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Impactos ambientais engenharia
Tipologia: Trabalhos
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Porto Alegre 2007
Porto Alegre 2007
Esta dissertação de mestrado foi julgada adequada para a obtenção do título de MESTRE EM ENGENHARIA, Área de Concentração Meio Ambiente, e aprovada em sua forma final pelo professor orientador e pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 30 de novembro de 2007
Prof. Luis Carlos Pinto da Silva Filho Phd. pela Univ. de Leeds orientador
Prof. Fernando Schnaid Coordenador do PPGEC/UFRGS BANCA EXAMINADORA
Prof. Miguel Aloysio Sattler (UFRGS) Phd. pela University of Sheffield
Profa. Karla Salvagni Heineck (UFRGS) Dra. pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Prof. Gino Roberto Gehling (UFRGS) Dr. pela Universitat Politècnica de Catalunya
Dedico este trabalho à minha família e meus amigos, pela compreensão durante o período de seu desenvolvimento.
OLIVEIRA,CONSTRUÇÃO CIVIL ATRAVÉS DA ACV E DO SOFTWARE BEES 3.0. 2007. Dissertação (Mestrado em A. ANÁLISE AMBIENTAL DA VIABILIDADE DE SELEÇÃO DE PRODUTOS DA Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre, 2007.
Ao longo da história da humanidade, a visão de progresso prevalente se expressa pelo crescente domínio e transformação da natureza. De acordo com este paradigma, os recursos naturais são vistos como ilimitados. Isto pode justificar a falta de preocupação com os resíduos gerados durante a produção e ao final da vida útil dos produtos, características de um modelo linear de produção. No contexto atual de preocupação com a degradação ambiental e o esgotamento das reservas naturais muitas iniciativas foram implementadas no sentido de conscientizar os setores produtivos da economia e os órgãos governamentais dos países da necessidade de mudanças. A indústria da construção civil é o maior consumidor de recursos naturais de qualquer economia e um grande gerador de resíduos. O desenvolvimento de produtos, processos e serviços menos agressivos ao meio ambiente e à saúde humana é um desafio para as nações que buscam o desenvolvimento sustentável e encontram na indústria da construção civil um suporte para as mudanças necessárias. Dentro desta realidade, existe a necessidade do desenvolvimento de ferramentas computacionais que auxiliem na seleção de produtos mais sustentáveis na construção civil. Em alguns países, softwares estão sendo desenvolvidos para servirem como ferramenta de apoio à tomada de decisão na busca por produtos e serviços mais sustentáveis. Alguns destes, como o Building for Environmental and Economic Sustainability versão 3.0 (BEES 3.0), são fundamentados na Análise de Ciclo de Vida (ACV). Este é um procedimento sistemático para mensurar e avaliar os impactos que um produto ou material causa no meio ambiente e sobre a saúde humana, desde a sua produção até a disposição final. O BEES é um programa de apoio à decisão desenvolvido pela SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry), para ser utilizado na escolha de produtos e materiais da construção e em programas de certificação ambiental de produtos e edifícios. O mesmo foi desenvolvido nos Estados Unidos, por isso não se pode ter certeza de sua aplicabilidade direta para as condições de países com realidades tão diferentes como é o caso do Brasil. O presente estudo buscou verificar a possibilidade de gerar dados confiáveis sobre os impactos causados durante o ciclo de vida das estruturas de concreto armado e comparar os resultados com os gerados pelo software BEES 3.0, verificando a validade de suas premissas para a realidade brasileira. Os resultados indicam que softwares como o BEES podem ser importantes para a análise de impactos ambientais, mas necessitam ser adaptados para a realidade brasileira. È fundamental, ainda, coletar dados adequados sobre as práticas produtivas usadas no Brasil para alimentar este tipo de análise. A análise de três tipos de concretos, com e sem adições, usando as premissas do programa, evidencia que é possível projetar materiais de construção com menor impacto ambiental.
Palavras-chave: impactos ambientais, sustentabilidade, adição de resíduos;
OLIVEIRA,CONSTRUÇÃO CIVIL ATRAVÉS DA ACV E DO SOFTWARE BEES 3.0. 2007. Dissertação (Mestrado em A. ANÁLISE AMBIENTAL DA VIABILIDADE DE SELEÇÃO DE PRODUTOS DA Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre, 2007.
Along the evolution of mankind, the dominating vision of progress has often been represented by the control and transformation of nature. According to this paradigm, natural resources are seen as limitless. This can justify the historical lack of concern regarding the production of waste during the manufacturing and use of goods, a typical stance of the linear model of production that prevail until almost the end of the XXth century. Since then, a rising awareness of the importance of environmental values has brought along a new concern about the degradation of natural environments and the exhaustion of natural resources. In tandem, many initiatives started to be implemented to convince private and public sectors of the economy of the need for changes. The development of new products, processes and services, less aggressive to the environment and the public health, is a challenge for all nations that are trying to pursue a more sustainable development path. The civil construction industry has an important role in this scenario, because it is the biggest consumer of natural resources of any economy and a great source of residues. Given the complexity of the issue, it is useful to develop computational tools to assist in the selection of “greener” products. Various countries are developing software aids that help making more informed decisions regarding sustainable practices. One of them is the Building for Environmental and Economic Sustainability (BEES), developed for the SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) in the US, to be used in the selection of products and materials for construction and in programs of environmental certification of products and buildings. It is based on a Life Cycle Assessment (LCA), a systematic procedure used to measure the impacts that a product or material causes in the environment or on the human being’s health, from its production up to final disposal. Although environmental problems are normally global and not limited by political barriers, differences between production practices, costs and general policy values among Brazil and the US gives rise to caution in adopting the BEES software in Brazil without a previous evaluation and adaptation to the local reality. To help in this sense, this study investigated how results generated with version 3.0 of the BEES software would compare with values derived from a direct analysis of the environmental impact of the production of a reinforced concrete beam. The analysis of beams produced with three types of concrete, with and without the addition of supplementary cementing materials, provided evidence that it is possible, in both cases, to identify key environmental costs and project structures to obtain a smaller environmental impact. The study indicated that software such as BEES can be quite useful in the process of identifying and checking better production practices. It is necessary, however, to adapt them to the local reality and to start collecting reliable data about the environmental costs of production practices used in Brazil to allow them to work properly. Keywords: environmental impacts, sustainability, supplementary cementing materials
Figura 6.3: variação de emissão de CO 2 de cada viga em função de seu consumo de cimento ...................................................................................................................... 87 Figura 6.4: distribuição do impacto de emissão de gases de aquecimento global nas regiões de estudo ....................................................................................................... 88 Figura 6.5: distribuição do impacto de emissão de gases de aquecimento global nas regiões de estudo considerando transporte de madeira por 2.000 km ....................... 88 Figura 6.6: gráfico de potencial de acidificação das vigas ............................................. 90 Figura 6.7: gráfico do potencial de poluição do ar ........................................................ 93 Figura 6.8: variação de emissão de CO 2 de cada viga em função de seu consumo de cimento ......................................................................................................................
Figura 6.9: distribuição do impacto de emissão de gases de aquecimento global nas regiões de estudo .......................................................................................................
Figura 6.10: distribuição do impacto de emissão de gases de aquecimento global nas regiões de estudo considerando transporte de madeira por 2.000 km .......................
Figura 6.11: gráfico do potencial de aquecimento global dos dois cenários estudados... 102 Figura 6.12: gráfico constituintes do concreto e aquecimento global ............................ 103 Figura 6.13: gráfico constituintes do concreto e acidificação ........................................ 104 Figura 6.14: gráfico constituintes do concreto e consumo de água ................................ 104 Figura 6.15: gráfico constituintes do concreto e nutrificação ........................................ 105 Figura 6.16: gráfico constituintes do concreto e poluição do ar .................................... 106 Figura 7.1: gráfico comparação do potencial de aquecimento global ............................ 109 Figura 7.2: gráfico comparação do potencial de acidificação ........................................ 110 Figura 7.3: gráfico comparação do potencial de consumo de água ................................ 111 Figura 7.4: gráfico comparação do potencial de nutrificação ........................................ 111 Figura 7.5: gráfico comparação do potencial de poluição do ar .................................... 112
ACV: Análise do Ciclo de Vida ISO: Organização Internacional para Padronização IPCC: Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas EPA: Agência de Proteção Ambiental Americana CGTEE: Companhia de Geração Térmica de Energia Elétrica cps: corpos de prova
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______________________________________________________________________________________ Análise Ambiental da Viabilidade de Seleção de Produtos da Construção Civil Através da ACV e do Software Bees 3.
Este primeiro capítulo visa orientar o leitor quanto ao conteúdo desta dissertação. Discute-se, no princípio do mesmo, o contexto no qual a proposta de pesquisa está inserida, seguido pelos objetivos do trabalho, os pressupostos e a apresentação da estrutura do trabalho.
Ao longo da história da humanidade, a visão do progresso vem se confundindo com o crescente domínio e transformação da natureza. De acordo com este paradigma, os recursos naturais são vistos como ilimitados. Isto pode justificar a falta de preocupação com os resíduos gerados durante a produção e ao final da vida útil dos produtos, características de um modelo linear de produção, como explica JOHN (2000).
O contexto atual de preocupação com a degradação ambiental e o esgotamento das reservas naturais tem feito com que muitas medidas sejam implementadas, principalmente por instituições internacionais, no sentido não só de conscientizar os setores produtivos da economia e, os órgãos governamentais dos países, mas também a população em geral.
A ISO 14000 – Normas de Gerenciamento Ambiental – pode ser considerada como um é reflexo desta mentalidade, onde a incorporação de “benfeitorias” ambientais acaba sendo a única alternativa para justificar a produção de bens com processos que agridam o meio- ambiente ou consumam recursos. No nível atual de desenvolvimento tecnológico, a adoção destas políticas de compensação é fundamental para a sobrevivência de muitas empresas.
Recentemente, uma grande rede de articulação que busca a conservação da natureza, conhecida no mundo todo como WWF, elaborou um documento que responde ao seguinte questionamento: “É tecnicamente possível satisfazer à crescente demanda energética global usando fontes e tecnologias de energia limpa e sustentável capazes de proteger o clima do planeta?”.
A resposta, segundo o relatório, é sim. Se as decisões necessárias para mudar a matriz de produção e consumo energético forem tomadas nos próximos cinco anos. Segundo o relatório, ainda há tempo para desenvolver e empregar as tecnologias necessárias para evitar o aquecimento global, e todos os efeitos deletérios associados ao mesmo.
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____________________________________________________________________________________________________André Silva Oliveira, Dissertação PPGEC/UFRGS 2007
O impacto que mais preocupa os ambientalistas é o aquecimento global. De acordo com a WWF-BRASIL (2007), o aquecimento global, um dos principais problemas ambientais atuais, poderá custar à economia mundial até 20% do PIB anual do planeta nas próximas décadas, se não forem tomadas medidas urgentes para reduzir as emissões de gases causadores do efeito estufa e evitar enchentes, tempestades e outras catástrofes naturais.
Para salvar o clima do nosso planeta, de acordo com um o relatório do Painel Inter- Governamental de Mudanças Climáticas (IPCC, sigla em inglês), a humanidade terá de diminuir de 50% a 85% as emissões de CO 2 até a metade deste século.
De acordo com Mehta (2007), a temperatura da terra tem aumentado desde 1950. Há muito tempo os cientistas encontraram a forte relação entre a concentração de CO 2 na atmosfera e o aquecimento da superfície da terra. Na verdade, sem a presença deste gás, a terra seria inabitável, pois a temperatura na sua superfície iria cair de forma considerável. Durante milhões de anos, o teor de dióxido de carbono foi regulado pelo balanço entre as emissões vulcânicas e a fixação do mesmo em vegetais. Oscilações neste balanço causaram grandes alterações climáticas, com períodos de maior calor alternando com glaciações que cobriram de boa parte da crosta terrestre.
O problema é que a grande emissão de gás carbônico a partir da revolução industrial e o incremento no consumo de combustíveis fósseis estão causando uma intensificação muito rápida do fenômeno de acumulação de CO 2 na atmosfera. Segundo vários cientistas, este fenômeno já está causando mudanças climáticas de grande impacto, que incluem o degelo acelerado nas calotas polares e a alteração de climas locais, com incremento de tempestades, alteração do regime de chuvas e surgimento de regiões desérticas que estão sendo devastadas por secas antes nunca vistas.
Segundo Malhotra (2007) a taxa de mudança da temperatura da terra no fim da última era glacial foi de apenas 1°C em um período de mil anos. O documento do IPCC (2007) estima que, até o fim deste século, a temperatura da Terra pode subir de 1,8ºC, na melhor das hipóteses, ou até 4ºC, em cenários menos amenos. O relatório prevê que isto pode acarretar o aumento na intensidade de tufões e secas, além de elevação no nível dos oceanos.
Ou seja, nos últimos 500 milhões de anos, a terra entrou e saiu de diversas eras glaciais, mas as mudanças foram lentas, o que permitiu que muitas espécies se adaptassem. Desde o início da civilização humana, o clima havia se mantido ameno e constante. Nos últimos anos,
