Fileira do Leite e Derivados Avaliação de Ciclo de Vida do leite UHT, iogurte e queijo

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Relatório Técnico

Setembro 2014

Fileira do Leite e Derivados

Avaliação de Ciclo de Vida do leite UHT, iogurte e

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Ficha Técnica

Coordenador da Fileira

Luís Arroja, Universidade de Aveiro

Grupo de trabalho

Sara Belo, Universidade de Aveiro

Ana Cláudia Dias, Universidade de Aveiro

Henrique Trindade, Universidade de Trás-os-Montes-e-Alto-Douro José Almeida, Universidade de Trás-os-Montes-e-Alto-Douro Luís Pinto de Andrade, Instituto Politécnico de Castelo Branco

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Abreviaturas e Acrónimos

AC – Alterações Climáticas ACV – Avaliação de Ciclo de Vida

AICV – Análise de Inventário de Ciclo de Vida AT – Acidificação Terrestre

CO – Monóxido de Carbono CO2 – Dióxido de Carbono

CN – Cabeças Normais

EAD – Eutrofização de Água Doce

ECM – Energy Corrected Milk (energia de leite corrigida) EM – Eutrofização Marinha

FPCM – Fat and Protein Corrected Milk (gordura e proteína de leite corrigida) GEE – Gases com Efeito de Estufa

ICV – Inventário de Ciclo de Vida

ISO – Interational Standart Organization EU – União Europeia

INE – Instituto Nacional de Estatística N – Azoto NH3 – Amoníaco NO3- – Nitrato NOX – Óxidos de Azoto NO2 – Dióxido de azoto NW - Noroeste

COVNM – Compostos Orgânicos Voláteis Não Metânicos P – Fósforo

PO43- – Fosfato

PE – Polietileno

PEAD – Polietileno de alta densidade PEBD – Polietileno de baixa densidade PET – Polietileno de Tereftalato PP – Polipropileno

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Abreviaturas e Acrónimos PS – Poliestireno

PVC – PolyVinyl Chloride (Policloreto de Vinilo)

REAP – Regime de Exercício da Atividade Pecuária

S1 – Subsistema produção de alimentos concentrados S2 – Subsistema produção de silagens de milho e azevém S3 – Subsistema produção animal

SEL – Subsistema exploração leiteira

SFL – Subsistema fábrica de leite UHT

SFI – Subsistema fábrica de iogurte

SFL – Subsistema fábrica de queijo

SO2 – Dióxido de enxofre

SST – Sólidos Suspensos Totais UF – Unidade funcional

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Índice

ABREVIATURAS E ACRÓNIMOS I 1 INTRODUÇÃO 1 1.1 ENQUADRAMENTO 1 1.2 OBJECTIVO DO ESTUDO 1

2 CARATERIZAÇÃO DA FILEIRA DO LEITE E DERIVADOS EM PORTUGAL 3

2.1 EVOLUÇÃO DA FILEIRA EM ESTATÍSTICA 3

2.1.1 PRODUÇÃO DE LEITE E DERIVADOS 3

2.1.2 BALANÇO DE APROVISIONAMENTO 5

2.1.3 EFETIVO BOVINO LEITEIRO 6

2.2 SECTOR PRIMÁRIO NO CONTEXTO REGIONAL 6

2.2.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO LEITEIRA DO NW 8

3 METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA (ACV) 11

4 ACV DA PRODUÇÃO DE LEITE E DERIVADOS 15

4.1 LEITE DE VACA CRU 16

4.1.1 DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO 16

4.1.2 ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA 22

4.1.3 AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 30

4.1.4 OPORTUNIDADES DE MELHORIA 34

4.2 LEITE UHT 35

4.3 IOGURTE 44

4.4 QUEIJO 53

4.4.1 DEFINIÇÃO DO OBJETIVO E DO ÂMBITO 53

5 CONCLUSÕES 62

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Índice

Índice de Tabelas

Tabela 2.1 - Evolução da produção de leite (Fonte: INE, 2014). ___________________________________________ 4 Tabela 2.2 - Recolha, tratamento e transformação do leite (Fonte: INE, 2014). ______________________________ 5 Tabela 2.3 - Evolução da balança de aprovisionamento dos lacticínios (Fonte: INE, 2014) ______________________ 6 Tabela 2.4 – Evolução do efetivo de vacas leiteiras (Fonte: INE, 2014) _____________________________________ 6 Tabela 4.1 - Principais parâmetros característicos da exploração leiteira tipo, analisada no estudo. _____________ 19 Tabela 4.2 - Alimentação fornecida aos animais (kg . animal-1 . dia-1). _____________________________________ 20 Tabela 4.3 - Inventário de ciclo de vida da produção da alimentação concentrada (S1), expresso por 1000 kg de concentrado. __________________________________________________________________________________ 23 Tabela 4.4 - Inventário de ciclo de vida da produção de silagens de milho e azevém (S2), expresso por 1 hectare de cultivo. ______________________________________________________________________________________ 24 Tabela 4.5 - Consumo de gasóleo de cada operação realizada na produção de silagem de milho e silagem de azevém. ____________________________________________________________________________________________ 25 Tabela 4.6 – Inventário de ciclo de vida da produção animal (S3), expresso por 1 kg de leite cru. _______________ 27 Tabela 4.7 - Quantidade de dejectos produzidos pelos animais, na forma de estrume e chorume e teor dos dejectos em azoto total (Nt), pentóxido de fosforo (P2O5) e óxido de potássio (K2O). ________________________________ 28

Tabela 4.8 - Perfil dos transportes considerados no subsistema exploração leiteira (SEL). ______________________ 30

Tabela 4.9 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema de produção de leite – Subsistema

exploração leiteira (SEL), expressos por 1 kg de leite cru. _______________________________________________ 30

Tabela 4.10 - Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de leite UHT (SFL), expresso por 1 kg ECM de leite

UHT). ________________________________________________________________________________________ 40 Tabela 4.11 – Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de leite UHT (SFL). ___________________ 41

Tabela 4.12 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção leite UHT, expressos por 1 kg ECM de leite UHT). _________________________________________________________________________________ 41 Tabela 4.13 - Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de iogurte (SFI), expresso por 1 kg de iogurte. _____ 49

Tabela 4.14 – Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de iogurte (SFI) ______________________ 50

Tabela 4.15 – Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de iogurte. ______________________________________________________________________________________ 51 Tabela 4.16 – Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de queijo (SFQ), expresso por 1 kg de queijo curado. 58

Tabela 4.17 - Perfil dos transportes considerados no subsistema de fábrica de queijo (SFQ). ___________________ 59

Tabela 4.18 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de queijo curado. _________________________________________________________________________________ 59

Índice de Figuras

Figura 2.1 - Distribuição das vacas leiteiras (a amarelo) e aleitantes (a verde) em Portugal (INE, 2011). ___________ 7 Figura 2.2 - Evolução recente do sector de leite português: a) Entrega de leite e número de produtores, e b) Produção de leite por exploração (adaptado de Cardoso e Pimentel, 2008) ________________________________________ 10 Figura 3.1 - Fases de desenvolvimento metodológico de uma avaliação de ciclo de vida, segundo as normas ISO (ISO, 2006) ________________________________________________________________________________________ 11 Figura 4.1 - Ciclo de vida dos produtos lácteos e fronteiras dos sistemas em estudo. _________________________ 15 Figura 4.2 - Fronteiras do sistema de produção de leite de vaca cru – Exploração leiteira (SEL). _________________ 17

Figura 4.3 - Visão geral das principais emissões de poluentes ao nível da exploração leiteira. __________________ 28 Figura 4.4 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite cru. _______ 31 Figura 4.5 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de leite UHT. ______________________ 36 Figura 4.6 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite UHT._______ 42 Figura 4.7 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de iogurte. ________________________ 45 Figura 4.8 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de iogurte. ________ 51 Figura 4.9 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de queijo._________________________ 54 Figura 4.10 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de queijo. _______ 60

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Introdução

1 Introdução

1.1 Enquadramento

O projeto ECODEEP - EcoEficiência e EcoGestão no sector AgroIndustrial - tem como objetivo aumentar a competitividade, sustentabilidade e inovação no sector agroalimentar através do desenvolvimento de metodologias inovadoras com base no conceito de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), contribuindo para a redução/minimização das incidências ambientais, a otimização da gestão dos recursos naturais enquanto matérias-primas e a adoção das melhores técnicas e práticas ambientais nas empresas que constituem o universo das diferentes fileiras de atividade do sector agroalimentar. Na prossecução deste objectivo, o projeto ECODEEP contribuirá de forma indelével para o aumento da competitividade das diferentes fileiras da indústria agroalimentar, pela identificação de oportunidades de racionalização de consumos de matérias-primas e de energia e da minimização da produção de resíduos, efluentes e emissões.

O presente relatório visa descrever o trabalho desenvolvido durante o projeto supracitado, no âmbito do da fileira do Leite e Derivados.

1.2 Objectivo do estudo

O objetivo principal do presente estudo é obter o perfil ambiental da fileira do leite e derivados em Portugal, recorrendo à avaliação de ciclo de vida (ACV). A ACV é uma ferramenta de gestão ambiental que pode ser amplamente utilizada para avaliar os potenciais impactos ambientais causados por produtos, processos e serviços durante todo o seu ciclo de vida. Esta ferramenta tem vindo a ser amplamente aplicada na comunidade científica, em indústrias e organizações, que pretendem avaliar o impacto de suas atividades na perspectiva de ciclo de vida, nomeadamente na cadeia produtiva do leite e respectivos produtos lácteos, em diversos países.

Neste estudo são avaliados os produtos lácteos com maior importância em Portugal, em termos produtivos, nomeadamente o leite UHT, o iogurte e o queijo. Assim, para o desenvolvimento deste trabalho são caracterizadas as principais fases de produção aliadas à fileira dos lacticínios em Portugal e quantificados e avaliados os potenciais impactes ambientais associados ao ciclo de vida dos produtos.

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Introdução

Por fim, são também objetivos deste estudo, identificar a(s) fase(s) de ciclo de vida, ou processos específicos mais críticos, isto é, as fases ou processos de produção que representam uma maior contribuição no impacte ambiental total do produto; e por fim, tendo em consideração os resultados obtidos, identificar possíveis oportunidades de melhoria no desempenho da produção de lacticínios, numa perspectiva de ciclo de vida, visando o apoio a futuras decisões e melhorando projectos futuros, nomeadamente na eficiência energética, eficiência produtiva (diminuição do consumo de matérias-primas e/ou consumo de matérias-primas alternativas) e eficiência ambiental (diminuição das emissões líquidas e gasosas e menor produção de resíduos).

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

2 Caraterização da fileira do leite e derivados em Portugal

Sendo objectivo deste estudo obter o perfil ambiental da produção dos produtos lacteos em Portugal, é importante conhecer a representatividade desta fileira a nível nacional, bem como as estruturas e sistemas de maior importância. Neste sentido, nas seguintes subsecções são descritos sumariamente estes aspectos.

2.1 Evolução da fileira em Estatística

A produção leiteira representa uma das principais atividades agrícolas na União Europeia (Eurostat, 2006). Em muitos Estados-Membros e regiões, a produção de leite é um pilar fundamental da economia regional e do valor acrescentado agrícola, em termos da sua contribuição direta e indireta para o PIB e para o emprego no sector primário.

A nível nacional, a fileira dos lacticínios também tem um papel bastante significativo no sector da produção agro-alimentar, apresentando uma importância relativa e uma dinâmica próxima daquela que se verifica na UE. Em 2013, o sector do leite representou 11,3% da produção agrícola nacional (763,2M€) e cerca de 27,7% da produção animal (INE, 2014). Na produção leiteira, destaca-se a produção de leite de vaca, cerca de 94,7%, sendo o restante de ovelha (3,7%) e cabra (1,6%) (INE, 2014). A indústria dos lacticínios, no ano 2012 representou 13,5% do valor de vendas das indústrias alimentares em Portugal.

2.1.1 Produção de leite e derivados

Produção de Leite Cru

Apesar da produção de leite de vaca ser um dos sectores da actividade agrícola que mais evolução tem sentido nos últimos anos (Ovelheiro, 2005), o valor anual de produção tem-se mantido relativamente estável. Este facto resulta do aumento de produtividade do sector, em grande parte devido ao investimento em tecnologia e ao melhoramento genético do efetivo leiteiro em compensação da redução do número de vacas leiteiras. Porém, o aumento dos custos dos fatores de produção tem sido suportado pelos produtores sem contrapartidas no preço do leite (INE, 2011).

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

Segundo os últimos dados do INE (2014), em 2013, a produção de leite foi de 1.894 milhões de litros, menos 4,4% face ao ano anterior (tabela 2.1). Particularmente na produção de leite de vaca, registou-se uma redução de 4,5%, que poderá ter ocorrido pelas condições climatéricas desfavoráveis registadas no verão (onda de calor) e ao elevado preço dos fatores de produção, nomeadamente concentrados para animais (INE, 2014). A produção de leite de ovelha (69,7 milhões de litros) e de cabra (29,8 milhões de litros) registaram um decréscimo menos acentuado de 2,4% e 3,0%, respectivamente.

Tabela 2.1 - Evolução da produção de leite (Fonte: INE, 2014).

Produção de leite (*1000 L) 2011 2012 2013 Leite 1.964.943 1.982.016 1.894.438 De vaca 1.860.831 1.879.851 1.794.932 De ovelha 74.267 71.485 69.748 De cabra 29.845 30.680 29.758 Produção de Lacticínios

A atividade da Industria dos Lacticínios foca-se na produção de alimentos baseados no leite ou derivados deste, sendo portanto o leite cru o seu ponto de partida, seguido da sua transformação numa grande variedade de produtos. Estes vão desde o leite pasteurizado à manteiga, queijos, iogurte, gelados e sobremesas geladas, ou produtos condensados ou em pó, como o leite ou o soro. Contudo, entre a panóplia de bens produzidos, em termos de estrutura produtiva, o sector do leite assenta sobretudo na oferta de produtos de baixo valor acrescentado unitário, designadamente os produtos lácteos frescos, onde o leite de consumo (na sua maioria UHT) assume um papel de destaque, seguido a enorme distância pelos iogurtes, queijos e outros leites acidificados (INE, 2014).

Em termos de consumo de leite cru, cerca de 40% do leite europeu é transformado em queijo e 30% é usado para produtos lácteos frescos (FENALAC, 2012). A tabela 2.2 indica as quantidades de leite recolhido, transformado dos diferentes produtos lácteos em Portugal nos anos 2011, 2012 e 2013. De acordo com os dados apresentados pelo INE (2014), em 2013 verificou-se uma redução da recolha de leite de aproximadamente 5% em relação ao ano anterior.

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

Tabela 2.2 - Recolha, tratamento e transformação do leite (Fonte: INE, 2014).

Leite recolhido, tratado e transformado (t)

2011 2012 2013 Recolha de leite 1.876.920 1.898.426 1.814.746 De vaca 1.841.791 1.861.404 1.777.118 Produtos frescos 1.075.966 1.080.014 1.064.404 Leite para consumo 851.051 859.012 834.470 Nata para consumo 17.857 18.443 18.763 Iogurtes e outros leites acidificados 114.207 112.137 122.752 Bebidas à base de leite 75.128 68.156 63.149 Outros 17.723 22.266 25.270 Produtos fabricados 230.147 228.127 235.019 Queijo 72.240 71.883 70.092 Manteiga 27.667 28.446 25.736 Leite em pó 16.530 16.679 14.639 Soro 99.489 95.982 112.434 Outros 14.221 15.137 12.118 2.1.2 Balanço de aprovisionamento

Quando analisado o consumo de produtos lácteos em Portugal, numa escala temporal alargada, verifica-se uma tendência crescente, registando-se, entre 1990 e 2008, o aumento de 106,4 kg para 131,0 kg por habitante por ano (INE, 2011, 2014). No entanto, desde 2008 que se regista uma ligeira diminuição deste indicado, não ultrapassando, em 2013, o valor per capita anual de 123,6 (INE, 2014).

Embora o consumo nacional tenha diminuído em 2013 (tabela 2.3), Portugal apresentou para o conjunto dos produtos lácteos (leite e derivados), um grau de autoaprovisionamento de 93,7%. Especificamente para o leite e para o mesmo ano, Portugal foi excedentário, tendo apresentado um grau de autoaprovisionamento de 108,1%; no entanto para os restantes produtos lácteos Portugal ainda se encontra afastado da autosuficiência, nomeadamente nos queijos (75,5%) e os iogurtes (50,6%).

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

Tabela 2.3 - Evolução da balança de aprovisionamento dos lacticínios (Fonte: INE, 2014)

Balança de Aprovisionamento dos lacticínios

2010 2011 2012 2013 Leites

Utilização interna total (*1000 t) 922 911 907 878 Consumo per capita (kg/habitante.ano) 84,0 83,0 82,5 79,8 Grau de autoaprovisionamento (%) 103,8 105,5 106,9 108,1 Leites acidificados (incluindo iogurtes) Utilização interna total (*1000 t) 237 254 241 243 Consumo per capita (kg/habitante.ano) 21,8 23,2 22,3 22,4 Grau de autoaprovisionamento (%) 48,9 44,9 46,5 50,6

Queijo

Utilização interna total (*1000 t) 106 104 102 102 Consumo per capita (kg/habitante.ano) 10,0 9,9 9,7 9,7 Grau de autoaprovisionamento (%) 73,6 76,9 78,4 75,5

2.1.3 Efetivo bovino leiteiro

A tabela 2.4 apresenta o efetivo bovino leiteiro nacional, referente aos anos 2012 e 2013. Em 2013 registou-se o decréscimo do efectivo leiteiro em 3 % ao nível nacional, comparativamente ao ano anterior. Especificamente na região autónoma dos Açores observou-se um decréscimo de efectivo leiteiro de 2%, ainda assim esta continua a ser a região que apresenta uma maior expressão a nível nacional (39% do efectivo), seguida da região Norte (35% do efetivo) (INE, 2014).

Tabela 2.4 – Evolução do efetivo de vacas leiteiras (Fonte: INE, 2014)

Efetivo nacional bovino - Vacas Leiteiras (*1000 cabeças) 2012 2013 Portugal 237 231 Continente 145 142 Norte 80 80 Centro 30 30 Lisboa 7 8 Alentejo 27 24 Região Autónoma dos Açores 92 89

2.2 Sector Primário no contexto regional

A produção leiteira portuguesa está concentrada principalmente em duas regiões: nas ilhas dos Açores e no Noroeste (NW) continental, regiões que abrigam aproximadamente 74% do efetivo nacional de vacas leiteiras numa área que em conjunto representa menos de 10% do território nacional (figura 2.1). Nos Açores, a produção é baseada em pastagens permanentes utilizadas pelos animais todo o ano, enquanto o sistema de leite do NW é um sistema mais intensivo à base de silagens de

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

milho e de azevém anual; consequentemente, esta última região é responsável por mais de 50% das cerca de 1 900 000 t de produção anual de leite nacional. As terras utilizadas pela agricultura no NW representam 63% da superfície territorial (543 000 ha), sendo o milho forragem a principal cultura e ocupando em geral entre 30 e 70% das terras agrícolas nos concelhos onde se concentra a produção (INE, 2011).

Os pontos fortes da produção leiteira na região NW estão relacionados com o alto potencial produtivo de forragens da região, especialmente de milho para silagem, e com a indústria local de lacticínios competitiva e bem organizada. Os pontos fracos estão relacionados com o tamanho e com a estrutura fundiária das explorações agrícolas, a sua localização em áreas com alta densidade populacional, com o elevado preço da terra (de 30 a 60 000 euros ha-1) e com os ajustes que as explorações têm que realizar com a entrada em vigor das regras impostas pelo novo Regime de Exercício da Atividade Pecuária (REAP). O sector do leite nesta região está sob várias ameaças com origem local ou global, como os riscos ambientais e os investimentos necessários para as explorações se adaptarem à legislação ambiental, o aumento dos preços dos alimentos concentrados, e as incertezas ligadas ao preço do leite e sistema de quotas. As questões ambientais são um dos problemas mais importantes que a produção

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

leiteira no NW de Portugal enfrenta e desempenham um papel importante como força motriz para as mudanças que precisam ser efetuadas e devem ser uma oportunidade para o aumento da sustentabilidade do sector.

2.2.1 Descrição do sistema de produção leiteira do NW

O sector de produção leiteira do NW continental concentra-se nas sub-regiões costeiras do Entre Douro e Minho (EDM) e da Beira Litoral (BL). Estas sub-regiões são densamente povoadas e a terra é um recurso escasso e caro. A floresta ocupa cerca de um terço da área total do território. Nas áreas ocupadas por culturas aráveis, os solos são de textura franco-arenosa derivados de granito, profundos (> 1 m), bem drenados e com declive inferior a 5%. A altitude varia entre os 10 e os 100 m e a precipitação anual entre os 1 200 e os 1 700 milímetros, com 80% desse valor total a ocorrer entre outubro e abril.

Nas últimas décadas, foi desenvolvido na região um sistema de pecuária leiteira intensiva do tipo “zero-grazing”, com base em duas culturas forrageiras anuais para produção de silagem: milho e uma cultura de inverno que consiste em azevém anual ou uma mistura de cereais com azevém anual. Estas culturas permitem alcançar rendimentos anuais de forragem elevados, tipicamente 20-24 t MS ha-1 no milho, mais 7-9 t MS ha-1 na cultura de inverno. As vacas são alimentadas com uma dieta em mistura completa e mantidas estabuladas todo o ano, geralmente em sistema livre com cubículos. O elevado potencial produtivo de forragem e a utilização de até 3,5 t de alimentos concentrados por vaca leiteira permitem taxas de encabeçamento de 4 a 7 cabeças normais (CN) ha-1 (incluindo o efetivo de substituição). A taxa de substituição das vacas é muito elevada, atingindo em muitas explorações valores superiores a 30%. O principal método de manuseamento das dejeções é na forma líquida - como chorume, e na maioria dos casos, este efluente animal é armazenado diretamente em fossas sob o pavimento do estábulo; poucas explorações têm fossa exterior. A capacidade de armazenamento de chorume varia entre 2 e 6 meses. A aplicação de chorume ao solo é feita, maioritariamente, duas vezes por ano, pouco antes da sementeira de cada cultura (maio e setembro / outubro), embora tenha vindo a aumentar de frequência nos últimos anos, através da realização de uma terceira aplicação na cultura de inverno em fevereiro (em cobertura). Adicionalmente ao

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chorume aplicado, muitas vezes, as culturas recebem ainda fertilizantes minerais em níveis que podem representar um consumo anual extra de 100-200 kg N ha-1 e 100 kg de P2O5 ha-1, apesar de estes valores estarem a diminuir em consequência de

campanhas de aconselhamento e de recomendações técnicas de fertilização mais restritivas (de Roest et al, 2008). Portanto, este sistema de cultivo pode gerar nas explorações mais intensivas grandes perdas de N, especialmente por lixiviação de

nitrato (Trindade et al., 1997). Em comparação com outras regiões europeias, o tamanho médio das explorações leiteiras especializadas na região é muito pequena (cerca de 174 t de leite / exploração em 2007) (Cardoso e Pimentel, 2008) e a superfície de área agrícola das explorações está dividida em vários blocos separados, fatores que constituem os principais entraves ao desenvolvimento de pastagens e de sistemas de produção mais extensivos. Há falta de dados regionalizados, mas, considerando-se os valores globais para Portugal, estão a ocorrer mudanças muito rápidas nas características estruturais das explorações (figura 2.2). Entre 1993/4 e 2009/10, o número de explorações leiteiras foi reduzido em mais de 85%. Entre 2005/06 e 2009/10, apenas se verificou o aumento do número de explorações que produzem mais de 400 toneladas de leite por ano e na classe de menos de 20 toneladas de leite por ano foi observada uma redução de 60% no número de produtores; como consequência, 50% da produção de leite Português é assegurada por apenas 10% das explorações leiteiras (FENALAC, 2011). Entre 1999 e 2009, o número médio de vacas leiteiras por exploração aumentou na região de EDM e BL, respetivamente de 11 para 34 e de 7 para 15 animais (INE, 2011). Em 2005, o valor médio estimado de produção de leite por vaca na região de EDM foi de cerca de 7400 kg ano-1, enquanto na região do BL estava abaixo de 6000 kg ano-1 números que revelam a existência de diferenças de capacidade técnica dos produtores na condução das culturas forrageiras e gestão dos animais, com a consequente diferença nas condições ambientais. Nas explorações bem geridas e tecnicamente mais avançadas, a produtividade das vacas está frequentemente acima de 9000 kg de leite ano-1. A produção de leite em modo de produção biológico está limitada apenas a algumas explorações (inferior a 10).

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Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal

Figura 2.2 - Evolução recente do sector de leite português: a) Entrega de leite e número de produtores, e b) Produção de leite por exploração (adaptado de Cardoso e Pimentel, 2008)

Os serviços públicos de extensão e aconselhamento agrícola são muito reduzidos e estão maioritariamente dedicados ao controle administrativo e fiscalização da atividade agrícola. O apoio aos agricultores é assegurado pelas cooperativas ou outras associações quer a nível técnico (aluguer de trabalho e equipamentos, aconselhamento para a fertilização e nutrição animal, reprodução e saúde) quer ao nível comercial e administrativo (venda de misturas de concentrados, serviços de contabilidade, projetos de investimento, candidaturas a subsídios e ajudas, etc.). Estas cooperativas mantêm ligações com instituições de experimentação e universidades, em programas e projetos de investigação e desenvolvimento tecnológico, e são parceiros importantes na divulgação dos resultados, utilizando os agricultores mais progressistas como modelos (explorações-piloto) para a difusão de conhecimentos e novas práticas.

b) a)

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Metodologia de ACV

3 Metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV)

A Avaliação de Ciclo de vida (ACV) é reconhecida como um dos métodos desenvolvidos mais importantes para avaliar o impacte ambiental de produtos, podendo ser usada como ferramenta de suporte na gestão ambiental. A ISO 14040:2006 define ACV como uma “compilação e avaliação de entradas e saídas e potenciais impactes ambientais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida, isto é, a ACV fornece modelos de processos quantitativos, que permitem avaliar processos produtivos e analisar opções para inovação, bem como melhorar a compreensão de sistemas complexos. Esta ferramenta permite identificar processos e áreas onde alterações de processo resultantes de investigação e desenvolvimento podem contribuir significativamente para a redução dos impactes ambientais.

As fases de desenvolvimento metodológico de uma ACV (ISO 14040:2006), aplicadas neste estudo, encontram-se representadas na figura 3.1, seguida de uma descrição mais pormenorizada de cada uma destas fases.

Figura 3.1 - Fases de desenvolvimento metodológico de uma avaliação de ciclo de vida, segundo as normas ISO (ISO, 2006)

Um estudo de ACV inicia-se com uma descrição explícita do objetivo e do âmbito do estudo. Quanto ao objetivo, este deve indicar claramente a aplicação e as razões para desenvolver o estudo, o público a que é dirigido, e se os resultados irão ser utilizados para fins comparativos (ISO 14040:2006). Em relação ao âmbito devem ser definidos, fundamentalmente:

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Metodologia de ACV

 A unidade funcional que é uma unidade quantitativa que corresponde ao fluxo

de referência pelo qual todos os fluxos de entrada e saída do inventário de ciclo de vida estão relacionados.

 A função do sistema em estudo, que define as suas características de funcionamento. De realçar que um sistema pode ter diferentes funções e por essa razão nos estudos comparativos de ACV é utilizado o conceito de “funcional equivalente”, definido como uma representação das características técnicas e funcionais do produto. Por exemplo, num estudo comparativo de produtos alimentares, nomeadamente carne e peixe, poderia ser considerado que a principal função destes alimentos é o fornecimento de proteínas, e portanto poder-se-iam comparar os resultados utilizando o teor proteico dos alimentos como unidade funcional, por exemplo, “kg de proteínas ingeríveis”.

 O sistema, que incluí o conjunto de processos unitários e subsistemas considerados no estudo, bem como os fluxos de matéria e energia que interligam os processos, permitindo a produção do produto ou serviço que se pretende estudar.

 As fronteiras do sistema, que delimitam os processos unitários que são incluídos na análise. É necessário estabelecer as fronteiras do sistema em consonância com os objectivos do estudo, uma vez que se torna desnecessário incluir processos que não irão variar significativamente as conclusões do estudo. Desta forma, são importantes a consideração de resultados preliminares e/ou resultados de estudos semelhantes quando da elaboração do estudo. Neste contexto podem também ser adotadas diferentes abordagens. Com efeito, um estudo clássico de ACV inclui todo o ciclo de vida do produto ou serviço, ou seja, dentro das fronteiras do sistema estão incluídos todos os processos desde a exploração dos recursos até à gestão dos resíduos. Neste caso o estudo é designado como estudo do berço-até-à-cova (gradle-to-grave). No entanto, por vezes apenas uma parte do ciclo de vida do produto ou serviço é de interesse, normalmente incluindo o ciclo de vida desde a exploração dos recursos até ao final do processo de produção, isto é, não incluindo as fases de distribuição, utilização e deposição final. Nesta situação o estudo é denominado de estudo do berço-até-ao-portão (gradle-to-gate).

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Metodologia de ACV

 A alocação é o método usado para distribuir as cargas ambientais de um

processo quando vários produtos ou funções partilham esse mesmo processo. A alocação pode ser baseada em vários critérios (por exemplo, mássico, económico e energético), devendo analisar-se qual o mais adequado para o processo em questão. Por exemplo a alocação económica é baseada no valor económico dos produtos produzidos pelo processo em análise, reflectido no seu preço de primeira venda. Este critério é usualmente usado em relação a produtos alimentares.

 A metodologia aplicada e as categorias de impactes avaliadas no estudo. Cada método difere nas categorias de impacte que considera, nas metodologias de cálculo, bem como nos fatores de emissão associados.

Noutra fase distinta, no inventário de ciclo de vida (ICV), é incluída a obtenção de dados e procedimentos de cálculo para quantificar as entradas e saídas relevantes em cada um dos processos unitários constituintes do sistema em estudo. Assim, é realizado um balanço a todos os fluxos elementares que saem e entram no sistema ao longo de todo o ciclo de vida do produto convertendo-os na unidade funcional seleccionada. Os fluxos contabilizados podem ser fluxos materiais (por exemplo recursos naturais, matérias-primas e produtos), fluxos energéticos (por exemplo electricidade e combustíveis) ou emissões para a atmosfera, água e solo.

Após o desenvolvimento do inventário, segue-se a avaliação de inventário de ciclo de vida (AICV), que visa compreender e avaliar a magnitude e a importância dos impactos ambientais potenciais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de (ISO 14040:2006). Nesta fase, os resultados do ICV são agrupados e avaliados de acordo com as categorias de impacte ambiental seleccionadas na fase anterior. São fases obrigatórias da AICV a classificação e a caracterização:

 Na classificação os dados de inventário são imputados a categorias de impacte específicas (por exemplo, alterações climáticas e acidificação terrestre), seguindo o método previamente seleccionado (por exemplo, ReCiPe ou CML).  Na fase de caracterização, procede-se a uma avaliação dos fluxos contabilizados,

segundo a sua relevância sob o ambiente. Os dados de inventários já agrupados por categorias de impacte ambiental são convertidos nas unidades dos

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Metodologia de ACV

indicadores (por exemplo kg CO2equivalentes) de cada categoria de impacte ambiental, pela utilização de fatores de caracterização definidos pelo método selecionado. O resultado da caracterização descreve o perfil ambiental do sistema, composto pelo conjunto de indicadores correspondentes a cada categoria de impacte ambiental considerada.

Opcionalmente, após à caracterização pode proceder-se à normalização e ponderação. A fase de interpretação é um processo interactivo que deve ser executado durante toda a avaliação, na qual devem ser incluídos, entre outros, a identificação de questões significativas com base nos resultados, a avaliação de integridade, a verificação de sensibilidade, assim como limitações, conclusões e recomendações.

Entre as metodologias de impacte mais utilizadas em ACV, destacam-se as metodologias designadas de CML 2001 (Guinée et al., 2001), Ecoindicator (Goedkoop e Spriensma, 2001) ou ReCiPe 2008 (Goedkoop et al., 2009).

Para facilitar a aplicação da ACV têm sido desenvolvidos nas últimas décadas programas informáticos que ajudam o analista a fazer o inventário do ciclo de vida, calcular os resultados da avaliação de impactes e interpretar os resultados. As ferramentas mais conhecidas são o GaBi (PE International, Alemanha) e o SimaPro (Pré-Consultants, Países Baixos), ambos softwares de caracter geral, que podem ser utilizadas para avaliar qualquer produto.

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ACV da produção de Leite e Derivados

4 ACV da produção de leite e derivados

O ciclo de vida dos produtos lácteos (figura 4.1) pode ser descrito, de uma forma geral, por quatro fases: a montante existe a produção primária (composta por explorações agrícolas que obtêm o leite cru); numa fase intermédia, a transformação (constituída por unidades empresariais que transformam o leite cru nos diversos tipos de lacticínios) e a distribuição (composta pelos retalhistas que vendem os produtos lácteos aos consumidores); a jusante o consumo dos produtos (que inclui a permanência dos produtos na casa dos consumidores e o respectivo destino final). No entanto, tendo por base os objectivos principais deste projeto foram excluídas das fronteiras dos sistemas as fases de distribuição e consumo.

Figura 4.1 - Ciclo de vida dos produtos lácteos e fronteiras dos sistemas em estudo.

Neste contexto, a ACV dos produtos lácteos sob avaliação é dividida em subsistemas e apresentada no presente relatório em diferentes subcapítulos: produção de leite de vaca cru - subsistema exploração leiteira (SEL) (ver subsecção 4.1), que é comum na

produção de todos os produtos lácteos; produção de leite UHT - subsistema fábrica de leite (SFL) (ver subsecção 4.2); produção de iogurte - subsistema fábrica de iogurte (SFI)

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ACV da produção de Leite e Derivados

(ver subsecção 4.3) e produção de queijo - subsistema fábrica de queijo (SFQ) (ver

subsecção 4.4).

4.1 Leite de vaca cru

4.1.1 Definição do objectivo e do âmbito

4.1.1.1 Objectivo

O presente estudo visa avaliar os potenciais impactes ambientais associados à produção de leite de vaca em explorações leiteiras portuguesas, identificar as fases ou processos com maior contribuição para o seu perfil ambiental e identificar possíveis oportunidades de melhoria face aos resultados obtidos.

4.1.1.2 Unidade Funcional

Para desenvolver o processo de ACV foi adotada a unidade funcional (UF) de 1 kg de leite cru.

4.1.1.3 Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema

No desenvolvimento deste estudo foi considerada uma abordagem do berço-ao-portão da exploração leiteira (cradle-to-gate), sendo contabilizados todos os fluxos mássicos e energéticos ambientalmente relevantes envolvidos na produção de leite cru até à saída do leite da exploração para as indústrias de transformação.

Este estudo foi baseado no sistema produtivo característico das explorações leiteiras de Portugal continental (NW) e refere-se portanto a um sistema em regime intensivo, onde as vacas permanecem estabuladas (estabulação tipo livre com cubículos). Neste tipo de explorações, um dos principais objetivos foca-se na maximização da produção de leite, em simultâneo com a eficiente utilização dos alimentos ingeridos, considerando que as vacas ingerem quantidades importantes de forragens (em geral conservadas), outros alimentos fibrosos e alimentos concentrados (Fonseca, 2007).

Neste sentido, o subsistema da produção de leite cru, ilustrado na figura 4.2, foi dividido em três subsistemas principais: produção de alimentos concentrados (S1); produção de silagens de milho e azevém (S2); e produção animal (S3).

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ACV da produção de Leite e Derivados

Figura 4.2 - Fronteiras do sistema de produção de leite de vaca cru – Exploração leiteira (SEL).

Produção de alimentos concentrados (S1): Este subsistema envolve todas as atividades

relacionadas com a produção dos alimentos concentrados fornecidos aos animais. Dependendo da fase de vida ou fisiológica dos animais, são fornecidas diferentes dietas apropriadas à fase em que se encontram (vitelas, novilhas, vacas). Os alimentos concentrados são compostos por variados ingredientes, principalmente grãos de cereais e (óleo)proteaginosas, tais como milho, colza, trigo, girassol e soja, mas também outros componentes, nomeadamente aditivos, compostos por minerais, vitaminas, aminoácidos, entre outros. Foram considerados dentro das fronteiras do sistema os processos de produção de todos os ingredientes, à excepção da matéria-prima polpa de citrinos, e alguns aditivos, designadamente, exal, sabões cálcicos, bicarbonato de cálcio, premix, DIN 8023 e lucta 37780z. Estes processos não foram considerados por falta de informação sofre a sua produção. Porém, importa realçar que representam, em termos mássicos, menos de 10% da composição de cada concentrado.

O processo de produção de concentrados é realizado pela cooperativa a que a exploração leiteira está associada e inclui a receção e armazenamento dos ingredientes,

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ACV da produção de Leite e Derivados

a moagem e mistura destes, a transformação em pellets, a secagem e o armazenamento.

Produção de silagens de milho e azevém (S2): Este subsistema inclui todas as operações

de produção da silagem utilizada na alimentação dos animais. Durante o ano, os produtores de leite fazem duas culturas, cuja colheita conservam na forma de silagem. Na Primavera cultivam o milho forragem (Zea mays L.), seguido de forragem de azevém (Lolium multiflorum) no Outono/Inverno. No caso do milho forragem, atingem-se produções na ordem das 65 t ha-1 de matéria verde (33% Matéria Seca (MS)) e nas forragens de azevém produzem cerca de 35 t ha-1 de matéria verde (2% MS).

Aos processos de produção de silagem estão associadas as operações de preparação do solo, que incluem o espalhamento do chorume (recolhido nas fossas da exploração leiteira e transportado em cisternas até aos terrenos agrícolas), como fertilizante orgânico. Adicionalmente são também aplicados fertilizantes minerais azotados, de fundo ou cobertura. É efectuada a sementeira, a aplicação de herbicidas e rega, a colheita, ensilagem, transporte até ao silo, distribuição e calcamento da silagem. Na cultura de Outono/Inverno não é realizada a aplicação de herbicida, nem é necessária a irrigação, considerando que a precipitação é suficiente para as necessidades da cultura.

Produção animal (S3): Este subsistema engloba as restantes atividades desenvolvidas na

exploração leiteira, que incluem o maneio dos bovinos existentes na exploração, nas diferentes fases de vida (vacas em lactação, vacas secas e novilhas de substituição). Neste subsistema é também considerada a gestão e armazenamento dos dejetos e a sua aplicação no solo agrícola. A tabela 4.1 apresenta os principais parâmetros característicos da exploração sob avaliação.

O subsistema animal pode ser é divido por quatro secções: o estábulo, onde as vacas leiteiras (em lactação e secas) se encontram alojadas; a seção da maternidade, onde as vacas artificialmente inseminadas permanecem durante o parto e maternidade; a seção de ordenha, constituída por salas de ordenha e sala de armazenamento e refrigeração do leite, e a seção de recria de substituição, na qual são recriadas as novilhas que irão substituir as vacas leiteiras em fim de produção.

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ACV da produção de Leite e Derivados

Tabela 4.1 - Principais parâmetros característicos da exploração leiteira tipo, analisada no estudo.

Parâmetros Unidade Quantidade Total Efetivo animal CN 209,8 Número de vacas leiteiras vacas leiteiras 130 Peso médio das vacas leiteiras kg 675 Nº de nascimentos efetivos % do efetivo leiteiro 80 Taxa de substituição % 32,3 Número de bezerros nascidos bezerros 104 Peso médio dos bezerros à nascença kg 50 Número de novilhas em recria (0-1 ano) novilhas 52 Peso médio das novilhas em recria (1 ano) kg 300 Número de novilhas em recria (1- 2 anos) novilhas 42 Peso médio das novilhas (2 anos) kg 450 Produção de leite kg . vaca-1 . ano-1 9000 Sala de ordenha sim

Fossa sim

Separador de liquidos/sólidos (chorume) não Produção dedejetos

Chorume m3 . ano-1 3589 Estrume t . ano-1 66,3 Consumo de água

Abeberamento dos animais m3 . vaca-1 . ano-1 12 Lavagens dos estábuos m3 . CN-1 . ano-1 7 Lavagens na sala de ordenha m3 . vaca-1 . dia-1 0,018 Encabeçamento CN . ha-1 6,99

Na exploração tipo considerada existem 130 vacas leiteiras e ocorrem aproximadamente 104 nascimentos efectivos. Após o nascimento dos bezerros, estes permanecem durante um curto período de tempo junto das mães (2-3 dias), sendo posteriormente separados em seções distintas. Ao atingirem um mês de idade, as crias fêmeas, aproximadamente metade dos bezerros nascidos (52 fêmeas), são transferidas para a secção recria de substituição e recriadas para substituir as vacas em fim de produção. As restantes crias (52 machos) são vendidas a outras explorações. As novilhas são recriadas até ao primeiro parto, por volta dos 24 meses de vida, após o qual se juntam às restantes vacas leiteiras. Algumas das novilhas (aproximadamente 10) são preteridas, por motivos de lesão, falta de aptidão leiteira ou outros motivos, e vendidas para abate. Estimou-se que estas vitelas são vendidas com aproximadamente um ano. A taxa de substituição das vacas leiteiras é de 32,3%. Das vacas substituídas, considerou-se que cerca de 10 morrem e 32 são vendidas para abate como vacas de refugo.

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ACV da produção de Leite e Derivados

Como já referido, a dieta alimentar dos animais é adaptada à fase de vida em que se encontram (tabela 4.2). As vacas leiteiras são alimentadas diariamente com 8 kg de concentrado, 30 kg de silagem de milho, 2,5 kg de silagem de azevém e 3 kg de palha. As vitelas recriadas para substituição das vacas em fim de produção são alimentadas com produto substituto de leite durante aproximadamente 70 dias. A produção do substituto de leite não foi considerada dentro das fronteiras do sistema por falta de informação acerca do processo de produção, e pelas quantidades consumidas também não serem significativas. Após o desmame e até aos 15 meses são alimentadas diariamente com 2 kg de concentrado e 6 e 5kg de silagem de milho e azevém, respectivamente. Após os 15 meses são alimentadas diariamente com 2,5 kg de concentrado, 30 kg de silagem de azevém e 2 kg de palha.

Tabela 4.2 - Alimentação fornecida aos animais (kg . animal-1 . dia-1).

Alimentação Unidade Valor Das vacas leiteiras

Concentrado 1 kg 4 Concentrado 2 kg 4 Silagem de milho - 33% MS kg 30 Silagem de azevém - 22% MS kg 2,5 Palha - 85% MS kg 3 Da recria de substituição

Leite artificial (durante 70 dias) g 125 Concentrado 3 (do desmame aos 15 meses de vida) kg 2 Concentrado 4 (dos 15 aos 24 meses de vida) kg 2,5 Silagem de milho - 33% MS (do desmame aos 15 meses) kg 6 Silagem de azevém - 22% MS (do desmame aos 15 meses) kg 5 Silagem de azevém - 22% MS (dos 15 aos 24 meses) kg 30 Palha - 85% MS kg 2

A produtividade de leite por animal na exploração é de 9000 kg de leite por animal, isto é, o volume total de leite recolhido na exploração anualmente, dividido pelo número total de vacas (em produção e secas). A ordenha é feita duas vezes por dia, através de máquinas automatizadas elétricas, que direcionam o leite para tanques de refrigeração e armazenagem. Após cada ordenha procede-se à lavagem e desinfecção dos equipamentos de ordenha, tanques e superfícies com detergente desinfectante clorado. Em cada animal é feita uma desinfecção pré e pós ordenha, com desinfectantes iodados.

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ACV da produção de Leite e Derivados

Na exploração leiteira são produzidos principalmente três tipos de efluentes: o estrume recolhido do estábulo, o chorume proveniente do estábulo e as águas residuais das lavagens das salas de ordenha. Em geral estes dois últimos efluentes são armazenados conjuntamente na fossa. Os chorumes são constituídos por uma mistura de fezes, urina e água, com quantidades reduzidas de material da cama dos animais (cerca de 10% de matéria seca). Os estrumes são constituídos pelas fezes, urina e quantidades significativas de material utilizado para a cama dos animais (cerca de 25% matéria seca) (Bicudo e Ribeiro, 1996). As características destes efluentes dependem do tipo de instalação, nomeadamente do tipo de material utilizado para a cama dos animais, do processo de remoção das instalações, das quantidades de água utilizadas nas operações de lavagem e da dieta alimentar (Trindade, 1997). Na maioria das explorações leiteiras portuguesas, assim como na exploração analisada, os efluentes são recolhidos na forma de chorume. As vacas leiteiras são alojadas em edifícios naturalmente ventilados, com piso ripado ou sólido, em que a urina e as fezes permanecem por um período de algumas horas a vários dias. O chorume é recolhido e armazenado em fossas de retenção por um período que não ultrapassa os 4 a 6 meses e aplicado sem qualquer tratamento aos solos agrícolas, como fertilizante orgânico.

4.1.1.4 Alocação

A aplicação de ACV a sistemas agrícolas é complexa devido à sua multifuncionalidade, isto é, do processo produtivo resultam não só o produto principal, como também existem normalmente co-produtos. A produção de leite numa exploração leiteira é um clássico exemplo de um processo multifuncional, do qual resultam leite cru e animais destinados a matadouro (carne bovina).Neste estudo optou-se pela aplicação de uma alocação baseada em critérios económicos para efectuar a distribuição dos impactes ambientais entre cada co-produto do sistema. Este critério tem sido utilizado em estudos prévios de avaliação de ciclo de vida do leite (Arsenault et al., 2009; Castanheira et al., 2010; Cederberg and Stadig, 2003; Cederberg and Flysjö, 2004; Hospido, 2003; Thomassen et al., 2008; van der Werf et al., 2009). Assim, foram considerados os preços médios de mercado dos produtos (leite cru e carne) para o ano 2013. Como resultado desta partição de impactes associada ao valor económico dos

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ACV da produção de Leite e Derivados

produtos, 93,2% do impacte ambiental total do sistema foi atribuído ao leite e os restantes 6,8% alocados à carne.

4.1.1.5 Metodologia de avaliação de impactes

Entre as etapas definidas na fase de análise de inventário de ciclo de vida (AICV) da metodologia de ACV, apenas a etapa de classificação e caracterização foram realizadas neste estudo. As etapas de normalização e ponderação não foram efectuadas, dado que estas são opcionais e não forneceriam informação robusta adicional para os objetivos estabelecidos neste estudo. A quantificação dos impactes ambientais foi obtida segundo os factores de caracterização admitidos na metodologia de avaliação de impactes midpoint ReCiPe 2008 (Goedkopp et al., 2009), sendo seleccionadas as seguintes categorias de impacte ambiental: alterações climáticas (AC), eutrofização de água doce (EAD), eutrofização marinha (EM) e acidificação terrestre (AT). Estas categorias de impacte são as mais frequentemente utilizadas em estudos de ACV de produção de leite cru (Basset-Mens et al., 2009; Cederberg and Flysjö, 2004; Hospido et al., 2003; Thomassen et al., 2009; Williams et al. 2006). O software GaBi 6,0 foi utilizado para a implementação computacional dos inventários (PE International, 2014).

4.1.2 Análise de Inventário de Ciclo de Vida

A qualidade dos dados num estudo de avaliação de ciclo de vida depende muito dos recursos usados na compilação do inventário de ciclo de vida (ICV). Neste estudo, a informação de primeiro plano (foreground data) do ICV da produção de leite cru foi baseada em dados reais recolhidos numa exploração leiteira portuguesa, cujo sistema de produção é típico em Portugal continental.

Relativamente aos dados de inventário da produção dos alimentos concentrados (S1), apresentados na tabela 4.3, as composições das misturas foram definidas por especialistas em nutrição animal e fornecidas pela exploração inquirida. O consumo de energia (electricidade e nafta) e água incluídos no processo de produção dos concentrados foram obtidos a partir de Castanheira et al. (2010). Os processos de produção das matérias-primas foram obtidos da base de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009)e os processos de produção de electricidade e nafta da base de dados do GaBi (PE International, 2014).

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ACV da produção de Leite e Derivados

Tabela 4.3 - Inventário de ciclo de vida da produção da alimentação concentrada (S1), expresso por 1000 kg de concentrado. Fluxos Unidade C1 Vacas leiteiras C2 Vacas leiteiras C3 Recria (até 15 m) C4 Recria (15-24 m) Entradas da tecnosfera Matérias-primas Milho kg 225 250 80 300 Trigo kg 112,7 98,9 Sêmea de trigo kg 60 80,85 70,95 Bagaço de colza kg 200 200 101,05 Bagaço de Palmiste kg 200 150 Bagaço de girassol 28 kg 140 97 161,7 141,9 Bagaço de soja 46 kg 50 180 185 150 Bagaço de colza kg 265,15 Melaço de cana kg 40 4 19,6 17,2 Polpa de citrinos kg 45 60 Exal kg 20 20 Sabões Cálcicos kg 10 10 16 25 Ureia kg 10 7 Bicarbonato de cálcio kg 9 9 Carbonato de cálcio kg 22 23 24 20 Óxido de magnésio kg 6 6 2 Sal kg 5,7 5,2 6 6 DIN 8023 kg 2 2 SSF kg 0,3 0,4 Lucta 37780z kg 0,4 Premix kg 4 4 Fosfato dicálcico kg 3 Energia Eletricidade kWh 53,5 53,5 53,5 53,5 Nafta kg 3,5 3,5 3,5 3,5 Água kg 6,43 6,43 6,43 6,43

Saídas para a tecnosfera

Produto

Concentrado kg 1000 1000 1000 1000

Saídas para o ambiente

Emissões para o ar

CO2 (consumo de combustível) kg 114 114 114 114

CH4 (consumo de combustível) g 4,6 4,6 4,6 4,6

N2O (consumo de combustível) g 0,93 0,93 0,93 0,93

CO (consumo de combustível) g 62,3 62,3 62,3 62,3 COVNM (consumo de combustível) kg 0,02 0,02 0,02 0,02 NOX (consumo de combustível) kg 0,16 0,16 0,16 0,16

Os dados de inventário do subsistema de produção de silagens de milho e azevém (S2), apresentados na tabela 4.4, são dados reais recolhidos por inventário na exploração leiteira sob avaliação. Assim, foram obtidas as quantidades de sementes, de fertilizantes minerais e orgânicos (chorume) e de herbicidas utilizadas em cada cultivo, o consumo de electricidade e água para rega do milho e o rendimento médio das colheitas.

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ACV da produção de Leite e Derivados

Tabela 4.4 - Inventário de ciclo de vida da produção de silagens de milho e azevém (S2), expresso por 1 hectare de cultivo.

Fluxos Unidade Milho Azevém

Entradas da tecnosfera

Sementes 1 85000 100 Chorume m3 60,3 50 Adubação de fundo - Fertilizante mineral (N) kg 149

Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (N) kg M Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (CaO) kg 5,25

Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (MgO) kg 5,25 Herbicida - sulcotriona g 0,45 Herbicida - nicossulfurão g 0,05

Herbicida - tebutilazina g 0,75 Eletricidade para irrigação kWh 528

Gasóleo (operações de maquinaria agrícola) kg 126,5 101

Entradas do ambiente

Água para rega m3 2500 Saídas para a tecnosfera

Rendimento da colheira t 60,0 35

Saídas para o ambiente Emissões para o ar CO2 (consumo de combustível) kg 403 323,2 CH4 (consumo de combustível) g 22,6 18,10 N2O (consumo de combustível) g 155,5 124,8 CO (consumo de combustível) g 1383,5 1109,70 NH3 (consumo de combustível) g 1,012 0,812

NMVOC (consumo de combustível) g 425,7 341,46 NOX (consumo de combustível) g 4432 3554,9

NH3 (aplicação dos dejetos no solo) kg 54,6 25,2

N2O diretas (aplicação dos dejetos no solo) kg 4,73 2,624

N2O indiretas (aplicação dos dejetos no solo) kg 1,77 0,9164

Emissões para a água

NO3- (aplicação do dejetos no solo) kg 399,9 221,8

PO43- (aplicação do dejetos no solo) kg 2,171 4,82 1

Unidade que quantifica as sementes: de milho – nº de sementes; de azevém: kg de sementes.

O consumo de gasóleo, usado pela maquinaria agrícola nas diversas operações agrícolas inerentes à produção de silagem foi calculado pela estimativa de tempo de utilização de cada equipamento em cada operação e o respectivo consumo médio de gasóleo (tabela 4.5).

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ACV da produção de Leite e Derivados

Tabela 4.5 - Consumo de gasóleo de cada operação realizada na produção de silagem de milho e silagem de azevém.

Operações Agrícolas Caraterísticas da maquinaria agrícola Tempo de operação/ ano

Consumo do equipamento

Consumo de gasóleo/ano Produção de silagem de milho (1 hectare) TOTAL 151 L Preparação do solo Distribuição de chorume1 Tractor de 75 CV + Cisterna 10 m3 + distribuidor de adubo 10 h/ha 7,00 L/h 70 L Gradagem Tractor de 120 CV + charrua de aivecas 3,0 h/ha 10,8 L/h 32 L Adubação de fundo Tractor de 75 CV + distribuidor de adubo 0,5 h/ha 7,00 L/h 4 L

Sementeira

Semeio do milho Tractor 120 CV + Semeador de milho 0,5 h/ha 10,8 L/h 5 L Aplicação de herbicidas Pulverização de herbicidas Tractor 75 CV + Pulverizador 1,5 h/ha 7,00 L/h 10 L Colheita e ensilagem Corte da cultura Máquina automotriz (320 cv) 0,5 h/ha 25,2 L/h 13 L Transporte da forragem p/silo Trator 75 cv 1,5 h/ha 7,00 L/h 11 L Distribuição no silo e calcamento Trator 75 cv 0,5 h/ha 7,00 L/h 4 L Produção de silagem de azevém (1 hectare) TOTAL 121 L Preparação do solo Distribuição de chorume _{Tractor de 75 CV + Cisterna 10 m3 + distribuidor de chorume} _{10 h/ha} _{7 L/h} ₇₀ _L Gradagem Tractor de 120 CV + grade de discos 1,25 h/ha Vibrocolutor Tractor de 75 CV + vibrocolutor 1 h/ha 10,8 L/h 11 L Cilindro Tractor de 75 CV + cilindro 1 h/ha 10,8 L/h 11 L Sementeira Semeio Tractor 120 cv + Semeador pneumático Deutz 1,25 h/ha 10,8 L/h 14 L Adubação de cobertura Tractor de 75 CV + distribuidor de fertilizante 0,5 h/ha 7 L/h 4 L Colheita e ensilagem Corte da cultura Máquina automotriz (320 cv) 0,5 h/ha 25,2 L/h 13 L Transporte da forragem para silo Tractor 75 cv 1,5 h/ha 7 L/h 11 L Distribuição no silo e calcamento Tractor 75 cv 0,5 h/ha 7 L/h 4 L

1

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ACV da produção de Leite e Derivados

Estes consumos incluem, para além das operações efectuadas nos terrenos de cultivo, a recolha do chorume e o seu transporte desde a exploração até aos terrenos agrícolas onde é feito o espalhamento, bem como o transporte das silagens colhidas nos terrenos agrícolas até aos silos da exploração. A definição das operações agrícolas e a descrição das características das maquinarias usadas foram recolhidas na exploração avaliada, o tempo de utilização das máquinas em cada operação foi definida por especialistas em culturas forrageiras; o consumo médio de gasóleo de cada maquinaria obtido a partir de Albino (2009).

No que concerne aos dados de inventário do subsistema de produção animal (S3), apresentados na tabela 4.6, todos os dados incluídos nos fluxos de entrada são dados primários obtidos por inquérito. Os processos de produção dos fluxos de entrada que não foram inventariados nas tabelas de inventário 4.4 e 4.5, designadamente a produção de palha, agentes de limpeza e de energia, foram obtidos através das bases de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009)e GaBi (PE International, 2014).

Quanto aos fluxos de saída do inventário S3, os produtos do sistema - leite cru e carne (na forma de vitelos, novilhas ou vacas de refugo) - são dados primários, obtidos por inquérito. A determinação da quantidade de dejectos produzidos na exploração, na forma de estrume e chorume, assim como o seu teor em azoto (Ntotal), pentóxido de

fósforo (P2O5) e óxido de potássio (K2O), foram calculados com base na tabela

apresentada no anexo V da Portaria nº 259/2012,de 28 de agosto. A tabela 4.7 apresenta os valores considerados neste estudo. De acordo com a portaria supracitada, aos valores apresentados como teores de azoto total no chorume (Nt) são deduzidos 15

%, correspondente à percentagem de perdas de azoto no estábulo e armazenamento dos dejetos. Com base nesta informação foi calculada a quantidade de azoto excretado (NEX) pelos animais nos dejetos, e também utilizada para os cálculos das emissões

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ACV da produção de Leite e Derivados

Tabela 4.6 – Inventário de ciclo de vida da produção animal (S3), expresso por 1 kg de leite cru.

Fluxo Unidade Valor

Entradas da tecnosfera Alimentação Concentrado 1 kg 0,162 Concentrado 2 kg 0,162 Concentrado 3 g 0,030 Concentrado 4 g 0,024 Silagem de milho kg 1,369 Silagem de azevém kg 0,473 Palha g 0,050 Produto substituto de leite mg 2,333 Água dm3 3,681

Energia

Eletricidade (ordenha) kWh 0,067 Gasóleo (caldeira) mg 1,796 Agentes de limpeza Hipoclorito de sódio (detergente desinfetante) mg 12,36 Iodo (Desinfetante pré e pós-ordenha) mg 2,17

Saídas para a tecnosfera Produtos e subprodutos

Leite kg 1

Vitelos (1 semana) vitelos 4,4E-05 Novilhas (1 ano) g pv 1 2,564 Vacas de refugo vacas 0,027

Resíduos

Chorume dm3 3,072 Estrume kg 0,06

Saídas para o ambiente Emissões para o ar

CO2 (combustão na caldeira) g 68,38 CH4 (combustão na caldeira) g 0,009 N2O (combustão na caldeira) mg 0,554 CH4 (fermentação entérica) g 17,4

CH4 (gestão dos dejetos) g 1,83

NH3 (gestão dos dejetos) g 8,66

N2O diretas (gestão dos dejetos) g 0,141

N2O indiretas (gestão dos dejetos) g 0,133

NH3 (aplicação dos dejetos no solo) g 0,266

N2O diretas (aplicação dos dejetos no solo) g 0,034

N2O indiretas (aplicação dos dejetos no solo) g 0,011

Emissões para a água

NO3- (gestão dos dejetos) g 7,92

NO3- (aplicação do dejetos no solo) g 2,91

PO43- (aplicação do dejetos no solo) g 0,059 1

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ACV da produção de Leite e Derivados

Tabela 4.7 - Quantidade de dejectos produzidos pelos animais, na forma de estrume e chorume e teor dos dejectos em azoto total (Nt), pentóxido de fosforo (P2O5) e óxido de potássio (K2O).

Subcategoria Efluente pecuário Nº de cabeças m3 ou t/ano

kg/ (m3 ou t)

Nt P2O5 K2O

Vacas leiteiras Chorume 130 24 4,3 1,8 8 Vitelos ( <1 mês) Estrume 104 0,1 5,3 2,3 5,5 Novilhas (1mês - 1 ano) Estrume 52 1,1 5,3 2,3 5,5 Novilhas (1-2anos) Chorume 42 8,0 4,3 1,8 8

As emissões indicadas nas tabelas de inventário 4.4 e 4.6 correspondem às emissões resultantes da queima de combustíveis fósseis (gasóleo), da fermentação entérica, gestão do chorume e gestão dos solos. Estas emissões foram calculadas com base fórmulas de cálculo e fatores de emissão do “IPCC Guidelines for National Greenhouse

Gas Inventories” (IPCC, 2006) e do “EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook” (EMEP/EEA, 2013), sempre que possível adaptando às condições de

Portugal. As emissões de metano (CH4) foram calculadas de acordo com o Tier 2 do

IPCC, e as restantes com o Tier 1, à exceção dos fatores de emissão utilizados no cálculo das emissões de fosfatos (PO43-). Os fatores de emissão de PO43- foram obtidas de Thyo

e Wenzel (2008), considerando para a silagem de milho e azevém a emissão de 0,02 e 0,054 kg PO43-/ kg de P aplicado no solo (na forma de fertilizante mineral ou chorume),

respetivamente. Na emissão de PO43- considerada S3 foi utilizado a médias dos fatores

usados nas silagens. A figura 4.3 mostra uma visão geral da emissão destes poluentes na exploração leiteira.

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ACV da produção de Leite e Derivados

Uma quantidade significativa das emissões de metano (CH4) que ocorrem na exploração

leiteira, consideradas em S3, resulta da fermentação entérica, um processo biológico que ocorre no rúmen das vacas. Contudo, são também emitidas quantidades significativas de outros poluentes, que decorrem da gestão dos estrumes e chorumes gerados pelos animais, tanto dos estábulos como da fossa onde são armazenados, e após a sua aplicação no solo.

Parte do azoto existente no chorume, tanto nas fezes como na urina, é emitido na forma de óxido nitroso (N2O). As emissões diretas de N2O ocorrem quando o N presente

no chorume é nitrificado ou desnitrificado, enquanto as emissões indirectas de N2O

resultam das perdas de N volatilizado sob a forma de amoníaco (NH3) ou lixiviado sob a

forma de nitrato (NO3-). Enquanto os dejetos permanecem nos estábulos, assim como

durante o seu armazenamento, também ocorrem perdas na forma de CH4.

Como já mencionado, todos os dejetos produzidos na exploração são aplicados em solos agrícolas, como fertilizante orgânico. No entanto, quando analisada a capacidade de incorporação de azoto no solo, tendo em consideração a totalidade de estrume e chorume produzido na exploração e a área de cultivo necessária para a produção de silagem de milho e azevém requerida para alimentar os animais, verifica-se que a exploração não tem capacidade de incorporação suficiente dos efluentes nos solos. Isto é, é excedentária a quantidade de efluentes produzidos relativamente às necessidades de aplicação ao solo para a fertilização racional das culturas. Na prática, os dejetos excedentários são aplicados noutras culturas não relacionadas com a exploração leiteira, nem com a produção de leite. Por este facto, as emissões provenientes do espalhamento do chorume nas silagens de milho e azevém (S2) foram consideradas nos respectivos subsistemas e as emissões decorrentes da aplicação do estrume e chorume excedentário no solo, foram considerados no subsistema de produção animal (S3). No que diz respeito à produção de silagens de milho e azevém (S2) e às emissões provenientes da gestão dos solos, foram ainda consideradas as emissões para o ar e água consequentes da aplicação de fertilizantes sintéticos, nomeadamente emissões diretas e indiretas de N2O e NH3 para o ar, e NO3- e fosfato PO43- para água.

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ACV da produção de Leite e Derivados

Por fim, são descritas na tabela 4.8 as atividades de transportes consideradas neste subsistema (SEL) e respectivas características. Os processos de transporte foram obtidos

através da base de dados GaBi (PE International, 2014).

Tabela 4.8 - Perfil dos transportes considerados no subsistema exploração leiteira (SEL).

Material transportado Tipo de transporte 2 _Distância _{Qualidade dos dados}

Produção de alimentos concentrados (S1)

Matérias-primas dos concentrados 1 Camião 17,3 ton 500 km Dados estimados Bagaço de palmiste e soja Navio contentor 10.000 km Dados estimados

Produção de silagens de milho e azevém (S2)

Fertilizantes, pesticidas e sementes Camião 3,3 ton 25 km Dados reais

Produção animal (S3)

Agentes limpeza Camião 3,3 ton 25 km Dados reais Alimentos concentrados Camião 17,3 ton 25 km Dados reais Palha Camião 27 ton 300 km Dados estimados

1

Transporte considerado para todas as matérias-primas indicadas no inventário da produção de alimentos concentrados, à exceção das matérias-primas bagaço de palmiste e soja. 2 As toneladas indicadas correspondem à capacidade útil do veículo.

É importante mencionar que no desenvolvimento deste estudo não foi incluída a produção/manutenção de bens de capital, tais como veículos, maquinaria, equipamentos, instalações, etc.

4.1.3 Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados

A tabela 4.9 apresenta o desempenho ambiental da produção de leite cru para as categorias de impacte seleccionadas, expressa pela unidade funcional.

Tabela 4.9 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema de produção de leite – Subsistema exploração leiteira (SEL), expressos por 1 kg de leite cru.

Categoria de impacte ambiental Unidade Valor Alterações Climáticas (AC) kg CO2 equivalente 1,093

Eutrofização de água doce (EAD) g P equivalente 0,1184 Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0116 Acidificação Terrestre (AT) kg SO2 equivalente 0,0283

A contribuição relativa dos processos considerados para o impacte ambiental total da produção de leite, para cada categoria de impacte analisada, é mostrada na figura 4.4. De acordo com os resultados, os dois processos ou fases responsáveis pela maioria dos impactes ambientais ao longo do ciclo de vida do leite (até à porta da exploração) são as