COMUNICAÇÃO TÉCNICA - IPTescriba.ipt.br/pdf/175740.pdf · Aquecimento global kg CO2 eq 0,62 0,50...

COMUNICAÇÃO TÉCNICA ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Nº 175740

Acv simplificada de materiais de construção Fernanda Belizario Silva

Palestra apresentado na Rede ACV Simplificada para Avaliação Ambiental Rápida e Confiável de Materiais de Construção, 2018, São Paulo

A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. ___________________________________________________________________________________________________

Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT

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São Paulo | SP | Brasil | CEP 05508-901 Tel 11 3767 4374/4000 | Fax 11 3767-4099

www.ipt.br

ACV simplificada de materiais de construção

Fernanda Belizario Silva

Ciclo de vida do produto

Fluxos de entrada e saída de cada processo

Escassez de recursos minerais

ReCiPe Midpoint H

Escassez de recursos fósseis

Consumo de água

Uso da terra

Aquecimento global

Formação de ozônio fotoquímico

Acidificação

Formação de particulado fino

Depleção de ozônio estratosférico

Radiação ionizante

Toxicidade humana não-carcinog.

Toxicidade humana carcinogênica

Ecotoxicidade terrestre

Eutrofização marinha

Eutrofização de água doce

Ecotoxicidade marinha

Ecotoxicidade de água doce

Categorias de impacto ambiental

Categoria de impacto Unidade Resultado por kg de CP-II-E

Fábrica A Fábrica B

Aquecimento global kg CO2 eq 0,62 0,50

Depleção de ozônio estratosférico kg CFC11 eq 9,5E-08 8,1E-08

Radiação ionizante kBq Co-60 eq 0,0030 0,0026

Formação de ozônio fotoquímico (saúde humana) kg NOx eq 9,2E-04 2,0E-03

Formação de particulado fino kg PM2.5 eq 2,2E-04 3,7E-04

Formação de ozônio fotoquímico (ecossistemas) kg NOx eq 9,2E-04 2,0E-03

Acidificação kg SO2 eq 5,4E-04 9,8E-04

Eutrofização de água doce kg P eq 7,9E-06 7,9E-06

Eutrofização marinha kg N eq 5,9E-07 6,1E-07

Ecotoxicidade terrestre kg 1,4-DCB 0,45 0,99

Ecotoxicidade de água doce kg 1,4-DCB 3,2E-04 3,0E-04

Ecotoxicidade marinha kg 1,4-DCB 6,8E-04 1,1E-03

Toxicidade humana carcinogênica kg 1,4-DCB 8,6E-04 5,8E-04

Toxicidade humana não-carcinogênica kg 1,4-DCB 0,021 0,079

Uso da terra m2a crop eq 3,2E-04 9,1E-03

Escassez de recursos minerais kg Cu eq 1,2E-03 1,1E-03

Escassez de recursos fósseis kg oil eq 0,021 0,023

Consumo de água m3 0,0031 0,0028 ReCiPe Midpoint H

Significado / uso de múltiplos indicadores ambientais

Categoria de impacto

Aquecimento global 189

Depleção de ozônio estratosférico 22

Radiação ionizante 21 30

Formação de ozônio fotoquímico (saúde humana) 167

Formação de particulado fino 10

Formação de ozônio fotoquímico (ecossistemas) 167

Acidificação 10

Eutrofização de água doce 3 7

Eutrofização marinha 14 3

Ecotoxicidade terrestre 2256 2256 2251

Ecotoxicidade de água doce 2257 2257 2252

Ecotoxicidade marinha 2257 2257 2252

Toxicidade humana carcinogênica 607 607 603

Toxicidade humana não-carcinogênica 443 443 438

Uso da terra 91

Escassez de recursos minerais 131

Escassez de recursos fósseis 21

Consumo de água 1 1 ReCiPe Midpoint H

Extensão da coleta de dados

OBJETIVO

Reduzir o escopo da ACV de produtos de construção

aos fluxos de inventário e às categorias de impacto

que podem ser efetivamente medidos e influenciados

pelo setor da construção civil

Seleção dos materiais de construção

Elaboração dos inventários de ciclo de vida

Cálculo dos indicadores de impacto ambiental

Identificação dos fluxos e dos processos causadores dos impactos

Classificação dos processos como “foreground” ou “background”

Cálculo das parcelas de impacto foreground e background

MÉTODO

Habitação de interesse social

Base de dados ecoinvent

ReCiPe Midpoint H / Simapro

Networks / planilhas

Dados de market share

4 x 5

1

2

3

4

5

6

CLASSIFICAÇÃO FOREGROUND / BACKGROUND

ILCD Handbook – Management perspective

Foreground: processos que são controlados ou que podem ser influenciados pelo

tomador de decisão

Background: processos que não podem ser influenciados pelo tomador de decisão

Poder de influência sobre determinado processo: importância como cliente

Medida: parcela dos produtos consumida pela construção civil (foreground ≥ 20%)

CLASSIFICAÇÃO FOREGROUND / BACKGROUND

FOREGROUND

Setor econômico / industrial % consumo

Cimento 100%

Minerais de construção ~ 100%

Produtos cerâmicos 100%

Gipsita 80%

Cal 39%

Madeira (exceto celulose) 81%

Aço 40%

Cobre 27%

PVC 65%

Tintas 84%

BACKGROUND

Setor econômico / industrial % consumo

Alumínio 15%

Outros termoplásticos 16%

Zinco 11%

Outros produtos químicos <7%

Outros metais <5%

Papel ~ 3%

Agricultura (exceto madeira) ~ 0%

Eletricidade 8%

Combustíveis 13%

Transportes 6%

Fornecimento de água ~ 2%

Tratamento comum de resíduos s/ dados

% consumo com base em relatórios setoriais

EXEMPLO

EXEMPLO

EXEMPLO

Aquecimento global

EXEMPLO

Radiação ionizante

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GWP FPMF OFHH OFTE TA FE ME HCT HNCT TET FET MET IR SOD LU FRS MRS WC

Paint 0,2 56 60 58 57 60 54 54 72 61 73 66 66 52 64 83 88 80 46

Adhesive mortar 0,5 49 45 35 35 45 49 41 63 48 51 52 53 42 33 92 68 84 34

Aluminum door 0,03 12 2 10 10 4 0 0 0 2 74 0 2 0 3 68 92 0 0

Base plaster 14,4 87 66 74 73 68 0 2 9 20 85 4 15 0 9 97 86 95 74

Bronze connection 0,002 34 82 83 83 81 98 88 91 97 99 99 98 0 5 64 64 73 37

Electric cable 0,02 16 88 66 65 87 98 89 91 97 99 99 98 0 3 93 100 94 71

Ceramic tiles 1,0 60 95 46 46 37 22 16 22 9 8 15 15 12 27 83 74 72 42

Clay block 21,6 79 59 76 76 56 0 0 37 0 19 0 0 0 6 96 78 100 23

Concrete 47,3 91 76 81 81 77 0 2 12 16 74 1 6 0 12 81 92 96 83

Copper pipe 0,01 31 91 79 79 92 97 88 90 97 99 99 98 0 2 93 77 94 73

Copper wire 0,005 38 92 82 81 93 98 91 94 97 99 99 98 0 3 93 87 94 79

Wooden door 0,1 18 37 40 41 21 5 1 45 19 33 22 12 3 28 98 58 40 16

Gravel 8,9 48 57 82 82 47 0 0 44 4 26 5 5 0 28 98 63 18 96

Light steel frame profile 0,6 49 64 41 40 79 9 7 87 45 5 14 12 0 4 24 82 22 47

PVC pipe 0,1 86 77 90 90 79 2 69 4 10 85 6 8 0 82 98 91 71 79

Reinforcing steel 0,7 62 52 39 39 39 21 0 96 37 67 51 51 0 3 9 80 70 76

Roof tile 4,4 78 56 75 75 53 0 0 38 0 14 0 0 0 4 91 78 100 15

Window frame 0,1 13 2 10 9 4 4 0 1 1 60 12 13 0 1 75 86 0 0

81 68 77 77 65 0 1 22 11 55 2 6 0 11 87 84 88 65

Construction product

Impact categories

Weighted average of ref. house

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%)

Parcela “foreground” de cada impacto e de cada produto

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GWP FPMF OFHH OFTE TA FE ME HCT HNCT TET FET MET IR SOD LU FRS MRS WC

Paint 0,2 56 60 58 57 60 54 54 72 61 73 66 66 52 64 83 88 80 46

Adhesive mortar 0,5 49 45 35 35 45 49 41 63 48 51 52 53 42 33 92 68 84 34

Aluminum door 0,03 12 2 10 10 4 0 0 0 2 74 0 2 0 3 68 92 0 0

Base plaster 14,4 87 66 74 73 68 0 2 9 20 85 4 15 0 9 97 86 95 74

Bronze connection 0,002 34 82 83 83 81 98 88 91 97 99 99 98 0 5 64 64 73 37

Electric cable 0,02 16 88 66 65 87 98 89 91 97 99 99 98 0 3 93 100 94 71

Ceramic tiles 1,0 60 95 46 46 37 22 16 22 9 8 15 15 12 27 83 74 72 42

Clay block 21,6 79 59 76 76 56 0 0 37 0 19 0 0 0 6 96 78 100 23

Concrete 47,3 91 76 81 81 77 0 2 12 16 74 1 6 0 12 81 92 96 83

Copper pipe 0,01 31 91 79 79 92 97 88 90 97 99 99 98 0 2 93 77 94 73

Copper wire 0,005 38 92 82 81 93 98 91 94 97 99 99 98 0 3 93 87 94 79

Wooden door 0,1 18 37 40 41 21 5 1 45 19 33 22 12 3 28 98 58 40 16

Gravel 8,9 48 57 82 82 47 0 0 44 4 26 5 5 0 28 98 63 18 96

Light steel frame profile 0,6 49 64 41 40 79 9 7 87 45 5 14 12 0 4 24 82 22 47

PVC pipe 0,1 86 77 90 90 79 2 69 4 10 85 6 8 0 82 98 91 71 79

Reinforcing steel 0,7 62 52 39 39 39 21 0 96 37 67 51 51 0 3 9 80 70 76

Roof tile 4,4 78 56 75 75 53 0 0 38 0 14 0 0 0 4 91 78 100 15

Window frame 0,1 13 2 10 9 4 4 0 1 1 60 12 13 0 1 75 86 0 0

81 68 77 77 65 0 1 22 11 55 2 6 0 11 87 84 88 65

Construction product

Impact categories

Weighted average of ref. house

Mas

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%)

Categorias de impacto foreground para todos os materiais

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GWP FPMF OFHH OFTE TA FE ME HCT HNCT TET FET MET IR SOD LU FRS MRS WC

Paint 0,2 56 60 58 57 60 54 54 72 61 73 66 66 52 64 83 88 80 46

Adhesive mortar 0,5 49 45 35 35 45 49 41 63 48 51 52 53 42 33 92 68 84 34

Aluminum door 0,03 12 2 10 10 4 0 0 0 2 74 0 2 0 3 68 92 0 0

Base plaster 14,4 87 66 74 73 68 0 2 9 20 85 4 15 0 9 97 86 95 74

Bronze connection 0,002 34 82 83 83 81 98 88 91 97 99 99 98 0 5 64 64 73 37

Electric cable 0,02 16 88 66 65 87 98 89 91 97 99 99 98 0 3 93 100 94 71

Ceramic tiles 1,0 60 95 46 46 37 22 16 22 9 8 15 15 12 27 83 74 72 42

Clay block 21,6 79 59 76 76 56 0 0 37 0 19 0 0 0 6 96 78 100 23

Concrete 47,3 91 76 81 81 77 0 2 12 16 74 1 6 0 12 81 92 96 83

Copper pipe 0,01 31 91 79 79 92 97 88 90 97 99 99 98 0 2 93 77 94 73

Copper wire 0,005 38 92 82 81 93 98 91 94 97 99 99 98 0 3 93 87 94 79

Wooden door 0,1 18 37 40 41 21 5 1 45 19 33 22 12 3 28 98 58 40 16

Gravel 8,9 48 57 82 82 47 0 0 44 4 26 5 5 0 28 98 63 18 96

Light steel frame profile 0,6 49 64 41 40 79 9 7 87 45 5 14 12 0 4 24 82 22 47

PVC pipe 0,1 86 77 90 90 79 2 69 4 10 85 6 8 0 82 98 91 71 79

Reinforcing steel 0,7 62 52 39 39 39 21 0 96 37 67 51 51 0 3 9 80 70 76

Roof tile 4,4 78 56 75 75 53 0 0 38 0 14 0 0 0 4 91 78 100 15

Window frame 0,1 13 2 10 9 4 4 0 1 1 60 12 13 0 1 75 86 0 0

81 68 77 77 65 0 1 22 11 55 2 6 0 11 87 84 88 65

Construction product

Impact categories

Weighted average of ref. house

Mas

s in

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se (

%)

Categorias de impacto foreground apenas para alguns materiais

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GWP FPMF OFHH OFTE TA FE ME HCT HNCT TET FET MET IR SOD LU FRS MRS WC

Paint 0,2 56 60 58 57 60 54 54 72 61 73 66 66 52 64 83 88 80 46

Adhesive mortar 0,5 49 45 35 35 45 49 41 63 48 51 52 53 42 33 92 68 84 34

Aluminum door 0,03 12 2 10 10 4 0 0 0 2 74 0 2 0 3 68 92 0 0

Base plaster 14,4 87 66 74 73 68 0 2 9 20 85 4 15 0 9 97 86 95 74

Bronze connection 0,002 34 82 83 83 81 98 88 91 97 99 99 98 0 5 64 64 73 37

Electric cable 0,02 16 88 66 65 87 98 89 91 97 99 99 98 0 3 93 100 94 71

Ceramic tiles 1,0 60 95 46 46 37 22 16 22 9 8 15 15 12 27 83 74 72 42

Clay block 21,6 79 59 76 76 56 0 0 37 0 19 0 0 0 6 96 78 100 23

Concrete 47,3 91 76 81 81 77 0 2 12 16 74 1 6 0 12 81 92 96 83

Copper pipe 0,01 31 91 79 79 92 97 88 90 97 99 99 98 0 2 93 77 94 73

Copper wire 0,005 38 92 82 81 93 98 91 94 97 99 99 98 0 3 93 87 94 79

Wooden door 0,1 18 37 40 41 21 5 1 45 19 33 22 12 3 28 98 58 40 16

Gravel 8,9 48 57 82 82 47 0 0 44 4 26 5 5 0 28 98 63 18 96

Light steel frame profile 0,6 49 64 41 40 79 9 7 87 45 5 14 12 0 4 24 82 22 47

PVC pipe 0,1 86 77 90 90 79 2 69 4 10 85 6 8 0 82 98 91 71 79

Reinforcing steel 0,7 62 52 39 39 39 21 0 96 37 67 51 51 0 3 9 80 70 76

Roof tile 4,4 78 56 75 75 53 0 0 38 0 14 0 0 0 4 91 78 100 15

Window frame 0,1 13 2 10 9 4 4 0 1 1 60 12 13 0 1 75 86 0 0

81 68 77 77 65 0 1 22 11 55 2 6 0 11 87 84 88 65

Construction product

Impact categories

Weighted average of ref. house

Mas

s in

refe

ren

ce h

ou

se (

%)

Categorias de impacto background

Glo

bal

war

min

g

po

ten

tial

Fin

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cula

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form

atio

n

Ozo

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form

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n -

Hu

man

Hea

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n -

Terr

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ial e

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Terr

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atio

n

Fres

hw

ater

Eutr

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hic

atio

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Mar

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atio

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toxi

city

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city

Terr

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Eco

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city

Mar

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city

Ion

izin

g ra

dia

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city

Min

eral

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ou

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scar

city

Wat

er c

on

sum

pti

on

GWP FPMF OFHH OFTE TA FE ME HCT HNCT TET FET MET IR SOD LU FRS MRS WC

Paint 0,2 56 60 58 57 60 54 54 72 61 73 66 66 52 64 83 88 80 46

Adhesive mortar 0,5 49 45 35 35 45 49 41 63 48 51 52 53 42 33 92 68 84 34

Aluminum door 0,03 12 2 10 10 4 0 0 0 2 74 0 2 0 3 68 92 0 0

Base plaster 14,4 87 66 74 73 68 0 2 9 20 85 4 15 0 9 97 86 95 74

Bronze connection 0,002 34 82 83 83 81 98 88 91 97 99 99 98 0 5 64 64 73 37

Electric cable 0,02 16 88 66 65 87 98 89 91 97 99 99 98 0 3 93 100 94 71

Ceramic tiles 1,0 60 95 46 46 37 22 16 22 9 8 15 15 12 27 83 74 72 42

Clay block 21,6 79 59 76 76 56 0 0 37 0 19 0 0 0 6 96 78 100 23

Concrete 47,3 91 76 81 81 77 0 2 12 16 74 1 6 0 12 81 92 96 83

Copper pipe 0,01 31 91 79 79 92 97 88 90 97 99 99 98 0 2 93 77 94 73

Copper wire 0,005 38 92 82 81 93 98 91 94 97 99 99 98 0 3 93 87 94 79

Wooden door 0,1 18 37 40 41 21 5 1 45 19 33 22 12 3 28 98 58 40 16

Gravel 8,9 48 57 82 82 47 0 0 44 4 26 5 5 0 28 98 63 18 96

Light steel frame profile 0,6 49 64 41 40 79 9 7 87 45 5 14 12 0 4 24 82 22 47

PVC pipe 0,1 86 77 90 90 79 2 69 4 10 85 6 8 0 82 98 91 71 79

Reinforcing steel 0,7 62 52 39 39 39 21 0 96 37 67 51 51 0 3 9 80 70 76

Roof tile 4,4 78 56 75 75 53 0 0 38 0 14 0 0 0 4 91 78 100 15

Window frame 0,1 13 2 10 9 4 4 0 1 1 60 12 13 0 1 75 86 0 0

81 68 77 77 65 0 1 22 11 55 2 6 0 11 87 84 88 65

Construction product

Impact categories

Weighted average of ref. house

Mas

s in

refe

ren

ce h

ou

se (

%)

Análise dos fluxos

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Paint

Adhesive mortar

Aluminum door

Base plaster

Bronze connection

Electric cable

Ceramic tiles

Clay block

Concrete

Copper pipe

Copper wire

Wooden door

Gravel

Galvanized light steel frame

PVC pipe

Reinforcing steel

Roof tile

Window frame

Terrestrial acidification

NOx, air

SO2, air

Ammonia, air

Remaining substances

FOREGROUND

Aquecimento global

Formação de ozônio fotoquímico

Acidificação

Formação de particulado fino

CO2

SO2

PM 2.5

Emissões diretas e de

processos de combustão de

combustíveis fósseis +

CaCO3 decomposition

Ecotoxicidade terrestre

Toxicidade humana não carcinogênica

NOx

Cu, Hg, Ni, V

Zn

FOREGROUND

Escassez de recursos minerais

Escassez de recursos fósseis

Consumo de água

Uso da terra aterro floresta mineração

alumínio argila cobre

gipsita ferro zinco (+minerais de construção)

óleo carvão gás natural

água (consumo) água (evaporação)

FOREGROUND (apenas para materiais de cobre e aço)

Eutrofização marinha

Eutrofização de água doce

Ecotoxicidade marinha

Ecotoxicidade de água doce

Toxicidade humana não-carcin.

Toxicidade humana carcinogênica

Cu, Ni, V

Zn

Cr (VI)

PO43-

NO3-

Emissões lixiviadas de

aterros de resíduos de

mineração e processamento

de cobre e aço (ferro)

BACKGROUND

Depleção de ozônio estratosférico

Radiação ionizante

Emissão fugitiva de gases halogenados (gases refrigerantes e extintores, principalmente na extração de petróleo)

Emissão de substâncias radioativas a partir de resíduos de combustíveis nucleares (parcela nuclear da matriz energética)

ACV SIMPLIFICADA PARA PRODUTOS DE CONSTRUÇÃO

7 grupos de categorias de impacto para todos os materiais 3 grupos para cobre e aço

CO2 NOx SO2 PM 2.5

Cu Hg Ni

aterro floresta mineração

alumínio argila cobre minerais de construção

gipsita ferro zinco

óleo carvão gás natural

água Zn V Ni Cu

Cr (VI) PO4

3-

NO3-

V Zn H2O

10 3 +6 3 1 7

CONCLUSÕES

10 grupos de categorias de impacto + 30 fluxos de inventário são suficientes para

representar o desempenho ambiental de produtos de construção

• 7 grupos + 23 fluxos para todos os materiais

• 3 grupos + 7 fluxos específicos para materiais de cobre e aço

Direcionamento, harmonização e simplificação da coleta de dados

Redução de custos da ACV – maior cobertura de dados – amostras + representativas

Facilitação da criação de bases de dados de ACV de produtos de construção

EQUIPE

Prof. Dr. Vanderley John (POLI-USP)

Eng. Yazmin Lisbeth Mack-Vergara (POLI-USP, ETH)

Me. Daniel da Costa Reis (POLI-USP)

Me. Fernanda Belizario Silva (POLI-USP, IPT)

Lucas Pessoto (POLI-USP, IPT)

Prof. Dr. Sérgio Pacca (EACH-USP)

Me. Haibo Feng (UBC, ETH)

Prof. Dr. Guillaume Habert (ETH)

Prof. Dr. Sebastién Lasvaux (HES-SO)

Obrigada

fernanda.belizario@lme.pcc.usp.br

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