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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Materiais de Construção III
(TC-034)
Ministério da EducaçãoUniversidade Federal do ParanáSetor de TecnologiaDepartamento de Construção Civil
Prof. José de Almendra Freitas Jr.
freitasjose@terra.com.br
IMPACTO AMBIENTAL DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
EMISSÕES DE CO2
Versão 2017Versão 2017
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Efeito estufa:
Concentrações de CO2 na atmosfera e a temperatura na atmosfera
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Emissões mundiais de CO2por atividade humana, 1750-2004
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Efeito estufa:
Protocolo de Quioto (1997)
•Metas de reduções de emissões;
•Por países;
•Países em desenvolvimento ficaram de fora;
•Por setores industriais;
Acordo de Paris (2015)•Metas de reduções de emissões para todas as nações
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Os gases do efeito estufa (GEE):
GEEs pelo Protocolo de Quioto:
CO2 (dióxido de carbono) CH4 (Metano)
N2O (Óxido nitroso)HFCs (Hidrofluorcarbonetos) PFCs (Perfluorcarbonetos)
SF6 (Hexafluoreto de enxofre).
Vapor d’água causa efeito estufa, mas não é um GEE.
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O CO2 é o mais importante: Responsável por 55% das emissões
Para se ter uma unidade comum com os demais GEE usa-se o
CO2 equivalente (CO2e)
seguindo o Potencial de Aquecimento Global (GWP) de cada GEE
(Global Warming Potential – GWP)
Os gases do efeito estufa (GEE):
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Gás Símbolo GWPDióxido de carbono CO2 1Metano CH4 21Óxido nitroso N2O 310
Hidrofluorcarbonetos
HFC -23 11.700HFC -125 2.800
HFC -134a 1.300HFC – 143a 3.800HFC – 152a 140
Perfluorcarbonetos PFC CF4 6.500C2F6 9.200
Hexafluoreto de enxofre SF6 23.900 (2/C
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Os gases do efeito estufa (GEE):
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Emissões de GEE pela Construção Civil:
Construção civil responsável por:• 40% do consumo de energia e • 40 % das emissões de CO2 do mundo.
(Ferraz, M., Ciência Hoje 01/2008)
Fases das emissões de CO2 por uma construção:• Durante a obra;• Durante a utilização da edificação.
Sistemas internacionais de classificação de edificações priorizam a etapa de utilização
durante a vida útil.
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Acordo de Paris – IPCCIntergovernmental Panel on Climate Change
Desacelerar o crescimento das emissões de GEE para enfrentar as mudanças climáticas e manter a temperatura média global abaixo de 2°C acima dos
níveis pré-industriais.
Desafio 2030 para a comunidade da construção e da arquitetura global.
Emissões de GEE pela Construção Civil:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Desafio 2030 - objetivos:
Todos os novos edifícios, desenvolvimentos e grandes reformas devem ser projetados para atender a um padrão de desempenho de consumo de energia fóssil, emissões de GEE, consumo de energia de 70% abaixo
da média regional para esse tipo de construção.
Emissões de GEE pela Construção Civil:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
THE 2030 CHALLENGEAll new buildings, developments, and major renovations shall be carbon-
neutral by 2030
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Países desenvolvidos vêm buscando criar critérios para reduzir impactos ambientais gerados pela construção,
através do conceito de “construção verde”(Green Building).
Construção Verde:Considera principalmente a dimensão ambiental.
Construção Sustentável:Considera dimensões ambiental, social e
econômicas.
Impacto Ambiental da Construção Civil:
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
NBR 15.575/2013
Seis partes:1. Requisitos gerais;2. Sistemas estruturais;3. Sistemas de pisos internos;4. Vedações verticais internas e externas;5. Sistemas de coberturas6. Sistemas hidrossanitários.
Válida a partir de julho/2013
Edificações Habitacionais -Desempenho
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
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Sustentabilidade priorizando:• Durabilidade da edificação;• Manutenibilidade;• Melhor aproveitamento da água; • Desempenho térmico; • Desempenho acústico; • Desempenho lumínico.
NBR 15.575/2013Edificações Habitacionais -
Desempenho
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
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Recomendações Européias de VUP para edifícios (VUP)
CategoriaDescrição
Vida útil de projeto (VUP) para a categoria
Exemplos
1 Temporária Por acordo e até 10 anosAbrigos não-permanentes e edifícios
de exposição temporários
2 Vida curta Período mínimo de 10 anosEdifícios educacionais temporários,
lojas de varejo, escritórios (renovação interna)
3 Vida média Período mínimo de 30 anosEdifícios industriais, renovação de
edifícios habitacionais
4 Vida normal Período mínimo de 60 anosEscolas e hospitais novos; edifícios habitacionais novos; renovação de alta qualidade de edifícios públicos
5 Vida longa Período mínimo de 120 anosEdifícios públicos e outros edifícios de
alta qualidade
Edificações Habitacionais - Desempenho
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Prazos de vida útil de projeto (VUP)
(Anexo C, Tabela C.5, NBR 15575-1)
Sistema VUP anos
Mínimo Intermediário Superior
Estrutura ≥ 50 ≥ 63 ≥ 75
Pisos internos ≥ 13 ≥ 17 ≥ 20
Vedação vertical externa ≥ 40 ≥ 50 ≥ 60
Vedação vertical interna ≥ 20 ≥ 25 ≥ 30
Cobertura ≥ 20 ≥ 25 ≥ 30
Hidrossanitário ≥ 20 ≥ 25 ≥ 30
* Considerando periodicidade e processos de manutenção segundo a ABNT NBR 5674 e especificados no respectivo Manual de Uso, Operação e Manutenção entregue ao usuário
elaborado em atendimento à ABNT NBR 14037.
NBR 15.575/2013Edificações Habitacionais - Desempenho
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CERTIFICAÇÃO LEED
(Leadership in Energy and Environmental Design) destaca projetos de construção que demonstrem
comprometimento com os critérios de sustentabilidade através da adoção de altos
padrões de performance.
Busca-se com a escolha de materiais preferenciais para postergar uma nova interferência no meio
ambiente natural.
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
41 cidades da América do norte adotaram alguma forma de requisitos de
certificação LEED na construção ou grandes obras de renovação de
instalações municipais.
Algumas exigem um mínimo de uma classificação LEED Prata.
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
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Requisitos propostos pelo LEED para certificação de uma “construção verde”:
• Reuso de edifícios;• Uso de componentes reciclados;• Reuso de componentes;• Materiais locais;• Materiais rapidamente renováveis• Madeira certificada....
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Pontuações de avaliação do LEED para certificação de uma “construção verde”:
Máximo de 69 pontos
• Locais sustentáveis – 14 pontos (20,1 %);• Eficiência no uso da água – 5 pontos (7,3%);• Energia & atmosfera – 17 pontos (24,6%);• Materiais e recursos – 13 pontos (18,9%);• Qualidade do ambiente interno - 15 pontos (21,9%);• Inovações em projetos – 5 pontos (7,2%).
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
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LEEDProject ChecklistInnovation & Design Process 5 PointsInnovation in Design 1 to 4 PointsLEED™ Accredited Professional 1 Point
Project Totals (pre-certification estimates) 69 PointsCertified: 26-32 points,
Silver: 33-38 points,
Gold: 39-51 points,
Platinum: 52-69 points
Torre Hearst, NY, 1º edifício a
obter o selo Gold
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Eldorado Business Tower (São Paulo-SP) foi o 1o a
receber a certificação Leed Platinum no Brasil
Sede BoticárioJardim Botânico, Curitiba-PR
certificação Ouro
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
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PROCEL e as edificações
• Edificações → 50% do consumo de eletricidade do Brasil
Programa criado pelo Governo Federal;
• 2014 - Selo Procel Edificações (adesão voluntária);
• Identifica edificações que apresentam a melhor eficiência;
• Avaliam sistemas de:
• Envoltória (arquitetura, Isolamento,..) Iluminação
• Condicionamento de ar Aquecimento de água
Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
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Iniciativas para melhorar a gestão de carbono nas obras:
Selo PROCEL Edifício completo
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Fachadas que proporcionem maior eficiência energética (térmica e de iluminação) nas edificações.
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
www.revistatechne.com.br
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Fachadas que proporcionem maior conforto e eficiência energética nas edificações.
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
Qualquer coisaQualquer coisa+ +
ar condicionado ar condicionado !!!!!!!!!!!!
(John,V)
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Arquitetura bioclimática
Sistemas Construtivos e Arquitetônicos que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
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Materiais estruturais mais eficientes quanto as emissões GEE x MPa
Materiais que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
Concreto com Alto teor de Cinzas Volantes HVFA
50 MPa – 56 dias2,2 Kg CO2/MPa
BARKER HALL, Berkeley
CAD 80 MPa 5 Kg CO2/MPa
BURJ DUBAI
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Melhor aproveitamento da água
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Equipamentos que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
Vasos sanitários eficientes sem
válvula de descarga
Válvulas sanitárias com dupla descarga.
Limitadores de vazão
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Uso da água da chuva
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Aquecimento com energia solar
Equipamentos que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Melhor utilização da luz solar Iluminação com maior eficiência energética
Lâmpada de LEDs
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Equipamentos que minimizam o Impacto Ambiental dos edifícios :
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Impacto Ambiental dos Materiais de Construção:
Seleção de materiais para a Construção Sustentável:
“Seleção de produtos com intuito de obter, através
de um projeto, a redução dos impactos ambientais e
o aumento dos benefícios sociais dentro dos limites
da viabilidade econômica do empreendimento”(John,V., CBCS - Conselho Brasileiro de Construção Sustentável, 2005)”.
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Impacto Ambiental dos Materiais de Construção:
Qual o ciclo de vida de um material?
Pode-se definir ciclo de vida como:“Somatória das ‘cargas ambientais’ do material do
berço ao túmulo (extração, produção, uso e pós-uso)”.
Grande quantidade e variedade de dados, realização difícil e custosa.
Avaliações de Ciclo de Vida ACV
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
ABNT NBR ISO 14025:2015 ISO 14025:2006 Environmental Product Declarations
Rótulos e declarações ambientais -
Declarações ambientais de Tipo III - Princípios e
procedimentos.
Baseadas em Avaliações de Ciclo de Vida ACVDocumento de emissão voluntária
As DAP/ EPD podem ser usadas pelos arquitetos e projetistas de edifícios como fonte de informação para a
avaliação da sustentabilidade das obras.
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Ciclo de vida de um material:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Exemplo: CONCRETOSEPD – Environmental Product Declaration
Fck 30 MPA BR.1 ABAT 10+-2 Votorantim Cimentos
http://gbcbrasil.org.br/sistema/docsMembros/2112161012530000001905.pdf
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
EPD - Concreto Fck 30 MPA BR.1 ABAT 10+-2 Votorantim Cimentos
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EPD - Concreto Fck 30 MPA BR.1 ABAT 10+-2 Votorantim Cimentos
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
EPD - Concreto Fck 30 MPA BR.1 ABAT 10+-2 Votorantim Cimentos
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Origens do CO2 na produção dos materiais:
• Queima do combustível para produção;
• Decomposição química da matéria-prima p/ transformação;
• Combustível gasto para o transporte até a obra.
Emissões de GEE pela Construção Civil:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Emissões de CO2 – Efeito estufa - Origem nos Materiais:
Metais – Principais Minérios são óxidos –
• Redução do minério para retirar o oxigênio
� Ferro - Fe2O3 – Carbono do carvão;
� 2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2
� Alumínio – Al2O3 – Carbono vem de eletrodos;
� Al2O3 + 3C → 2Al2 + 3CO2
Cal e cimento – Calcário é um carbonato – CaCO3
• Calor retira uma molécula de CO2;
� CaCO3 + calor → CaO + CO2
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Molécula do CO2
Massa Molecular44,0095 g/mol
O = C = O
C - representa 27, 3%O2 – representa 72,7%
(Wik
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Dificuldades em se avaliar as emissões de CO2:• Variações nos tipos de combustíveis nas diversas plantas
industriais para um mesmo material;
• Variação na eficiência dos processos industriais;
• Secagem de matérias-primas;
• Eficiência de fornos – contínuos, intermitentes, ....
• Origem da energia elétrica aplicada;
• Hidroelétrica
• Termoelétrica, .....
•Origem da lenha como combustível;• Aproveitamento de aparas;• Reflorestamento (Madeira certificada);• Madeira ilegal.....
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Dificuldades em se avaliar as emissões de CO2:
• Reciclagem dos materiais;• Reciclagem como matéria-prima;• Qualidade da matéria-prima reciclada?• Outra finalidade;
• Ciclo de vida do material e da obra;• Durabilidade;• Custos e recursos de manutenção;
Fator de emissões: FE
Quantidade de emissões por unidade do produto.
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Emissões de CO2:
CAL
Energia:
• Óleo combustível;
• Madeira;
• Bagaço de cana;
• Forno descontínuo:
� 2 kcal/g
• Forno contínuo:
� 0,9 kcal/g
Aglomerantes:
(Aul
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SP
, PC
C 2
340)
(Freitas, J. A..)
ABPC
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CO2 – Efeito estufa:
• Descarbonatação:
� p/ uma tonelada de CaCO3
• 560 kg CaO
• 440 kg CO2 - Reabsorvido na recarbonatação
• Massa de CO2 = 80% da massa de CaO
• Combustível:
�1 tonelada de CaO emite
� 300 KgCO2e - Forno contínuo
� 640 KgCO2e – Forno descontínuoUmidade no calcário e no combustível afeta o consumo.
Aglomerantes: CAL
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Emissões de CO2:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Aglomerante – hidróxido de cálcio Ca(OH)2:
� p/ obter uma tonelada de Ca(OH)2
Aglomerantes: CAL
CaO + H2O Ca(OH)2 + calor
CaCO3 + calor CaO + CO2
1000 kg757 kg 243 kg
757 kg1351 kg
594 kg + 395 kg = 990 KgCO2e
594 kg + 845 kg = 1439 KgCO2e
CO2 Forno contínuo
CO2 Forno descontínuo
594 kg
CombustívelCalcinação
Fatores de Emissões FE:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
GESSO
CO2 – Efeito estufa :• Queima de Combustíveis –
• 3,64 t de lenha por t de hemidrato• 1 t lenha emite 1,45 t CO2
• Uma tonelada de gesso emite +- 400 KgCO2e• Desidratação parcial libera H2O.• Transporte 3000 km +- 350 KgCO2e
Aglomerantes:
(Cunha A. B. et al, 2008)
(Relatório CETESB, 2008)
Consumo de Energia:• O menor dentre os aglomerantes;• Combustíveis:
• Lenha (principal);• Óleo combustível.
Fatores de Emissões FE:
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José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Consumo de Energia:• 90% - Energia térmica gerada pelo combustível;
� secagem e aquecimento das matérias primas;� calcinação no forno;
• 10% - Energia elétrica;� 25% moagem das matérias-primas,� 40 % moagem do clínquer, � 20 % operações forno e resfriador.
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:Emissões de CO2:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
50%
40%
5% 5%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
Descarbonatação Combustão no Fornode Clínquer
Transporte deMatérias-Primas
Eletricidade
Fontes de Emissão de CO2
%
(Battelle 2002)
Emissões de CO2:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CIMENTO PORTLAND (CP)
Queima de Combustíveis - 0,65 a 0,9 kcal/g clínquer;
�P/ 1 kg de clínquer emite +- 0,30 kgCO2e
• Calcinação Calcário – MUITO CO2
� (CaCO3+ calor -> CaO + CO2)
�P/ 1 kg de clínquer emite +- 0,60 kgCO2e;
• CO2 Total +- : 0,90 kgCO2e/kg de clínquer;
• Indústria do cimento - > 5 a 7% emissões de CO2 mundiais.
Aglomerantes:
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8Emissões de CO2:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Adição de Resíduos ao cimento:• Adições reduzem % de clínquer;
� Minimizam emissões de CO2 por kg de cimento;
• Resíduos industriais que iriam para aterros;
� Cinzas Volantes – CP IV – 40% Cinzas Volantes;
� Escórias de alto forno – CP III – 70% Escória;
� Filer Carbonático – CP II F – 10 % Filer.
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Adição de Resíduos ao cimento :
Adições minimizam fator de clínquer no cimento eminimizam as emissões de CO2:
•Cinzas Volantes – resíduo de termoelétricas a carvão mineral;
•Escórias de alto forno – resíduo de siderurgia que usacástinas como fundente e redutor de pH.Forte emissora de CO2 no alto forno;
•Filer Carbonático – resíduos da britagem de calcário combaixo teor de CaCO3.
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Fator de clínquer:CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
Fator de clínquer = peso clínquer / peso cimento
Fator Clínquer/Cimento
82,0%76,0%
68,0% 71,0% 74,0% 73,0%
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%
100%
1990 2000 2005 2006 2007 2008
% d
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Cim
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(Edivaldo Rabello, IBRACON 2009)
10
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
CIMENTO PORTLAND (CP)
Aglomerantes:
Estudos para os cimentos BrasileirosFonte: Quantis (2016) FE de cimento (kgCO2e/kg)CP II E 40 0,787CP III-40 RS 0,413CP V-ARI 0,917Fonte: CBCS (2014) Limites MédiasCP II-F 716,4 - 804,4 0,760CP II-Z 599,8 - 804,4 0,702CP II-E 433,2 - 804,4 0,618CP III 174,9 - 545,2 0,360CP IV 344,3 - 723,9 0,534CP V 758,0 - 858,0 0,808
Fatores de Emissões FE: José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Concretos :
(Freitas Jr. J. A.)
Emissões de CO2:
As emissões são principalmente as relativas ao consumo de cimento Portland;
Variam com o tipo de Cimento devido as adições.
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Concretos :
Emissões de CO2:
• Principalmente as relativas ao consumo de cimento Portland;
• Variam com o tipo de Cimento,
� Quantidade de adições;
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Concretos :
ConcretoConsumos em kg por m3 FE
kgCO2e/m3Aditivo Água Cimento Brita Areia
15 MPa 3,6 203 239 874 919 32920 MPa 4 196 269 981 912 35825 MPa 4,4 190 292 904 906 36630 MPa 4,8 184 317 920 903 38335 MPa 5,2 186 344 932 891 40140 MPa 5,5 186 365 942 883 41545 MPa 5,8 186 387 949 870 42950 MPa 6,2 185 412 957 856 445
CONCRETOS COM CP II-E 32 – Costa (2012)
Fatores de Emissões FE:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Concretos :
CONCRETOS COM CP II-F 32 – Costa (2012)
Concreto
Consumos em kg por m3 FE
kgCO2e/m3Aditivo Água Cimento Brita Areia
15 MPa 4,1 195 271 873 889 34720 MPa 4,6 192 305 891 878 37025 MPa 4,9 188 329 805 871 37730 MPa 5,4 191 361 916 853 40735 MPa 5,8 189 386 929 846 42440 MPa 6,3 193 419 937 823 44545 MPa 7,0 200 464 942 784 47150 MPa 7,7 205 513 949 744 501
Fatores de Emissões FE:
José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Argamassas de Cal :
Argamassas com cal, cimento e areia para a revestimentos (emboço) de alvenarias e
concretos em paredes e tetos.
MaterialFE
(kgCO2e/kg)Fonte:
CP II-Z 0,702 CBCS (2014)CH II 0,911 Costa (2012)Areia 0,0024 Ruuska (2013)Transporte 75 km 0,0225 Costa (2012)Mistura em betoneira 0,003 CBCS (2014)
Fatores de Emissões FE:
11
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Argamassas de Cal :
Emissões (kgCO2e/m3)Traço CP II Z CH II Areia Transporte Mistura FE1:1:6 108,5 113,2 3,5 43,2 5,8 274,11:3:7,5 77,3 241,0 3,1 43,0 5,7 370,11:2:9 71,7 148,7 3,4 43,2 5,8 272,8
Absorções (kgCO2/m3)Traço CP II Z CH II Total 92%1:1:6 37,8 29,5 67,3 61,9 1:3:7,5 27,8 65,0 92,8 85,4 1:2:9 25,6 39,7 65,3 60,1
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AÇO:
Reservas – Minério de Ferro:• Muito amplas;• Duração ........
Consumo de Energia:• 60% do custo - coque metalúrgico
CO2 – Efeito estufa:
• Queima de Combustíveis -
� P/ 1 kg de aço emite 0,6 a 2,6 kgCO2e
� Média mundial: 1,7 kgCO2e/kg de açoInternational Iron and Steel Institute - www.worldsteel.org
(Sandberg, H. et al.,, 2001)
Fatores de Emissões FE:
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AÇO:
Siderúrgicas que Siderúrgicas que utilizam minério e utilizam minério e
AltoAlto--forno forno
Siderúrgicas que Siderúrgicas que utilizam sucata e utilizam sucata e
forno elétrico. forno elétrico.
1,7 Média mundial
Alto-forno e elétrico
(Adaptado de Sandberg, H. et al., Scandinavian Journal of Metalurgy, 2001)
0,56 GERDAU
Emissões de CO2: José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
AÇO:
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2
Emissões de CO2no alto-forno:
Produção
1000 kg 591 kg161 kg1430 kg
Calcinação de CaCO3 até 800 Kg CO2
Produção de coque e outros processos até +- 400 Kg CO2
Emissões de CO2:
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PRODUÇÃO DO AÇO:
CO2 – Efeito estufa:
• Utilização de cástinas como fundente
Com as cástinas é possível se utilizar minério com pH baixosem corroer o revestimento do forno, sem as cástinas não éviável o aproveitamento destes minérios.
� Sem utilização de cástinas - 1,2 kgCO2e/kg
� Utilizando cástinas – até 2,6 kgCO2e/kg
Observação:
• A utilização de cástinas no Alto Forno gera ESCÓRIA� 1 kg de ferro gusa gera 0,3 kg de Escória; (www.inda.org.br)
� Escória -> adição ao cimento substituindo clínquer.
Fatores de Emissões FE:
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VERGALHÕES DE AÇO:
AçoACV
“berço-ao-portão da indústria”
FEkgCO2e/kg
VergalhõesEmissões 1,6Incluída a reciclagem 1,2Benefício da reciclagem -0,4
FONTE: WSA (2011).
Fatores de Emissões FE:
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MATERIAIS CERÂMICOS:
Reservas – Argilas:• Muito amplas;• Duração ........
Consumo de Energia:• Lenha, serragem, óleo diesel, gás ...
CO2 – Efeito estufa:
• Queima de Combustíveis -
� Eficiência muito variável em função de:
� Teor de umidade necessária p/ moldagem;
� Eficiência do forno.
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TIJOLOS CERÂMICOS:
Tijolos ou blocos vazadosFE
(kgCO2e /m2)
Fonte: Soares e Pereira (2004)Empresa A(35,76 blocos por m2 ou 93,69 kg/m2) 41,88
Empresa B(32,18 blocos por m2 ou 97,67 kg/m2) 21,41
Média 31,65
Fatores de Emissões FE:
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Vidros:
CO2 – Efeito estufa:
• Produção - Combustíveis: Gás,...
• Produção emite 0,490 kgCO2e/kg de vidro
• Chapa Vidro 4 mm - 5,1 kg CO2e/m2
Vidro 6 mm - 7,6 kg CO2e/m2
Temperado 8 mm - 11 kg CO2e/m2
Observação: Vidros planos não são recicláveis.
(Alm
eida
, M.;
2007
)
Fatores de Emissões FE:
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ALUMÍNIO:
Reservas – Bauxita:• Muito amplas;
• Duração ........
Consumo de Energia:• Grande quantidade de energia elétrica;
• Para produzir 1 tonelada de alumínio:
� 15 (MW/h) energia elétrica = 1,7 t petróleo
• Sob baixa tensão a alumina se decompõe em oxigênio, que combina c/ carvão do anodo, desprendendo-se sob a forma de gás, e em alumínio líquido.
Warmer Bulletim - World Resource Foundation
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ALUMÍNIO:
www.abal.org.br
Diagrama de uma célula de redução
5 t de bauxita = 2 t de alumina = 1 t de alumínio Processo de Redução.
Insumos / produção de alumínio primário (2003)Alumina 1.919 kg/t AlEnergia elétrica 15,0 MWhcc/t AlCriolita 8,0 kg/tFluoreto de alumínio 19,7 kg/tCoque de petróleo 0,384 kg/kg AlPiche 0,117 kg/kg AlÓleo combustível 44,2 kg/t
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ALUMÍNIO:
CO2 – Efeito estufa:• Muito variável em função da origem da energia elétrica.
• Hidroelétrica;
� 6,5 kgCO2e/kg de alumínio
•Termoelétrica a carvão;
� 12 kgCO2e/kg de alumínio
Observações:• O alumínio tem alto índice de reciclagem;
� Brasil recicla 90% do alumínio produzido anualmente;� A reciclagem poupa 95% da energia.� Benefícios da reciclagem:1,49 kgCO2e/kg
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Fatores de Emissões FE:
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Madeira e derivados:
Celulose44,4% Carbono
Lignina66,6% Carbono
C9H10O2, C10H12O3, C11H14O4
(C6H10O5)n
São depósitos de carbonoCrescimento das árvores retira CO2 da
atmosfera.
40 a 45% da massa da madeira é carbono
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Uso provisório (formas,tapumes), emissões na degradação, o carbono combina-se com
oxigênio emitindo CO2.
Madeira certificada:FSC (Forest Stewardship Council)
Certflor (Programa Brasileiro de Certificação Florestal).
Madeira manejada Produção legal mas pode não ter certificação
Madeira e derivados:
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Exemplos:
Piso laminado 8mm pesa 7,15kg/m2 contém
2,86kgC/m2 e evita a emissão de 10,5kg de CO2e/m2
Vida útil: 20 anos
Porta interna de madeira(completa) 37kg contém
15kgC e evita a emissão de 54,9kg de CO2e.
Madeira de origem manejada:José de A. Freitas Jr. | Materiais de Construção IIIEmissões de CO2
Piso de tábuas de Ipê - 2 cm pesa 20 kg/m2 contém 8,5 kg
de carbono/m2 e evita a emissão de 31 kg de CO2e/m2
Vida útil: 80 a
100 anos
Vida útil: 80 a
100 anos
Forro ou lambril de Ipê com 8 mm = 6,4 kg/m2 contém 2,7
kg de carbono/m2 e evita a emissão de 9,9 kg de
CO2e/por m2
Exemplos:
Madeira de origem manejada:
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COMBUSTÍVEIS:
Origem e emissões de CO2 – Efeito estufa :• Petróleo:
• Gasolina- 1 litro emite 2,3 kgCO2e;• Óleo Diesel - 1 litro emite 2,6 2,3 kgCO2e;• Gás natural – 1 m3 emite 1,9 2,3 kgCO2e;
Fatores de Emissões FE:
Biocombustíveis (renováveis): • Ciclo fechado
(quantidades quase iguais de CO2 emitidas e removidas);
• Álcool;• Biodiesel.
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COMBUSTÍVEIS:
• Fretes em caminhões:
� Consumo Óleo Diesel - 1 litro por km;
� Carga – 25.000 kg
� 1.000 kg → 0,04 litros/km → 0,104 kg.CO2/km
O LEED prioriza materiais “locais” = distâncias até
800 km
Fatores de Emissões FE:
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ENERGIA ELÉTRICA:
(Ali Nazari,Jay G Sanjayan. Handbook of Low Carbon Concrete, 2017)
kgCO2/MJ kgCO2/kWh
Austrália 0,02294 0,00637 Bélgica 0,00775 0,00215 Brasil 0,00186 0,00052
China 0,02176 0,00604 França 0,00148 0,00041 Alemanha 0,01253 0,00348 Hong Kong 0,01655 0,00460 Índia 0,02165 0,00601 Indonésia 0,01911 0,00531 Itália 0,01460 0,00406 Japão 0,01261 0,00350
kgCO2/MJ kgCO2/kWh
Coreia 0,01473 0,00409 Malásia 0,01781 0,00495 Romênia 0,01677 0,00466 Rússia 0,01658 0,00461 Cingapura 0,01755 0,00488 África do Sul 0,02358 0,00655 Espanha 0,01129 0,00314 Taiwan 0,01479 0,00411 Tailândia 0,01641 0,00456 Reino Unido 0,01453 0,00404 EUA 0,01583 0,00440
Fatores de Emissões FE:
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30% de redução no consumo de cimento
40 a 50 % de redução no consumo de clinquer
Fonte: Mehta, P.K.; ACI Concrete International, Fevereiro/2009
Ferramenta 1 + Ferramenta 2
Ferramenta 1 + Ferramenta 2 + Ferramenta 3
SUSTENTABILIDADE DA INDÚSTRIA DO CONCRETOUm mapa para cortar as emissões de carbono da indústria
do cimento para o nível de 1990 nos próximos 20 anos Ferramenta 1
CONSUMIR MENOS CONCRETONas novas estruturas
Ferramenta 2CONSUMIR MENOS CIMENTO
Nas misturas de concreto
Ferramenta 3CONSUMIR MENOS CLINQUER
Na fabricação de cimentos
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Concretos : Impacto Ambiental:
Como deixar um concreto mais verde ?• Minimizando o consumo de cimento;
� Aditivos polifuncionais e superplastificantes;
� Concretos especiais CCR, HVFA conc. c/ alto teor de cinzas;
• Minimizando o fator de clínquer;
� Adições de Pozolanas, Escória e Filer carbonático;
• Otimizando a aplicação de concreto em obras;
� Concretos com maiores fck em pilares (menor volume);
� Concreto rodado em obra ~ 20 kgCO2e/MPa
� CAD ~ 5 kg kgCO2e/MPa
� Concreto de pós reativos ~ 1 kg kgCO2e/MPa
• Produzindo concretos mais duráveis (menos permeáveis).
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EMISSÔES PELAS OBRAS DE EDIFÍCIOS E O CO2
FE 194 kgCO2e/m2
ACVFRANKFURT
ENSLIC BUILDING
FE 404 kgCO2e/m2
ACVZARAGOZA
ENSLIC BUILDING
FE 206 kgCO2e/m2
Levantamento de emissõesCURITIBA
FE 395 kgCO2e/m2
ACVZARAGOZA
ENSLIC BUILDING
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Inventário Corporativo das Emissões Diretas e Indiretas dos Gases do efeito Estufa (Even Construtora e Incorporadora S.A.)
Empreendimento Área Construída (m2) tCO2e/m² Emissões Totais tCO2e 1 José Neves 11.591,59 0,267 3.095 2 Vista Vila Mariana 16.011,11 0,284 4.547 3 Altto Campo Belo 22.357,89 0,284 6.350 4 Paulista 12.926,91 0,284 3.671 5 Boreal 22.059,15 0,193 4.267 6 Plenna 16.666,35 0,166 2.772 7 Somma 20.376,85 0,189 3.852 8 Melo Nogueira 11.333,52 0,193 2.187 9 Bella Anhaia Mello 33.502,66 0,166 5.561 10 Rego Barros 1 21.951,19 0,215 4.721 11 Acervo - Bialik 25.343,29 0,189 4.791 12 Anália Franco Offices 17.911,84 0,164 2.938 13 Air Campo Belo 19.988,42 0,192 3.838 14 Q4tro Brooklin 15.659,83 0,250 3.922 15 London 26.433,83 0,193 5.102 16 Remédios 31.051,96 0,183 5.681 17 Haddock Lobo 14.162,69 0,209 2.966
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AtividadesEmissões em
%Superestrutura – concreto 28,79 Infraestrutura – fundações 15,24 Alvenarias e vedações 10,60 Superestrutura – armações 5,97 Azulejos e cerâmicas - pisos e paredes 3,83 Contrapisos e cimentados 3,23 Esquadrias de alumínio 3,42 Esquadrias de ferro 3,07 Impermeabilização 3,07 Revestimentos de argamassas externas 1,89
Total: 86,03 %
REPRESENTATIVIDADE DAS PRINCIPAIS ATIVIDADES
EVEN (2015)
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Enquanto o engenheiro dormia, o pessoal trabalhava:
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Referências bibliográficas:
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Metha, P. K.; Reducing the Environmental Impact of Concrete, Concrete International, October/2001.
Mehta, P. K.; High-Performance, High-volume fly ash concrete for sustainable development, International Workshop on Sustainable Development and Concrete Tecnology, 2007.
Even Construtora e Incorporadora S.A - Gestão de Carbono Even,2012
Soares, S. R. e Pereira, S. W.; Inventário da produção de pisos e tijolos cerâmicos no contexto da análise do ciclo de vida, UFSC, AMBIENTE CONSTRUÍDO, 04/2004.
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Almeida, M.; Estratégia de Reducão de Emissões de Gases de Efeito de Estufa em Pequenas e Médias Empresas, Seminário Protocolo de Quioto, Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro, novembro de 2007.
Struble, L.; Godfrey, J.; How Sustainable is concrete?, International Workshop on Sustainable Development and Concrete Tecnology, 2007.
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Quirino, Wladir Ferreira; Utilização Energética de Resíduos Vegetais, LPF/ IBAMA, 2002
CETESB; Relatório do Inventário Estadual de Fontes Fixas de Emissões de CO2 – Fontes Industriais – Combustíveis –Fósseis; CETESB, 2008
Sandberg, H.; Lagneborg, R.; Lindblad, B.; Axelsson, H.; Bentell, L.; CO2 emissions of Swedish steel industry, Scandinavian Journal of Metalurgy, 10/2001.
Zordan, S. E.; A utilização de entulho como agregado na confecção de concreto, Dissertação de mestrado, UNICAMP, 1997.
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