementos que contribuem para uma categoria de impacto são multiplicados por um fator de caracterização que retrata a sua contribuição relativa sobre os impactos ambientais (ABNT, 2009b; PRÉ CONSULTANTS, 2014).

2.2.1.4 Interpretação do Ciclo de Vida

Na última etapa de ACV, os resultados da avaliação de impacto são interpretados de modo a serem consistentes com objetivo e escopo definidos. A interpretação refere-se às aplicações pretendidas do estudo e é utilizada para explicar limitações, incertezas e desenvolver conclusões e recomendações de forma compreensível (ABNT 2009a; ILCD, 2011).

A interpretação é conduzida com base em três atividades. Inicialmente é realizada a identificação dos elementos mais significativos que contribuem nos resultados de ICV e AICV. Em seguida, é feita a avaliação desses elementos considerando as verificações de incertezas, sensibilidade, completeza e consistência. Após a verificação, são feitas as conclusões da ACV, identificando as limitações do estudo e desenvolvendo recomendações dos resultados de acordo com as aplicações pretendidas (EPA, 2006; ABNT 2009a; ILCD, 2011).

Devido à natureza do estudo de ACV, análises de incertezas são realizadas como um procedimento para avaliar como a imprecisão nos dados e pressupostos podem afetar a confiabilidade dos resultados. Para determinar o quanto mudanças nos dados e nos pressupostos metodológicos podem afetar os resultados, são feitas análises de sensibilidade, que permitem

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verificar a confiabilidade dos resultados finais e conclusões (EPA, 2006; ABNT 2009b; ILCD, 2011).

Já a verificação de completeza busca garantir que as informações e dados relevantes necessários para a interpretação estejam disponíveis e completos. A verificação da consistência serve para determinar se as premissas, métodos e dados utilizados ao longo do ACV são consistentes com o objetivo e escopo do estudo e com o ciclo de vida do sistema analisado (EPA, 2006; ABNT 2009a; ILCD, 2011).

2.3 ACV DE PRODUTOS TÊXTEIS

O setor têxtil e de confecção vem sendo estudado sob a óptica da ACV há alguns anos. A organização Cotton Incorporated (2016) realizou um estudo de ACV que teve como objetivo fornecer dados robustos e recentes de ICV para a produção global de fibra de algodão e fabricação de tecidos e avaliar os impactos ambientais de três peças de algodão. A ACV foi dividida em três fases: produção agrícola, processamento têxtil (dados de indústrias que são parceiras da organização) e uso (dados de pesquisa de mercado realizada). O estudo concluiu que, considerando todo o ciclo de vida do algodão, as fases de fabricação de têxteis e uso e consumo das peças dominam a maioria das categorias de impacto, devido principalmente ao alto consumo de energia no processamento dos produtos têxteis durante as etapas de preparação, tingimento e acabamento e na lavagem de roupas. Além disso, o estudo apontou que, apesar da contribuição da produção agrícola para o impacto total tenha sido menor do que as fases mencionadas anteriormente, a eutrofização, a acidificação e as emissões de campo associadas a fertilizantes nitrogenados, irrigação e descaroçamento foram identificados como os principais contribuintes da produção agrícola para o impacto geral.

Morita (2013) avaliou os impactos ambientais da produção da calça jeans utilizando o método de ACV. O estudo abrangeu desde a produção da fibra de algodão até o acabamento da peça de jeans confeccionada e identificou nos resultados que as etapas de produção da matéria-prima, tingimento e acabamento são as responsáveis pelas maiores potencialidades de impacto na produção de uma calça de jeans, sendo que as categorias de impacto mais relevantes foram ecotoxidade aquática e terrestre, toxicidade humana e eutrofização de água doce.

O estudo realizado por Donke et al. (2013) analisou a produção de plumas de algodão utilizadas para a produção de fibras na região de Savana no Brasil. A fonte de dados compreendeu dados primários obtidos com a Embrapa em relação à safra de 2010/2011 e secundários a partir de referências bibliográficas e consultas com especialistas. A ACV

(30)

identificou que, devido a extensa utilização de fertilizantes e pesticidas, os potenciais impactos mais elevados para o cultivo foram relacionados a ecotoxicidade terrestre e aquática e a toxicidade humana.

Morita, Maia e Ravagnani (2012a) realizaram um estudo de ACV sobre a obtenção da fibra de algodão no Brasil, a partir de dados obtidos junto a Embrapa. Foram apresentados os dados de entrada do inventário, bem como o método de AICV selecionado (Ecoindicator-99) e as respectivas categorias de impacto. Dentre outros, observou-se que os impactos associados às mudanças climáticas e acidificação/eutrofização devem-se a utilização de fertilizantes no plantio e combustíveis fósseis nas máquinas agrícolas. Além disso, os mesmos autores publicaram em 2012 um estudo que quantificou os impactos da produção de fios de algodão no Brasil pelo método convencional (fiação por anel) e não convencional (fiação por rotor ou open

end), também utilizando dados de empresas nacionais. Concluiu-se que o processo de fiação

convencional causa maiores impactos especialmente na ecotoxicidade e na acidificação/eutrofização, ocasionado principalmente devido ao desperdício maior no processo, cerca de 4% comparativamente ao processo não convencional (MORITA, MAIA e RAVAGNANI, 2012b).

Barbosa (2012) utilizou a ACV para realização de um diagnóstico dos impactos ambientais de parte da cadeia têxtil (de plantio e descaroçamento do algodão, transporte do produto e fiação). O inventário foi feito principalmente com dados primários nacionais. A partir dos resultados adquiridos com o método de avaliação ReCiPe (RIVM, Radboud University, CML, e PRé Consultants, 2008) e o Demanda de Energia Acumulada (CED) (International Federation of Institutes for Advanced Studies - IFIAS, 1970), foi possível observar que a produção de pluma de algodão apresentou os potenciais impactos mais significativos, relacionados a essas categorias de impacto: mudanças climáticas; depleção do ozônio; formação de oxidantes fotoquímicos; formação de material particulado; toxicidade humana; acidificação terrestre; eutrofização de água doce; ecotoxicidade terrestre e de água doce; depleção fóssil e recursos energéticos não renováveis.

(31)

3 METODOLOGIA

3.1 AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA

A estruturação e elaboração desse estudo seguiu orientações das normas NBR ISO 14040 (ABNT, 2009a) e 14044 (ABNT, 2009b).

3.1.1 Definição do objetivo e escopo 3.1.1.1 Definição do objetivo

Este estudo de ACV tem como objetivo avaliar o desempenho ambiental do ciclo de vida da produção de uma malha de algodão e identificar oportunidades de melhoria no sistema de produto.

3.1.1.2 Função e Unidade funcional

O produto de estudo é uma malha de fio 100% algodão, tingida e acabada, cuja função é ser utilizada como matéria-prima para a confecção de artigos têxteis. Nesse caso, a unidade funcional coincide com o fluxo de referência e é definida como: “produção de 1000 kg de malha de algodão tingida e acabada para aplicação têxtil”.

3.1.1.3 Sistema de produto e fronteiras do sistema

O sistema do produto foi delimitado de acordo com a fronteira do sistema considerado e é apresentado na Figura 4. A fronteira do sistema é do tipo cradle-to-gate (berço ao portão), considerando as etapas desde o cultivo do algodão até o processo de tingimento e acabamento da malha de algodão, não incluindo as etapas de confecção, uso e disposição final. No sistema, considerou-se a produção de combustíveis, materiais auxiliares, energia elétrica e transporte de produtos finalizados. Não estão incluídos a fabricação de maquinários utilizados, produção e transporte de materiais das embalagens.

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Figura 4 – Sistema do produto e fronteira do sistema de produção da malha de algodão.

Nota: * Nos resíduos sólidos estão incluídos os resíduos têxteis que são reciclados e revendidos. Fonte: Elaborado pela autora.

3.1.1.4 Fontes de dados e requisitos de qualidade

Para os dados utilizados no inventário do ciclo de vida, buscou-se priorizar dados de origem nacional. Devido às limitações de tempo da pesquisa, a coleta de dados primários foi realizada apenas para o processo de tingimento e acabamento. Para os outros processos, foram utilizados dados secundários. A fonte de dados, escopo temporal e geográfico e tecnológico para cada uma das etapas analisadas nessa ACV são descritas abaixo:

 Produção de algodão: a fonte compreendeu dados publicados por Donke et al. (2013), Morita, Maia e Ravagnani (2012a) e Arduin (2013). Todos esses estudos utilizaram

(33)

como fonte de dados primários a Embrapa, os quais se referem à safra de 2011/2012, na região central do Brasil. O escopo tecnológico é por um sistema de plantio direto não irrigado (sistema mais utilizado no Brasil), em rotação com cultivo de milho (DONKE

et al., 2013);

 Fiação: a fonte compreendeu dados publicados por Barbosa (2012), os quais foram obtidos em uma cooperativa de fiação localizada no Paraná. Os dados foram coletados durante o mês de julho de 2010. O escopo tecnológico foi o método convencional por filatório anel;

 Tecelagem/ Malharia: a fonte compreendeu dados publicados por Cotton Incorporated (2016). O estudo realizou uma coleta de dados primários em indústrias localizadas na Eurásia, América Latina, Ásia Leste, Ásia Central e do Sul, Estados Unidos e Europa. Os dados são referentes ao período de 2014 a 2015 e foram agrupados e normalizados de forma a obter uma média global. O escopo tecnológico foi em relação às tecnologias mais representativas para cada região.

 Tingimento e Acabamento: a fonte compreendeu a coleta de dados primários em uma indústria de tingimento e acabamento têxtil localizada na Região do Vale do Itajaí, em Santa Catarina. Os dados coletados se referem ao ano de 2018. O escopo tecnológico foi o tingimento por esgotamento em máquinas overflow e jetflow, passando por secadoras e calandras para acabamento.

3.1.1.5 Alocação

Como os processos do sistema considerado geram coprodutos, foi realizada alocação mássica para distribuir as cargas ambientais para os diferentes coprodutos. Para o cultivo do algodão, optou-se por alocar todo o impacto para a fibra de algodão, como também considerado por Donke et al. (2013). Para os processos de fiação, malharia e tingimento e acabamento considerou-se a alocação mássica. Os critérios de alocação são posteriormente descritos na seção sobre o ICV.

3.1.1.6 Programa computacional de ACV

O programa escolhido para realizar o estudo de avaliação do ciclo de vida foi o Simapro 8.2.3. O Simapro é uma ferramenta capaz de coletar dados e analisar o desempenho

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ambiental de produtos e serviços, sendo considerado um dos programas mais utilizados no mundo para a ACV (PRÉ CONSULTANTS, 2019).

Dentro do programa há bancos de dados que contém informações de diversos produtos, como a base de dados ecoinvent, utilizada neste trabalho. O banco de dados pode ser escolhido pelo usuário para elaboração de um sistema de produto, como também é possível criar ou editar novos processos e inseri-los no sistema. Além disso, o SimaPro permite adaptar métodos de AICV para a realidade do estudo, analisar cada um dos fluxos de matéria e energia e identificar de forma precisa a origem dos impactos ambientais (ENCICLO, 2015).

3.1.2Análise do Inventário do Ciclo de Vida

Os dados do inventário do ciclo de vida foram separados pelas etapas selecionadas na fronteira do sistema, ou seja, desde o cultivo de algodão até o tingimento e acabamento da malha de algodão.

Conforme mencionado na metodologia, os dados das etapas de cultivo de algodão, fiação e malharia são secundários, enquanto da etapa de tingimento e acabamento são dados primários coletados de acordo com as orientações da NBR ISO 14044 (2009b). O questionário utilizado na coleta está no Apêndice A e os processos com os nomes utilizados no SimaPro estão no Apêndice B.

3.1.2.1 Inventário do Cultivo de Algodão

Na Tabela 1 são apresentadas as entradas e saídas do processo de cultivo de algodão relacionados a 1 tonelada de fibra de algodão.

O processo do cultivo compreende inicialmente a preparação da terra a partir de aragem, semeadura e utilização de insumos químicos para realizar tratos culturais, como: corretivos do pH do solo (cal e gesso), fertilizantes (superfosfato triplo, cloreto de potássio, sulfato de zinco, ureia, bórax e sulfato de amônio) e controladores de pragas (inseticidas, herbicidas e fungicidas). Além dessas entradas, o processo necessita de óleo diesel como combustível para as operações com máquinas agrícolas e água que é utilizada para realizar a dissolução dos insumos químicos, nesse cultivo não há irrigação devido a região em que se encontra. Após a colheita, o algodão em caroço passa por beneficiamento (o qual foi considerado no mesmo local do plantio) para separar as fibras das sementes.

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Quantidade Unid. Fonte PRODUTOS

Produto Cultivo, Fibra de algodão 1,00E+00 ton -

Quantidade Unid. Fonte

ENTRADAS

Ocupação de área 2,78E-01 ha Donke et al (2013)

Transformação de arável 2,78E-01 ha Donke et al (2013) Transformação para arável 2,78E-01 ha Donke et al (2013)

Energia elétrica 1,99E+02 kWh Morita; Maia; Rvagnani (2012)

Água 1,61E+03 L Morita; Maia; Rvagnani (2012)

Sementes 8,76E+00 kg Donke et al (2013)

Cal e gesso 5,88E+02 kg Donke et al (2013)

Ureia 3,93E+01 kg Donke et al (2013)

Superfosfato triplo 8,13E+01 kg Donke et al (2013)

Cloreto de potássio 6,00E-02 kg Donke et al (2013)

Sulfato de zinco 2,78E+00 kg Donke et al (2013)

Bórax 5,05E+00 kg Donke et al (2013)

Sulfato de amônio 5,56E+01 kg Donke et al (2013)

Inseticidas 8,84E+00 kg Donke et al (2013)

Fungicidas 6,75E-01 kg Donke et al (2013)

Glifosato 1,00E+00 kg Donke et al (2013)

Diuron 500 SC 1,50E+00 kg Donke et al (2013)

Herbicidas 2,42E+00 kg Donke et al (2013) Reguladores de crescimento 7,00E-02 kg Morita; Maia; Rvagnani (2012)

Óleo diesel 4,67E+01 kg Donke et al (2013)

Quantidade Unid. Fonte

SAÍDAS

Emissões para o ar Dióxido de carbono 4,54E+02 kg Arduin (2013)

Monóxido de dinitrogênio 9,79E+00 kg Arduin (2013)

Óxidos de nitrogênio 1,16E+00 kg Arduin (2013)

Amônia 2,92E+00 kg Arduin (2013)

Óxido nítrico 3,56E+00 kg Arduin (2013)

Hidrocarbonetos 1,24E-02 kg Arduin (2013)

Monóxido de carbono 1,73E-02 kg Arduin (2013)

Dióxido de enxofre 4,71E-02 kg Arduin (2013)

Metano 6,02E-03 kg Arduin (2013)

Benzeno 3,41E-04 kg Arduin (2013)

Cádmio 4,67E-07 kg Arduin (2013)

Cromo 2,33E-06 kg Arduin (2013)

Cobre 7,93E-05 kg Arduin (2013)

Níquel 3,27E-06 kg Arduin (2013)

Zinco 4,67E-07 kg Arduin (2013)

Benzo (a) pireno 1,40E-06 kg Arduin (2013)

Selênio 4,67E-07 kg Arduin (2013)

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Quantidade Unid. Fonte

Benzo (a) fluorateno 2,33E-06 kg Arduin (2013)

Criseno 9,33E-06 kg Arduin (2013)

Dibenzo (a,h) antraceno 4,67E-07 kg Arduin (2013)

Fluoranteno 2,10E-05 kg Arduin (2013)

Fenantreno 1,17E-04 kg Arduin (2013)

Partículas, <2,5 1,57E-02 kg Arduin (2013)

Glifosato 3,76E-01 kg Arduin (2013)

Carfentrazona-etilo 6,59E-05 kg Arduin (2013)

Abamectina 7,03E-03 kg Arduin (2013)

Tiametoxam 2,27E-02 kg Arduin (2013)

Metalaxil 5,60E-04 kg Arduin (2013)

Fludioxonil 3,72E-04 kg Arduin (2013)

Azoxystrobin 1,59E-03 kg Arduin (2013)

Diuron 5,03E-01 kg Arduin (2013)

Clomazone 1,29E-01 kg Arduin (2013)

Compostos de arsênio 1,91E-01 kg Arduin (2013)

Primisulfuron 3,23E-01 kg Arduin (2013)

Haloxifope-etoxietilo 1,01E-02 kg Arduin (2013)

Sethoxydim 1,13E-03 kg Arduin (2013)

Carbamato 3,92E-02 kg Arduin (2013)

Profenofós 3,87E-02 kg Arduin (2013)

Spinosad 3,12E-04 kg Arduin (2013)

Malathion 2,42E+00 kg Arduin (2013)

Cipermetrina 6,94E-02 kg Arduin (2013)

Lambda-cialotrina 5,36E-02 kg Arduin (2013)

Fipronil 1,48E-06 kg Arduin (2013)

N,N- dimetiltiouréia 2,00E-03 kg Arduin (2013)

Metomil 3,16E-03 kg Arduin (2013)

Triflumuron 1,20E-02 kg Arduin (2013)

Thiodicarb 1,02E-02 kg Arduin (2013)

Etofenprox 4,29E-03 kg Arduin (2013)

Imidacloprid 1,28E-02 kg Arduin (2013)

Clorpirifós 1,33E-01 kg Arduin (2013)

Cartap 5,89E-03 kg Arduin (2013)

Trifloxistrobina 4,42E-03 kg Arduin (2013)

Difenoconazole 7,22E-03 kg Arduin (2013)

Penconazol 2,42E-02 kg Arduin (2013)

Hidróxido de fentina 3,69E-02 kg Arduin (2013)

Cloreto de mepiquat 2,31E-02 kg Arduin (2013)

Etefon 2,88E-01 kg Arduin (2013)

Ciclanilida 5,03E-03 kg Arduin (2013)

Tidiazuron 1,01E-02 kg Arduin (2013)

Emissões para a

água Nitrato 8,76E+00 kg Arduin (2013)

Fosfato 6,17E-03 kg Arduin (2013)

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Quantidade Unid. Fonte

Abamectina 8,76E+00 kg Arduin (2013)

Tiametoxam 6,17E-03 kg Arduin (2013)

Metalaxil 1,28E-10 kg Arduin (2013)

Azoxystrobin 3,19E-08 kg Arduin (2013)

Diuron 1,51E-05 kg Arduin (2013)

Compostos de arsênio 6,23E-07 kg Arduin (2013)

Haloxifope-etoxietilo 9,59E-07 kg Arduin (2013)

Sethoxydim 1,94E-04 kg Arduin (2013)

Metil carbamato 1,18E-05 kg Arduin (2013)

Profenofós 6,02E-05 kg Arduin (2013)

Malathion 5,24E-07 kg Arduin (2013)

Cipermetrina 7,08E-07 kg Arduin (2013)

Lambda-cialotrina 1,98E-06 kg Arduin (2013)

Fipronil 3,63E-09 kg Arduin (2013)

Imidacloprid 1,52E-05 kg Arduin (2013)

Clorpirifós 6,12E-08 kg Arduin (2013)

Difenoconazole 8,89E-07 kg Arduin (2013)

Penconazol 2,08E-10 kg Arduin (2013)

Hidróxido de fentina 9,26E-05 kg Arduin (2013)

Cloreto de mepiquat 1,69E-10 kg Arduin (2013)

Etefon 5,69E-07 kg Arduin (2013)

Ciclanilida 2,04E-06 kg Arduin (2013)

Thidiazuron 3,34E-07 kg Arduin (2013)

Cádmio 8,89E-06 kg Arduin (2013)

Cobalto 7,87E-07 kg Arduin (2013)

Cobre 2,11E-08 kg Arduin (2013)

Mercúrio 6,21E-10 kg Arduin (2013)

Molibdênio 1,69E-07 kg Arduin (2013)

Níquel 2,56E-06 kg Arduin (2013)

Chumbo 5,28E-08 kg Arduin (2013)

Selênio 8,77E-08 kg Arduin (2013)

Zinco 1,82E-05 kg Arduin (2013)

Etefon 1,12E-05 kg Arduin (2013)

Ciclanilida 1,40E-06 kg Arduin (2013)

Emissões para o

solo Fosfato 2,12E+00 kg Arduin (2013)

Arsênico 1,19E-03 kg Arduin (2013)

Cádmio 1,93E-02 kg Arduin (2013)

Cobalto 2,49E-04 kg Arduin (2013)

Cobre 3,20E-04 kg Arduin (2013)

Mercúrio 9,28E-05 kg Arduin (2013)

Molibdênio 1,69E-03 kg Arduin (2013)

Níquel 2,53E-02 kg Arduin (2013)

Chumbo 4,72E-04 kg Arduin (2013)

Selênio 8,54E-04 kg Arduin (2013)

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Quantidade Unid. Fonte

Glifosato 3,68E-02 kg Arduin (2013)

Abamectina 2,57E-04 kg Arduin (2013)

Tiametoxam 2,09E-03 kg Arduin (2013)

Metalaxil 3,44E-05 kg Arduin (2013)

Fludioxonil 1,80E-05 kg Arduin (2013)

Azoxystrobin 1,53E-04 kg Arduin (2013)

Diuron 6,41E-02 kg Arduin (2013)

Compostos de arsênio 7,29E-03 kg Arduin (2013)

Primisul 1,78E-02 kg Arduin (2013)

Metil carbamato 1,93E-03 kg Arduin (2013)

Profenofós 2,59E-06 kg Arduin (2013)

Cipermetrina 6,93E-03 kg Arduin (2013)

Lambda-cialotrina 1,91E-03 kg Arduin (2013)

Fipronil 1,26E-07 kg Arduin (2013)

Metomil 2,83E-06 kg Arduin (2013)

Triflumuron 1,89E-04 kg Arduin (2013)

Etofenprox 6,83E-05 kg Arduin (2013)

Imidacloprid 6,20E-04 kg Arduin (2013)

Clorpirifós 7,13E-06 kg Arduin (2013)

Trifloxistrobina 6,16E-07 kg Arduin (2013)

Difenoconazol 7,82E-04 kg Arduin (2013)

Penconazol 1,22E-03 kg Arduin (2013)

Hidróxido de fentina 1,03E-03 kg Arduin (2013)

Cloreto de mepiquat 7,90E-04 kg Arduin (2013)

Etefon 2,42E-02 kg Arduin (2013)

Ciclanilida 4,44E-03 kg Arduin (2013)

Thidiazuron 7,60E-04 kg Arduin (2013)

Óleo Mineral 8,70E-02 kg Arduin (2013)

Fonte: Elaborado pela autora.

3.1.2.2 Inventário da Fiação

Na Tabela 2 são apresentadas as entradas e saídas do processo de fiação da fibra de algodão que produzem 1 tonelada de fio de algodão. Os dados da fiação referem-se ao sistema convencional por filatório anel. Essa indústria localiza-se em Maringá/PR, portanto nessa etapa foi considerado o transporte da fibra de algodão produzida no Mato Grosso até a fiação.

De acordo com Barbosa (2012), a partir dos dados obtidos na indústria, para produzir 1 kg de fio de algodão são necessários 1,13 kg de fibra de algodão. Dessa forma, o transporte da fibra de algodão foi obtido multiplicando-se a distância média entre o Mato Grosso e Maringá pela quantidade de fibras de algodão necessárias, em toneladas.

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Ainda de acordo com os dados de Barbosa (2012), convertendo-se para toneladas, para produzir 1 tonelada de fio de algodão, 57,3 kg de resíduos de algodão são recuperados e vendidos. Considerando esse coproduto, realizou-se uma alocação por massa no qual 94,6% dos impactos vão para o fio de algodão e 5,4% vão para os resíduos vendidos.

Tabela 2 – Produto, entradas e saídas do processo de fiação.

Quantidade Unid. Fonte

PRODUTOS

Produto Fiação, Fio de algodão 1,00E+03 kg -

Fiação, Resíduos para venda 5,73E+01 kg Barbosa (2012)

Quantidade Unid. Fonte

ENTRADAS

Energia elétrica 3,32E+03 kWh Barbosa (2012)

Fibra de algodão 1,13E+03 kg Barbosa (2012)

Transporte de plumas para a cooperativa 1,47E+03 tkm Calculado

Quantidade Unid. Fonte

SAÍDAS

Emissões para o ar Material particulado 1,33E-05 kg Barbosa (2012)

Resíduos para o aterro 1,30E+02 kg Barbosa (2012)

Fonte: Elaborado pela autora.

3.1.2.3 Inventário da Malharia

Na Tabela 3 são apresentadas as entradas e saídas do processo de malharia que possui como produto o tecido de malha de algodão.

Conforme mencionado no tópico 3.1.1.4, por serem dados de malharia relativos a uma média global do estudo do Cotton Incorporated (2016), definiu-se que esta malharia está localizada em Brusque/SC, por ser uma das principais origens da malha de algodão utilizada na indústria de tinturaria e acabamento analisada.

De acordo com Cotton Incorporated (2016), são necessárias 1,33 ton de fio de algodão para produzir 1,31 ton de malha de algodão. Dessa forma, o transporte do fio de algodão foi obtido multiplicando-se a distância média entre a Maringá e Brusque pela quantidade de fios de algodão necessários.

Os resíduos têxteis que são reciclados compreendem resíduos de fibras (0,452 kg), resíduos de fios (3,22 kg) e resíduos de tecido de malha (2,1 kg), totalizando 5,77 kg. Por não se ter conhecimento de processos de alocação para a etapa de malharia, considerou-se a mesma

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alocação por massa utilizada na fiação: 94,6% para o tecido de malha de algodão, e 5,4% para os resíduos têxteis reciclados.

Tabela 3 – Produto, entradas e saídas do processo da malharia.

Quantidade Unid. Fonte

PRODUTOS

Produto Malharia, Tecido de malha 1,31E+03 kg Cotton Incorporated (2016) Malharia, Resíduos têxteis reciclados 5,77E+00 kg Cotton Incorporated (2016)

Quantidade Unid. Fonte

ENTRADAS

Energia elétrica 1,25E+03 MJ Cotton Incorporated (2016)

Energia térmica do gás natural 1,82E+03 MJ Cotton Incorporated (2016)

Fio de algodão 1,33E+03 kg Cotton Incorporated (2016)

Lubrificante 2,31E+00 kg Cotton Incorporated (2016) Transporte de fios para a malharia 8,83E+02 tkm Calculado

Quantidade Unid. Fonte

SAÍDAS

Resíduos de fibras para incineração 1,33E+01 kg Cotton Incorporated (2016) Resíduos inorgânicos para o aterro 2,26E-02 kg Cotton Incorporated (2016) Resíduos de lubrificante para descarte 6,03E-02 kg Cotton Incorporated (2016)

Fonte: Elaborado pela autora.

3.1.2.4 Inventário do Tingimento e Acabamento

Na Tabela 6 são apresentadas as entradas e saídas do processo de tingimento e acabamento que possui como produto o tecido de malha de algodão tingido e acabado.

O processo de tingimento é realizado pelo método de esgotamento e envolve o uso de corantes e preparações a base desses, como também a utilização de auxiliares que variam conforme o tipo de corante a ser utilizado. Na indústria analisada, são utilizados diversos tipos de corantes (sulfurosos, ácidos, básicos, diretos, dispersos e reativos). Devido à falta de especificação dos tipos de corantes na base de dados do ecoinvent, considerou-se a soma de todos eles, que compreendeu aproximadamente 259 toneladas, apesar das diferenças que podem ocorrer entre eles. O processo de acabamento também envolve a adição de auxiliares químicos durante os banhos (que variam conforme o tipo de acabamento requerido), secagem e calandragem, processos que ajustam as dimensões do tecido, melhoram a textura e dão brilho.

Salienta-se que no inventário foi contabilizado uma considerável quantidade de auxiliares químicos. Esses produtos são compostos de misturas complexas de surfactantes, amaciadores, solventes, agentes quelantes e polímeros à base de água que são projetados para

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executar uma determinada função nas etapas de tingimento e acabamento. Por causa da enorme variedade de produtos químicos nas misturas, existe dificuldade em identificar seus componentes, que inclusive muitas vezes não são divulgados pelos fabricantes. Portanto, esses valores foram inseridos no SimaPro como químicos orgânicos e inorgânicos.

A indústria possui duas caldeiras para aquecimento de água e geração de vapor, as quais são alimentadas por cavaco advindo de reflorestamento, a energia elétrica consumida é para operação dos maquinários, controle de temperatura, refrigeração e iluminação. Além disso há geradores que são alimentados por diesel, porém a indústria não contabiliza o consumo de energia dos mesmos. O diesel contabilizado no inventário inclui também o consumido pelas frotas de caminhões própria. A água utilizada na indústria é captada em um rio próximo e passa por tratamento antes de entrar no processo, o efluente gerado também é tratado.

Porém, das saídas do tratamento de efluentes, foi considerado apenas o lodo gerado no inventário. Outros fluxos elementares que são conhecidos durante os processos não foram possíveis contabilizar, como o consumo de óleo térmico nos maquinários e a quantidade de vapor gerado pelas caldeiras.

A indústria realiza o tingimento e acabamento de diversas composições de tecidos além da malha de algodão. A entrada de matéria-prima é mostrada na Tabela 4, a saída desses produtos não é contabilizada pela indústria, mas, de acordo com as informações fornecidas, em média há uma perda de 11% do peso para a produção geral e 7% de perda para a malha de algodão. Com esses percentuais estimou-se as saídas dos produtos, que são apresentadas na Tabela 5.

O valor de resíduos têxteis que são vendidos inclui o valor de perda do peso da malha de algodão (303,31 ton) e do peso das outras composições de tecidos (1.144,06 ton) menos 204,4 ton de resíduos têxteis que foram considerados como não reciclados.

Tabela 4 – Entradas de matéria-prima do processo de tingimento e acabamento.

Entrada de Matéria-prima

Todas as composições 14.733,49 ton Malha 100% algodão 4.332,96 ton Outras composições 10.400,53 ton

Fonte: Dados obtidos com indústria localizada na Região do Vale do Itajaí.

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