QUANTIFICAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO GERADAS NA PRODUÇÃO DE ...objdig.ufrj.br/60/teses/coppe_m/BrunoLuisDeCarvalhoDaCosta.pdf · quantificaÇÃo das emissÕes de co 2 geradas na

QUANTIFICAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2 GERADAS NA PRODUÇÃO DE

MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL NO BRASIL.

Bruno Luis de Carvalho da Costa

Dissertação de Mestrado apresentada ao

Programa de Pós-graduação em Engenharia

Civil, COPPE, da Universidade Federal do Rio

de Janeiro, como parte dos requisitos

necessários à obtenção do título de Mestre em

Engenharia Civil.

Orientador: Eduardo de Moraes Rego Fairbairn

Rio de Janeiro

Fevereiro de 2012




DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO

LUIZ COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE)

DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS

REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM

CIÊNCIAS EM ENGENHARIA CIVIL.

Examinada por:

______________________________________________

Prof. Eduardo de Moraes Rego Fairbairn, Dr. Ing.

______________________________________________

Prof. Emilio Lèbre La Rovere, D. Sc.

______________________________________________

Prof. Paulo Roberto Lopes Lima, D. Sc.

______________________________________________

Prof. Romildo Dias Toledo Filho, D. Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL

FEVEREIRO DE 2012

iii

Costa, Bruno Luis de Carvalho da

Quantificação das Emissões de CO2 Geradas na

Produção de Materiais Utilizados na Construção Civil no

Brasil. / Bruno Luis de Carvalho da Costa. – Rio de

Janeiro: UFRJ/COPPE, 2012.

XVIII, 190 p.: il.; 29,7 cm.


Dissertação (mestrado) – UFRJ/ COPPE/ Programa de

Engenharia Civil, 2012.

Referencias Bibliográficas: p. 173-190.

1. Emissões de Gases de Efeito Estufa. 2. Materiais de

Construção. 3. Sustentabilidade. I. Fairbairn, Eduardo de

Moraes Rego. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro,

COPPE, Programa de Engenharia Civil. III. Titulo.

iv

AGRADECIMENTOS

A Deus, pela persistência e determinação em mim depositadas para o

desenvolvimento dessa dissertação.

A minha irmã e aos meus pais pelos ensinamentos, amor, ajuda e compreensão e aos

meus avós e tio pelo auxílio e incentivo.

Ao professor Eduardo Fairbairn pela orientação dispensada.

Ao Programa de Engenharia Civil pela estrutura disponibilizada.

Aos professores que contribuíram para minha formação.

The first requisite for success is the ability

to apply your physical and mental energies

to one problem incessantly without growing

weary.

Thomas Edison

v

Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos

necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M. Sc.)




Fevereiro/2012


Programa: Engenharia Civil

Essa dissertação tem como objetivo a definição de Método para a

Quantificação das Emissões de Dióxido de Carbono (Método QE-CO2) geradas pela

produção de diferentes materiais utilizados na construção civil no Brasil. O método

consiste em uma fórmula geral que é adaptada para cada material de construção

analisado, sendo subdividido em três níveis de precisão de estimativas: Nível Básico,

Nível Intermediário e Nível Avançado. O Nível Básico é baseado em dados médios, a

nível nacional, produzindo estimativas de emissões de CO2 menos precisas enquanto

o Nível Avançado, por empregar dados específicos das unidades fabris sobre os

processos produtivos, é o Nível mais preciso. O método utiliza especificações

matemáticas, informações sobre fatores de emissão e outros parâmetros na geração

de estimativas, e considera as etapas de extração de matérias primas, processamento

e transporte. A aplicabilidade do método proposto foi comprovada através de sua

aplicação em um estudo de caso. Esse consiste no cálculo das emissões totais

geradas pela construção de uma residência unifamiliar de baixa renda, na cidade do

Rio de Janeiro. Os resultados apontam a fase de produção dos materiais como sendo

responsável por cerca de 40% das emissões totais geradas no ciclo de vida de uma

residência de baixa renda.

vi

Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the

requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.)

QUANTIFICATION OF CARBON DIOXIDE RELEASES GENERATED BY THE

PRODUCTION OF BUILDING MATERIALS IN BRAZIL.


February/2012

Advisor: Eduardo de Moraes Rego Fairbairn

Department: Civil Engineering

This dissertation main objective is to determine a method for quantifying

emissions of carbon dioxide (QE-CO2 Method) generated by the production of different

building materials in Brazil. The method consists of a general formula that is adapted

for each building material analyzed and it’s divided into three levels of precision: Basic

Level, Intermediate Level and Advanced Level. The Basic Level is based on national

average data, producing less accurate estimates of CO2 emissions while the Advanced

Level is the more detailed level, which employs more specific data on production

processes. The method uses mathematical specifications, information on emission

factors and other parameters in the generation of estimates, and considers the stages

of raw materials extracting, processing and transportation. The applicability of the

proposed method is demonstrated by its use in a case study which consists of the

calculation of total emissions produced by the construction of a low-income single-

family residence in Rio de Janeiro City. The results indicate the production phase of the

materials as being responsible for about 40% of total emissions generated in the life

cycle of a low-income residential building.

vii

SUMÁRIO

CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO......................................................................................... 1

1.1. Objetivo ................................................................................................................ 1

1.2. Estrutura do Trabalho .......................................................................................... 1

1.3. Justificativa e Relevância..................................................................................... 1

1.4. Delimitações da Dissertação................................................................................ 5

1.5. Metodologia da Pesquisa..................................................................................... 5

CAPÍTULO 2: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................... 6

2.1. Diretrizes do IPCC para Inventários de Gases de Efeito Estufa.......................... 6

2.1.1. Setor de Transportes..................................................................................... 8

2.1.1.1. Transporte rodoviário.............................................................................. 8

2.1.1.2. Transporte off-road ................................................................................. 9

2.1.1.3. Transporte ferroviário............................................................................ 10

2.1.1.4. Transporte aquaviário ........................................................................... 11

2.1.2. Setor do Ferro, Aço e de Coque Metalúrgico .............................................. 11

2.1.2.1. Produção de Coque Metalúrgico .......................................................... 11

2.1.2.2. Produção de Ferro e Aço...................................................................... 13

2.1.3. Setor Cimentício .......................................................................................... 15

2.1.4. Setor de produção de Cal............................................................................ 19

2.1.5. Setor Cerâmico............................................................................................ 23

2.1.6. Setor Vidreiro............................................................................................... 25

2.1.7. Setor Madeireiro .......................................................................................... 27

2.1.8. Setor Alumínio ............................................................................................. 29

2.1.9. Setor de Emissões Estacionárias................................................................ 32

2.1.10. Emissões Fugitivas.................................................................................... 32

2.1.10.1. Mineração, processamento, armazenamento e transporte de carvão 33

2.1.10.2. Sistemas de Gás Natural e Petróleo................................................... 34

2.2. Metodologias da UNFCCC para projetos de MDL ............................................. 36

2.2.1. Setor Cimentício .......................................................................................... 37

2.2.2. Setor de Ferro e Aço ................................................................................... 42

2.2.3. Setor de Cal hidráulica ................................................................................ 43

2.2.4. Setor Cerâmico............................................................................................ 43

2.3. Metodologias da Agência Europeia do Ambiente .............................................. 44

2.4. Normas sobre produtos e edificações ambientalmente responsáveis............... 45

2.4.1. Normas da série ISO 14000 ........................................................................ 45

2.4.1.1. ISO 14020/2000.................................................................................... 46

viii

2.4.1.2. ISO 14024/1999.................................................................................... 46

2.4.1.3. ISO 14021/1999.................................................................................... 46

2.4.1.4. ISO 14025/2006.................................................................................... 47

2.4.1.5. ISO 14040/2006.................................................................................... 47

2.4.1.6. ISO 14064/2006.................................................................................... 47

2.4.1.7. ISO 21930/2007.................................................................................... 48

2.4.2. Norma PAS 2050......................................................................................... 49

2.4.3. Legislação do Reino Unido.......................................................................... 49

2.4.4. Legislação do estado da Califórnia ............................................................. 50

2.4.5. Legislação da Cidade do Rio de Janeiro..................................................... 50

2.5. Rótulos Ambientais para Produtos da Construção Civil .................................... 51

2.5.1. Blue Angel ................................................................................................... 51

2.5.2. EcoLogo ...................................................................................................... 52

2.5.3. Eco Mark ..................................................................................................... 53

2.5.4. Green Seal .................................................................................................. 53

2.5.5. EU-EcoLabel ............................................................................................... 54

2.5.6. Eco-Leaf ...................................................................................................... 54

2.5.7. BRE Global.................................................................................................. 55

2.5.8. Rótulo Ecológico ABNT............................................................................... 57

2.5.9. Selo Ecológico Falcão Bauer ...................................................................... 58

2.6. Rótulos Ambientais para Edificações................................................................. 58

2.6.1. LEED ........................................................................................................... 59

2.6.2. AQUA .......................................................................................................... 60

2.6.3. Casa Azul Caixa .......................................................................................... 61

2.6.4. BREEAM ..................................................................................................... 62

2.7. Programas / Planilhas Eletrônicas ..................................................................... 63

2.7.1. 2006 IPCC Software for National Greenhouse Gas Inventories ................. 63

2.7.2. Planilhas da UNFCCC................................................................................. 64

2.7.3. Athena EcoCalculator.................................................................................. 64

2.7.4. BEES........................................................................................................... 65

2.7.5. GHG Protocol .............................................................................................. 67

2.7.5.1. Produção de Alumínio........................................................................... 67

2.7.5.2. Produção de Cimento ........................................................................... 69

2.7.5.3. Produção de Ferro e Aço...................................................................... 69

2.7.5.4. Produção de Cal ................................................................................... 69

2.7.5.5. Combustão Estacionária....................................................................... 69

2.7.5.6. Eletricidade Comprada ......................................................................... 70

ix

2.7.5.7. Transporte e Fontes Móveis ................................................................. 70

2.7.6. COPERT 4................................................................................................... 70

2.8. Resumo da Revisão Bibliográfica ...................................................................... 70

CAPÍTULO 3: MÉTODO PROPOSTO.......................................................................... 73

Fórmula Geral ................................................................................................ 73

Dados Disponíveis na Literatura .................................................................... 74

Dados Calculados .......................................................................................... 75

Método QE-CO2 no Nível Básico ................................................................... 75

Método QE-CO2 no Nível Intermediário ......................................................... 76

Método QE-CO2 no Nível Avançado .............................................................. 77

Materiais Analisados ...................................................................................... 77

3.1. Setor de Energia ................................................................................................ 78

3.1.1. Nível Básico................................................................................................. 79

3.1.1.1. Gás Natural........................................................................................... 81

3.1.1.2. Eletricidade ........................................................................................... 82

3.1.1.3. Resumo................................................................................................. 84

3.1.2. Nível Intermediário ...................................................................................... 85

3.1.3. Nível Avançado ........................................................................................... 86

3.2. Setor de Transporte ........................................................................................... 87

3.2.1. Nível Básico................................................................................................. 87


3.2.3. Nível Avançado ........................................................................................... 89

3.3. Agregados.......................................................................................................... 90

3.3.1. Nível Básico................................................................................................. 91


3.3.3. Nível Avançado ........................................................................................... 93

3.4. Cal Virgem e Hidratada...................................................................................... 94

3.4.1. Nível Básico................................................................................................. 94


3.4.3. Nível Avançado ........................................................................................... 99

3.5. Cimento............................................................................................................ 101

3.5.1. Nível Básico............................................................................................... 102

3.5.2. Nível Intermediário .................................................................................... 106

3.5.3. Nível Avançado ......................................................................................... 107

3.6. Gesso............................................................................................................... 108

3.6.1. Nível Básico............................................................................................... 109


x

3.6.3. Nível Avançado ......................................................................................... 113

3.7. Aço................................................................................................................... 113

3.7.1. Nível Básico............................................................................................... 114


3.7.3. Nível Avançado ......................................................................................... 120

3.8. Alumínio ........................................................................................................... 121

3.8.1. Nível Básico............................................................................................... 121


3.8.3. Nível Avançado ......................................................................................... 127

3.9. Argamassa....................................................................................................... 128

3.9.1. Nível Básico............................................................................................... 128


3.9.3. Nível Avançado ......................................................................................... 131

3.10. Cerâmica........................................................................................................ 131

3.10.1. Nível Básico............................................................................................. 132

3.10.2. Nível Intermediário .................................................................................. 136

3.10.3. Nível Avançado ....................................................................................... 136

3.11. Concreto......................................................................................................... 137

3.11.1. Nível Básico............................................................................................. 138


3.11.3. Nível Avançado ....................................................................................... 143

3.12. Madeira .......................................................................................................... 143

3.12.1. Nível Básico............................................................................................. 144


3.12.3. Nível Avançado ....................................................................................... 151

3.13. Plástico........................................................................................................... 151

3.13.1. Nível Básico............................................................................................. 152


3.13.3. Nível Avançado ....................................................................................... 157

3.14. Vidro............................................................................................................... 157

3.14.1. Nível Básico............................................................................................. 158


3.14.3. Nível Avançado ....................................................................................... 162

3.15. Fator FEP....................................................................................................... 162

CAPÍTULO 4: ESTUDO DE CASO............................................................................. 164

4.1. Materiais e Geração de CO2 ............................................................................ 164

4.2. Emissões de CO2 durante a operação............................................................. 168

xi

CAPÍTULO 5: CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES.............................................. 170

5.1. Conclusões ...................................................................................................... 170

5.2. Recomendações .............................................................................................. 172

xii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Potencial econômico de redução das emissões de GEE. Fonte: IPCC

(2007b). .......................................................................................................................... 3

Figura 2: Composição da Matriz Elétrica Brasileira (esq.) e média Mundial (dir.), por

energia. Fonte: Brasil (2010b) e IEA (2010). .................................................................. 4

Figura 3: Classificação dos produtos. Fonte: BRE (2008)............................................ 57

Figura 4: Fluxograma do desenvolvimento do método. Fonte: Autor........................... 73

Figura 5: Planta baixa da edificação residencial unifamiliar do estudo de caso. Fonte:

Caixa (2006). .............................................................................................................. 165

xiii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Fórmula, massa molecular e conteúdo de CO2 de carbonatos comuns....... 16

Tabela 2: Parâmetros para o cálculo do fator de emissão da produção de cal............ 20

Tabela 3: Resumo da revisão bibliográfica................................................................... 71

Tabela 4: Indicadores globais de perdas de materiais na obra, por material (em %). . 74

Tabela 5: Dados sobre produção e consumo de energéticos. ..................................... 80

Tabela 6: Balanço de gás natural no Brasil (média 2009)............................................ 81

Tabela 7: Energia consumida por centrais elétricas de serviço público (SIN) e

emissões de CO2 associadas....................................................................................... 82

Tabela 8: Resumo das emissões totais e fator de emissão de centrais elétricas de

serviço público (SIN)..................................................................................................... 82

Tabela 9: Energia consumida por centrais elétricas autoprodutoras e emissões de CO2

associadas.................................................................................................................... 83

Tabela 10: Resumo das emissões totais de CO2 e do fator de emissão das centrais

elétricas autoprodutoras. .............................................................................................. 83

Tabela 11: Resumo dos fatores de emissão (FE) e de emissão corrigido (FEC) dos

energéticos, no Nível Básico (respectivamente colunas “B”, “E” e “F”, “G”)................. 84

Tabela 12: Consumo de combustível no transporte rodoviário de carga. .................... 88

Tabela 13: Consumo de combustível no transporte ferroviário de carga. .................... 88

Tabela 14: Consumo de combustível no transporte marítimo de cargas. .................... 88

Tabela 15: Resumo do consumo médio de combustíveis de meios de transporte. ..... 89

Tabela 16: Energia necessária para a extração e processamento de agregados miúdos

e emissões de CO2 associadas.................................................................................... 92

Tabela 17: Energia necessária para a extração e processamento de agregados

graúdos e emissões de CO2 associadas. ..................................................................... 92

Tabela 18: Distância entre os principais extratores minerais de produtos relacionados

com a construção civil e o centro do Rio de Janeiro. ................................................... 92

Tabela 19: Emissões de CO2 devido ao transporte de agregado miúdo ou graúdo..... 92

Tabela 20: Fator de emissão do setor de agregados miúdos. ..................................... 93

Tabela 21: Fator de emissão do setor de agregados graúdos. .................................... 93

Tabela 22: Parâmetros para o cálculo do fator de emissão da produção de cal.......... 95

Tabela 23: Energia necessária para a extração e processamento de calcário e

emissões de CO2 associadas....................................................................................... 96

Tabela 24: Principais produtores de cal no Brasil. ....................................................... 97

Tabela 25: Emissões de CO2 devido ao transporte de cal até o centro do Rio............ 97

Tabela 26: Fator de emissão de CO2 do setor de cal virgem e hidratada. ................... 97

xiv

Tabela 27: Composição química de nove diferentes amostras de clínquer e média

adotada....................................................................................................................... 103

Tabela 28: Emissões de CO2 da produção de clínquer.............................................. 103

Tabela 29: Energia necessária para a produção de 51.480.000 toneladas de cimento

Portland e emissões de CO2 associadas. .................................................................. 104

Tabela 30: Distância entre os principais fabricantes de cimento e o centro do Rio. .. 105

Tabela 31: Emissões de CO2 devido ao transporte de matérias primas e cimento.... 105

Tabela 32: Fator de emissão de CO2 do setor cimentício. ......................................... 106

Tabela 33: Energia necessária para a extração e processamento de gesso e emissões

de CO2 associadas. .................................................................................................... 111

Tabela 34: Distância entre locais de extração de gesso e fabricantes de placas (A) e

entre estes e o centro do Rio de Janeiro (B). ............................................................. 111

Tabela 35: Emissões de CO2 devido ao transporte de gesso e placas...................... 111

Tabela 36: Fator de emissão do setor de gesso e placas de gesso. ......................... 112

Tabela 37: Energia necessária para produção de 26.506.000 toneladas de ferro-gusa e

aço no ano de 2009 e emissões de CO2 associadas. ................................................ 116

Tabela 38: Distância entre locais de produção e o Rio de Janeiro. ........................... 116

Tabela 39: Emissões de CO2 devido ao transporte de aço. ....................................... 117

Tabela 40: Emissões de CO2 devido a reações químicas.......................................... 117

Tabela 41: Fator de emissão de CO2 do setor de aço................................................ 117

Tabela 42: Energia necessária para processamento de alumínio e emissões de CO2

associadas.................................................................................................................. 123

Tabela 43: Distância entre locais de produção de alumínio e o Rio de Janeiro......... 124

Tabela 44: Emissões de CO2 devido ao transporte da bauxita (navio) e do alumínio

(caminhão).................................................................................................................. 124

Tabela 45: Fator de emissão para a produção de perfis de alumínio. ....................... 125

Tabela 46: Exemplos de traços de argamassas e fatores de emissão de CO2

associados.................................................................................................................. 130

Tabela 47: Energia necessária para mistura das matérias primas necessárias para

produção de 1m3 de argamassa utilizando equipamento elétrico. ............................. 131

Tabela 48: Composição de massas cerâmicas de Campos dos Goytacazes............ 133

Tabela 49: Emissões de CO2 em virtude da queima de matéria prima. ..................... 133

Tabela 50: Energia necessária para a produção de 153.108.000*1 toneladas de

produtos cerâmicos e emissões de CO2 associadas.................................................. 134

Tabela 51: Distância entre os principais polos cerâmicos (tijolos e telhas) do estado e o

Rio de Janeiro............................................................................................................. 135

xv

Tabela 52: Distância entre os maiores polos produtores de cerâmicas de revestimento

e o Rio de Janeiro....................................................................................................... 135

Tabela 53: Emissões de CO2 devido ao transporte de tijolos/telhas e revestimento

cerâmico. .................................................................................................................... 135

Tabela 54: Fator de emissão de CO2 do setor de cerâmica....................................... 136

Tabela 55: Energia consumida para a produção de 1,00t de concreto em central e

emissões de CO2 associadas..................................................................................... 140

Tabela 56: Exemplos de traços para a produção de 1,00 m3 de concreto com cimento

CP II-E-32 e fatores de emissão de CO2 associados. ................................................ 141


CP V-ARI e fatores de emissão de CO2 associados. ................................................. 141


CP II-F-32 e fatores de emissão de CO2 associados. ................................................ 141

Tabela 59: Energia consumida em unidades produtoras de artefatos de concreto para

a produção de 1,00t de concreto e emissões de CO2 associadas. ............................ 142

Tabela 60: Exemplos de traços para a produção de 1,00 m3 de tubos, blocos e pisos

intertravados de concreto e fatores de emissão de CO2 associados. ........................ 142

Tabela 61: Rendimento da desdobra de toras em madeira, em porcentagem. ......... 145

Tabela 62: Energia necessária para extração de árvores e emissões de CO2

associadas.................................................................................................................. 146

Tabela 63: Energia consumida e emissões de CO2 associadas nas IPM. ................. 146

Tabela 64: Produção nas IMPM (ano 2007)............................................................... 147

Tabela 65: Energia consumida e emissões de CO2 associadas nas IMPM. .............. 147

Tabela 66: Distância entre as IPM e o centro do Rio de Janeiro (em km). ................ 147

Tabela 67: Emissões de CO2 em razão do transporte nas IPM, utilizando caminhão

semipesado a óleo diesel. .......................................................................................... 148

Tabela 68: Origem da madeira amazônica comercializada no Estado de São Paulo em

2001 e distância até o Rio de Janeiro. ....................................................................... 148

Tabela 69: Área plantada de Eucalipto e Pinus (em hectares) e distância entre as

capitais dos estados produtores e o Rio de Janeiro................................................... 149

Tabela 70: Emissões de CO2 devido ao transporte nas IMPM, utilizando caminhão

semipesado a óleo diesel. .......................................................................................... 149

Tabela 71: Fator de emissão de CO2 das IPM, para aglomerado e chapa de fibra. .. 150

Tabela 72: Fator de emissão de CO2 das IPM, para HDF, MDF, MDP e OSB. ......... 150

Tabela 73: Fator de emissão de CO2 das IMPM, para Eucalipto. .............................. 150

Tabela 74: Fator de emissão de CO2 das IMPM, para Pinus. .................................... 150

Tabela 75: Fator de emissão de CO2 das IMPM, para madeira Amazônica. ............. 150

xvi

Tabela 76: Cálculo do fator de emissão do plástico em virtude das reações químicas

para sua produção (FEP) ............................................................................................ 153

Tabela 77: Massa aproximada de tubos de PVC para esgoto e hidráulica................ 154

Tabela 78: Massa aproximada de tubos de PVC rígidos e flexíveis para elétrica...... 154

Tabela 79: Massa média de reservatórios de água em PVC. .................................... 155

Tabela 80: Energia necessária para processamento de PVC e emissões de CO2

associadas.................................................................................................................. 155

Tabela 81: Distância entre locais de produção de plástico e o Rio de Janeiro. ......... 155

Tabela 82: Emissões de CO2 devido ao transporte de plástico.................................. 156

Tabela 83: Fator de emissão de CO2 do setor de plástico. ........................................ 156

Tabela 84: Composição química de um vidro típico................................................... 159

Tabela 85: Emissões de CO2 devido a reações químicas.......................................... 160

Tabela 86: Energia necessária para processamento de vidro e emissões de CO2

associadas.................................................................................................................. 160

Tabela 87: Distância entre locais de produção de vidro e o Rio de Janeiro............... 160

Tabela 88: Emissões de CO2 devido ao transporte de vidro. ..................................... 161

Tabela 89: Fator de emissão de CO2 do setor de vidro.............................................. 161

Tabela 90: Relação dos fatores de emissão FEPj (para a cidade do Rio de Janeiro, no

Nível Básico)............................................................................................................... 163

Tabela 91: Lista dos principais materiais da edificação residencial unifamiliar do estudo

de caso e emissões de CO2 associadas. ................................................................... 165

Tabela 92: Emissões totais de CO2 da edificação do estudo de caso, no Rio de

Janeiro. ....................................................................................................................... 168

Tabela 93: Consumo de energia e emissões de CO2 para a operação de residência de

baixa renda no Rio de Janeiro.................................................................................... 169

xvii

LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas

ACV Análise de Ciclo de Vida

AQUA Alta Qualidade Ambiental

ARS Aterros de Resíduos Sólidos

ATC Área Total Construída

BEES Building for Environmental and Economic Sustainability

BREEAM Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method

CalGreen Código de Edificações Verdes da Califórnia

CKD Poeira de Forno de Cimento

COV Compostos Orgânicos Voláteis

COV-NM Compostos Orgânicos Voláteis Não Metano

CP Cimento Portland

EEA Agência Ambiental Européia

EGP Painel Colado Lateral de Madeira

EIT Economias em Transição

EMEP European Monitoring and Evaluation Programme

EPA Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos

EPD Declarações Ambientais de Produtos

FAO Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação

FSC Forest Stewardship Council

GEE Gases de Efeito Estufa

HDF Painel de Fibras de Alta Densidade

IMPM Indústria de Madeira Processada Mecanicamente

IPCC Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas

IPM Indústria de Painéis de Madeira

ISO Organização Internacional de Normalização

LEED Leadership in Energy and Environmental Design

LKD Poeira de Forno de Cal

MCMV Programa Habitacional Minha Casa Minha Vida

MDF Painéis de Fibra de Média Densidade

MDL Mecanismo de Desenvolvimento Limpo

MDP Painéis de Particulas de Média Densidade

NBR Norma Brasileira

OECD Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico

OSB Painel de Tiras de Madeira Orientadas

xviii

PAS Especificação Acessível ao Público

PCR Regras para Categorias de Produtos

PEAD Declaração com Informações sobre os Aspectos Ambientais do Produto

PEIDS Planilha com Informações Ambientais do Produto

PMC Produtos de Madeira Colhida

PMVA Produto de Maior Valor Agregado

PVC Policloreto de Vinila

RCEs Redução Certificada de Emissões

SIN Sistema Interligado Nacional

TEP Tonelada Equivalente de Petróleo

UNFCCC Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima

1

CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO

1.1. OBJETIVO

Essa dissertação tem como principal objetivo a definição de método para a

quantificação das emissões de dióxido de carbono (CO2) geradas pela produção de

diferentes materiais utilizados na construção civil no Brasil, levando em consideração

as etapas de extração de matérias primas, processamento e transporte.

1.2. ESTRUTURA DO TRABALHO

A presente dissertação estrutura-se em cinco capítulos:

a) o capítulo 1 compreende a introdução, justificativa e relevância da dissertação;

b) o capítulo 2 expõe a revisão bibliográfica, nomeadamente as metodologias,

normas e programas analisados;

c) o capítulo 3 apresenta o método proposto;

d) o capítulo 4 exemplifica a relevância da dissertação através da aplicação em

um estudo de caso;

e) o capítulo 5 revela as conclusões e recomendações para futuros trabalhos.

1.3. JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA

Os Gases de Efeito Estufa (GEE) são os constituintes gasosos, tanto naturais como

antropogênicos, existentes na atmosfera que absorvem e emitem radiação em

comprimentos de onda específicos dentro do espectro da radiação infravermelha

emitida pela superfície da Terra, da atmosfera e das nuvens. Essas propriedades de

absorção e emissão de radiação provocam o efeito estufa, que mantém a atmosfera

aquecida. O vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O),

metano (CH4) e ozônio (O3) são os principais GEE na atmosfera da Terra (IPCC,

2007a).

Em consequência das atividades humanas, as concentrações atmosféricas globais de

CO2, CH4 e N2O vêm aumentando desde 1750. A concentração de CO2 (GEE

antrópico mais importante, segundo IPCC, 2007a) aumentou de um valor pré-industrial

2

de cerca de 280 ppm (partes por milhão) para 379 ppm em 2005, ultrapassando a

faixa natural dos últimos 650.000 anos (180 a 300 ppm).

O aumento das concentrações de GEE tem provocado mudanças climáticas, que é um

termo amplamente utilizado (IPCC, 2007a) para referir-se à mudança no estado do

clima que pode ser identificada através de alterações na média ou na variabilidade das

suas propriedades, e que persiste por um longo período de tempo (décadas ou mais).

A mudança climática pode ocorrer devido a processos internos naturais ou forças

externas, ou a mudanças antrópicas persistentes do uso da terra ou na composição da

atmosfera, como, por exemplo, o aumento das temperaturas médias globais do ar e do

oceano. Em consequência dessas mudanças, os ecossistemas têm sofrido com

diversos impactos, como:

a) aumento do número de lagos glaciais e, consequentemente, do risco de

enchentes;

b) aumento da instabilidade do solo nas zonas de montanha e de gelo e

avalanches de pedras nas regiões montanhosas;

c) mudanças de flora e fauna em algumas regiões da Antártida e do Ártico,

incluindo os biomas do gelo marinho e de predadores de alto nível na cadeia

alimentar;

d) antecipação de eventos relacionados a primavera, como crescimento de folhas,

migração de pássaros e deposição de ovos;

e) deslocamento em direção aos polos e para o alto de certas espécies vegetais e

animais;

f) aumento na frequência e gravidade das inundações e secas, com elevação do

nível global médio do mar;

g) aumento do risco de extinção entre 20-30% das espécies vegetais e animais

(caso o aumento da temperatura global seja superior a 1,5-2,5 ºC).

Dentre as consequências que afetam diretamente a vida de milhões de pessoas

(IPCC, 2007a) estão:

a) aumento da escassez de água e do risco de estresse hídrico;

b) reduções na área apropriada para a agricultura;

c) ameaça para as cidades costeiras com a elevação do nível do mar.

A nível mundial, os maiores potenciais de redução nas emissões de GEE estão

localizados nas indústrias siderúrgicas, de cimento, celulose e papel e no controle de

outros gases que não o monóxido de carbono (CO) assim como no setor residencial e

3

de edifícios comerciais (IPCC, 2007b). De acordo com o IPCC (2007b), o setor de

edifícios possui o maior potencial econômico de reduções das emissões de GEE, se

forem utilizadas tecnologias e práticas possivelmente disponíveis em 2030, sem levar

em consideração as alternativas não técnicas (relacionadas à subjetividade, como

mudança no estilo de vida) conforme Figura 1.

Figura 1: Potencial econômico de redução das emissões de GEE. Fonte: IPCC (2007b).

No Brasil, somente para a operação (uso) de edificações são emitidos 47,6% de todo

CO2 gerado pelo consumo de energia elétrica no país (Brasil, 2010b). A produção de

materiais utilizados na construção de edificações resulta em diversos impactos

ambientais, sejam eles diretos ou indiretos, como: alteração de habitat natural e

extração de combustíveis fósseis e minerais (quando da obtenção de insumos para as

indústrias); aumento da temperatura global (quando da emissão de GEE); acidificação;

eutrofização, entre outros. A acidificação está relacionada com a redução do pH dos

solos e águas e a eutrofização com a adição de substâncias artificiais ou não, através

de fertilizantes ou de esgoto, a um sistema de água doce, ocasionando a perda de

oxigênio.

Muitos desses impactos podem ser reduzidos ou postergados caso sejam

implementadas medidas de mitigação juntamente com o conceito de desenvolvimento

sustentável. Esse pode ser definido como o desenvolvimento que satisfaz as

necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de

satisfazerem suas próprias necessidades (WCED, 1987). Assim, os objetivos de

desenvolvimento econômico e social devem ser alcançados mediante a preservação

de todas as características naturais necessárias para a existência de um meio

ambiente equilibrado. Dentre as principais medidas de mitigação estão a promoção de

Países Não-OECD/EIT Países EIT Países OECD Mundo total

4

materiais mais duráveis do que a média atual, e de processos produtivos menos

intensivos energeticamente e menos dependentes de recursos naturais. Atualmente

não é possível identificar a existência de um método que quantifique de forma

integrada o impacto ambiental de materiais utilizados na construção civil, que auxilie

os responsáveis pelo projeto / construção de edificações na escolha de material com

impacto reduzido e que seja adaptado à realidade brasileira, tendo em conta as

particularidades, por exemplo, da matriz elétrica nacional em relação a média mundial,

conforme Figura 2.

Figura 2: Composição da Matriz Elétrica Brasileira (esq.) e média Mundial (dir.), por energia. Fonte: Brasil (2010b) e IEA (2010).

Tendo em vista o potencial econômico de redução de emissões no setor de

edificações e com o objetivo de contribuir para a redução de impactos ambientais

provocados pelo aumento de GEE, essa dissertação define método para quantificar as

emissões de CO2 geradas para a construção de uma edificação em razão da extração

de matérias primas, processamento e transporte dos materiais utilizados. O método

elaborado permite que os profissionais brasileiros responsáveis pela especificação dos

materiais a serem utilizados na construção quantifiquem o total das emissões geradas

em consequencia da produção dos materiais de construção, utilizando fatores de

emissão de CO2 brasileiros. Assim é possível também escolher o material que possui

menores emissões de CO2 associadas e implementar ações de mitigação e a

comparações entre edificações, contribuindo para a redução das emissões de GEE.

83,9%

2,8%3,2%2,7%1,2%

6,3%

41,0%

5,5%21,3%

13,5%

15,9%2,8%

Carvão

Óleo

Gás

Nuclear

Hidráulica

Outros

Brasil Mundo

5

1.4. DELIMITAÇÕES DA DISSERTAÇÃO

Nessa dissertação é desenvolvido método integrado para quantificação de emissões

de CO2 geradas pelas etapas de extração de matérias primas, processamento e

transporte de materiais utilizados na construção civil no Brasil, assim como são

calculados dados específico relativos a emissões para a cidade do Rio de Janeiro,

Brasil. Não são levados em consideração:

a) outros gases de efeito estufa além do CO2 (como o metano, emitido na

produção de aço, e perfluorcarbonetos, na produção de alumínio);

b) as emissões geradas pela manutenção e descarte dos materiais;

c) a vida útil dos materiais.

1.5. METODOLOGIA DA PESQUISA

A metodologia para o desenvolvimento dessa dissertação seguiu as seguintes etapas:

a) definição do estado da arte sobre métodos para quantificação das emissões de

CO2 e seleção de materiais utilizados na construção, através da revisão

bibliográfica em diferentes campos;

b) elaboração de quadro-resumo, identificando os aspectos positivos e negativos

da revisão bibliográfica, apontando convergências e contribuições à

dissertação;

c) definição de método a partir da revisão bibliográfica;

d) verificação da aplicabilidade do método proposto através de seu emprego em

um estudo de caso;

e) elaboração das conclusões e recomendações para futuros trabalhos.

6

CAPÍTULO 2: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A revisão bibliográfica consiste em estabelecer o estado da arte das metodologias

para selecionar e comparar materiais e quantificar as emissões de CO2 de seus

processos produtivos. São analisadas:

a) metodologias para quantificação de emissões em determinados setores /

processos produtivos, nomeadamente:

� diretrizes do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC)

para inventários de emissões de gases de efeito estufa;

� metodologias da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre

Mudança do Clima (UNFCCC) para projetos de Mecanismo de

Desenvolvimento Limpo (MDL);

� metodologias da Agência Europeia do Ambiente (EEA).

b) normas para produtos e edificações que estabeleçam padrões ambientalmente

menos impactantes (normas ISO, PAS, do Reino Unido, da Califórnia e da

cidade do Rio de Janeiro);

c) rótulos ambientais para produtos da construção civil que informam

compradores do impacto que determinado produto tem no meio ambiente (Blue

Angel, EcoLogo, Eco Mark, Green Seal, EU-EcoLabel, Eco-Leaf, BRE Global,

Rótulo Ecológico ABNT, Selo Ecológico Falcão Bauer);

d) rótulos ambientais para edificações (LEED, AQUA, Casa Azul Caixa,

BREEAM);

e) programas e planilhas eletrônicas para quantificação de impactos ambientais

(IPCC, UNFCCC, Athena EcoCalculator, BEES, GHG Protocol, COPERT).

A bibliografia foi selecionada com base em sua abrangência, importância ou

pioneirismo regional / mundial. Sempre que existente, foi utilizada também bibliografia

sobre método, norma ou rótulo ambiental do Brasil.

2.1. DIRETRIZES DO IPCC PARA INVENTÁRIOS DE GASES DE EFEITO

ESTUFA

O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) é o principal organismo

científico internacional de avaliação das mudanças climáticas, tendo sido estabelecido

e apoiado pela Organização das Nações Unidas para o Ambiente e pela Organização

Meteorológica Mundial (organismos das Nações Unidas). É constituído por mais de

7

250 cientistas de vários países e tem o objetivo de fornecer uma visão científica sobre

o estado atual da mudança do clima e das suas potenciais consequências ambientais

e socioeconômicas (IPCC, 2007b).

O relatório "Diretrizes do IPCC para Inventários de Gases de Efeito Estufa" (IPCC,

2006), fornece orientação aos países na compilação de inventários nacionais de GEE

sendo estruturado de maneira que qualquer país seja capaz de produzir estimativas de

emissões e remoções desses gases (IPCC, 2006). O IPCC utiliza diversos estudos e

publicações para a elaboração de suas diretrizes. Dentre eles destacam-se os

desenvolvidos pela Agência Ambiental Europeia (EEA) e pela Agência de Proteção

Ambiental dos Estados Unidos (US EPA), principalmente no que se refere a fatores de

emissões de gases precursores dos GEE e GEE indiretos como CO, Compostos

Orgânicos Voláteis Não Metano (COV-NM), dióxido de enxofre (SO2) e material

particulado.

O relatório é dividido em cinco volumes: Orientação Geral; Energia; Processos

Industriais e Uso de Produtos; Agricultura, Floresta e Outros Usos da Terra; e

Resíduos (IPCC, 2006). Dessa forma, não é possível determinar de forma direta as

emissões resultantes do ciclo de produção de um determinado produto, já que, por

exemplo, a metodologia para calcular as emissões decorrentes do uso de energia no

processo produtivo de determinado material está contabilizada dentro do setor de

“Emissões Estacionárias” enquanto os métodos relativos ao processo de produção

propriamente dito estão dentro do setor “Processos Industriais e Uso de Produtos”.

As orientações do IPCC (2006) geralmente fornecem aconselhamento sobre métodos

de estimação das emissões em três níveis (tiers) de detalhe, sendo o tier 1 o método

padrão e o tier 3 o método mais detalhado. Os métodos são compostos por

especificações matemáticas, informações sobre fatores de emissão ou outros

parâmetros para o uso na geração de estimativas. Esses, juntamente com os dados

da atividade, permitem estimar o nível global de emissões líquidas, ou seja, das

emissões por fontes menos as remoções por sumidouros (sumidouro de carbono é um

reservatório natural ou artificial que acumula e/ou armazena alguns compostos

químicos contendo carbono, por tempo indeterminado). Devidamente aplicado, todos

os tiers são destinados a fornecer estimativas não tendenciosas (IPCC, 2006) sendo a

escolha do tier a ser utilizado dependente dos dados disponíveis.

8

O IPCC (2006) apresenta metodologias para quantificação de emissões de CO2 de

processos de produção relacionados com a construção civil. Dentre eles foram

selecionados e analisados dez setores, nomeadamente:

a) setor de transporte;

b) setor de ferro, aço e coque metalúrgico;

c) setor cimentício;

d) setor de produção de cal;

e) setor cerâmico;

f) setor vidreiro;

g) setor madeireiro;

h) setor de alumínio;

i) setor de emissões estacionárias;

j) setor de emissões fugitivas.

2.1.1. SETOR DE TRANSPORTES

O setor de transportes envolve a movimentação de matérias primas e produtos através

de rodovias, de estradas, de ferrovias, de aerovias e de navegação interior e marítima.

Este setor está dentro do volume 2 (Energia) do IPCC (2006), no capítulo “Combustão

Móvel”.

2.1.1.1. Transporte rodoviário

Essa categoria analisa as combustões e emissões por evaporação decorrente do uso

de combustíveis nos seguintes veículos: carros com capacidade de até 12 pessoas,

com ou sem catalisador de três vias; veículos de carga ligeiros com peso entre 3.500-

3.900kg, com ou sem catalisador de três vias; caminhões pesados e ônibus;

motocicletas; emissões evaporativas de veículos, excluindo emissões originadas

durante o abastecimento; e emissões de CO2 provenientes da utilização de aditivos à

base de ureia em catalisadores (emissões não combustíveis).

As emissões podem ser estimadas a partir de qualquer combustível consumido

(representado pela quantidade de combustível vendido e seu conteúdo de carbono) ou

da distância percorrida pelos veículos.

A abordagem do tier 1 calcula emissões de CO2 através da multiplicação da

quantidade de combustível vendido por um fator de emissão padrão de CO2, conforme

Equação 1.

9

Equação 1: Emissões = Σa (Comba x FEa)

Onde:

Emissões = emissões de CO2, em kg;

Comba = quantidade de combustível vendido, em TJ;

FEa = fator de emissão, em kg/TJ (igual ao conteúdo de carbono do

combustível multiplicado por 44/12);

a = tipo de combustível (diesel, gás natural, etanol, gasolina).

O tier 2 utiliza conteúdos de carbono de cada combustível específico de um

determinado país. Não existe tier 3 para cálculo das emissões de CO2.

Quando não há dados sobre o consumo de combustíveis, ele pode ser estimado de

acordo com a Equação 2.

Equação 2: ConsumoComb = Σi,j,t (Veículosi, j, t x Distânciai, j, t x Consumoi, j, t)

Onde:

ConsumoComb = consumo de combustível total estimado, a partir de dados de

distância percorrida por veículos, em L;

Veículosi, j, t = número de veículos do tipo i, com combustível tipo j em estrada

tipo t, adimensional;

Distânciai, j, t = distância anual percorrida por veículos do tipo i, com combustível

tipo j em estrada tipo t, em km;

Consumoi, j, t = consumo médio de combustível por veículos do tipo i, com

combustível tipo j, em estrada tipo t, em L/km;

i = tipo de veículo (por exemplo, carro, caminhão);

j = tipo de combustível (por exemplo, gasolina, diesel, gás natural);

t = tipo da estrada (por exemplo, urbano, rural).

2.1.1.2. Transporte off-road

Essa categoria estima as emissões geradas por veículos e máquinas (móveis)

utilizados na agricultura, silvicultura, indústria (incluindo construção e manutenção),

residências e em setores, como o de equipamentos de apoio em aeroportos, tratores

agrícolas, motosserras, empilhadeiras, etc.

É utilizada a mesma metodologia apresentada no item 2.1.1.1 (Transporte Rodoviário)

em relação aos tiers 1 e 2 para estimar as emissões de CO2. Para o tier 3, são

utilizados dados específicos do maquinário, de acordo com a Equação 3.

10

Equação 3: Emissões = Σij(Nij x Hij x Pij x FPij x FEij)

Onde:


Nij = quantidade de veículos, adimensional;

Horasij = quantidade de horas anuais de utilização do veículo i, em horas;

Pij = potência média nominal do veículo i, em kW;

FPij = fator de carga típico do veículo i, em fração;

FEij = fator de emissão médio para o uso de combustível j nos veículos tipo i,

em kg/kWh;

i = tipo de veículo off-road;

j = tipo de combustível.

O melhor método (IPCC, 2006) para determinação das emissões de CO2 é utilizar os

dados de consumo de combustível para cada tipo de combustível em um determinado

país. No entanto, dados estatísticos sobre o consumo de combustível em veículos não

são por vezes recolhidos e publicados. Neste caso, os métodos com tiers mais

elevados deverão ser utilizados para estimar o CO2 gerado.

2.1.1.3. Transporte ferroviário

Essa categoria aborda as emissões geradas pelo transporte ferroviário. Locomotivas

são geralmente de três tipos: a diesel, elétrica ou a vapor.

Locomotivas elétricas são alimentadas por eletricidade gerada em usinas e as suas

emissões são abordadas no capítulo “Combustão Estacionária” do IPCC (2006).

Locomotivas a diesel geralmente usam motores a diesel em combinação com um

alternador ou gerador para produzir a eletricidade necessária para alimentar os

motores a tração.

As emissões de CO2 são estimadas com base no teor de carbono total do combustível.

Para tier 1, as emissões são estimadas usando fatores de emissão padrão, de acordo

com o combustível, considerando que cada tipo de combustível seja consumido por

um único tipo de locomotiva, utilizando a Equação 1. O tier 2 utiliza dados específicos

sobre o conteúdo de carbono do combustível assim como explicitado no setor de

transporte rodoviário. Há pouca ou nenhuma vantagem (IPCC, 2006) em ir além do tier

2 para estimar as emissões de CO2. No tier 3, utiliza-se a Equação 4,

semelhantemente ao tier 3 do setor de transporte off-road.

11

Equação 4: Emissões = Σi (Ni x Hi x Pi x FPi x FEi)

Onde:


Ni = quantidade de locomotivas tipo i, adimensional;

Horasi = quantidade de horas anuais de utilização da locomotiva i, em horas;

Pi = potência média nominal da locomotiva i, em kW;

FPi = fator de carga típico da locomotiva i, em fração;

FEi = fator de emissão médio para o uso da locomotiva tipo i, em kg/kWh;

i = tipo de locomotiva e de viagem.

2.1.1.4. Transporte aquaviário

Essa categoria estima as emissões dos combustíveis usados para impulsionar os

navios, inclusive anfíbios e aerobarcos (com exceção de navios de pesca).

Geralmente são utilizados motores a diesel de grande porte, com velocidades lenta e

média e, ocasionalmente, turbinas a vapor ou gás.

No tier 1 as emissões de CO2 são estimadas de forma semelhante a Equação 1 com

fator de emissão médio, mas utilizando dados sobre combustível consumido. No tier 2,

utiliza-se a mesma equação, só que com dados específicos nacionais para fatores de

emissão de acordo com os diferentes tipos de embarcações.

2.1.2. SETOR DO FERRO, AÇO E DE COQUE METALÚRGICO

Esse capítulo das diretrizes do IPCC (2006) fornece orientação para estimar as

emissões de CO2 da produção de ferro, aço e coque. Todo o combustível consumido

nessa categoria e não alocado como insumo para as usinas de sinterização, usinas de

pelotização e alto-forno é considerado como combustível de combustão, sendo

tratado, portanto, na seção “Energia”.

A maior parte do CO2 emitido pela indústria siderúrgica está associada com a

produção de ferro, mais especificamente com o uso de carbono para converter minério

de ferro em ferro.

2.1.2.1. Produção de Coque Metalúrgico

As diretrizes do IPCC fornecem três tiers para o cálculo das emissões de CO2

provenientes da produção de coque.

12

O tier 1 calcula as emissões de toda a produção de coque usando fator de emissão

padrão aplicado à produção total de coque nacional de acordo com a Equação 5.

Assume que todos os subprodutos dos fornos de coque são transferidos para fora do

local e que todo o gás de forno de coque produzido é queimado no local para

recuperação de energia.

Equação 5: ECO2 = Coque x FECO2

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 da produção de coque, em toneladas;

Coque = quantidade de coque produzida nacionalmente, em toneladas;

FECO2 = fator de emissão, em toneladas CO2/ toneladas de coque produzido.

O tier 2 faz uma distinção entre o coque produzido no local (on-site) e fora do local

(off-site). Usa dados da atividade nacional quanto ao consumo e produção de insumos

do processo (por exemplo, carvão de coque consumido, coque produzido, e produtos

de alcatrão de carvão produzidos), de acordo com a Equação 6.

Equação 6: ECO2 = [CC x Ccc + Σa (PMa x Ca) + BG x CBG - CO x CCO - COG x CCOG -

Σb(COb x Cb)] x 44/12

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 provenientes da produção de coque no local, em

toneladas;

CC = quantidade de carvão consumida para produção de coque em usinas

integradas de produção de ferro e aço, em toneladas;

PMa = quantidade de material de um outro processo a, tais como gás natural e

óleo combustível, consumido para a produção de coque e sinter em usinas de

produção de ferro e aço, em toneladas;

BG = quantidade gás de alto forno consumida em fornos de coque, em m3 (ou

outra unidade, como toneladas ou GJ);

CO = quantidade de coque produzido em usinas de produção de ferro e aço,

em toneladas;

COG = quantidade de gás de coqueria transferidos off-site, em m3 (ou outra

unidade, como toneladas ou GJ);

COBb = quantidade de subproduto b do forno de coque, transferido para outras

instalações, em toneladas;

Cx = teor de carbono do material de entrada ou de saída x, em toneladas C/

(unidade do material x) [por exemplo, toneladas de C / tonelada].

13

O tier 3 requer dados específicos de cada indústria sobre as emissões de CO2 ou de

dados de atividade das indústrias.

2.1.2.2. Produção de Ferro e Aço

As orientações do IPCC apresentam três tiers para o cálculo das emissões de CO2

provenientes de produção de ferro e aço.

O tier 1 se baseia em dados de produção nacional e em fatores de emissão padrão

fornecidos pelo IPCC, o que pode levar a erros (IPCC, 2006) por estar baseado em

suposições e não em dados reais sobre a quantidade de insumos utilizados para a

produção de sinter que contribuem para as emissões de CO2. Portanto, segundo o

IPCC (2006) o tier 1 é apropriado apenas se a produção de ferro e aço não for uma

categoria-chave. Fatores de emissão padrão são fornecidos para a produção de sínter,

produção de ferro de alto forno, produção de ferro de redução direta, produção de

pelotas, e para cada método de produção de aço. As principais fontes de emissões

são a produção de ferro em alto forno e a siderurgia.

O tier 2 estima as emissões de CO2 a partir de dados de matérias primas utilizadas

para a produção de ferro e aço, incluindo os agentes de redução, e os dados da

indústria como um todo. Usa uma abordagem de balanço de massa e de teor de

carbono em função do material, incluindo dados de conteúdos de carbono de materiais

específicos para produção de ferro, aço e coque. A Equação 7 estima as emissões de

CO2 da produção de ferro e aço e a Equação 8 estima as emissões da produção de

sínter, no tier 2.

Equação 7: ECO2 = [PC x CPC + Σa (COBa x Ca) + CI x CCI + L x CL + D x CD + CE x

CCE + Σb(Ob x Cb) + COG x CCOG - S x CS - IP x CIP - BG x CBG] x 44/12

Equação 8: ECO2 (2) = [CBR x CCBR + COG x CCOG + BG x CBG + Σa (PMa x Ca) - SOG

x CSOG] x 44/12

Onde, para a produção de ferro e aço:

ECO2 = emissões de CO2 da produção de ferro e aço, em toneladas;

PC = quantidade de coque consumida na produção de ferro e aço, em

toneladas;

COBa = quantidade de subproduto a do forno de coque, consumido no alto-

forno, em toneladas;

CI = quantidade de carvão injetado diretamente no alto forno, em toneladas;

14

L = quantidade de calcário consumido na produção de ferro e aço, em

toneladas;

D = quantidade de dolomita consumida na produção de ferro e aço, em

toneladas;

CE = quantidade de eletrodos de carbono consumidos em EAFs, em toneladas;

Ob = quantidade de outros carbonatos ou do insumo b, consumidos na

produção de ferro e aço, como sinter ou resíduos de plástico, em toneladas;

COG = quantidade de gás de coqueria consumido em altos-fornos na produção

de ferro e aço, em m3 (ou outra unidade, como toneladas ou GJ);

S = quantidade de aço produzida, em toneladas;

IP = quantidade de ferro produzida não convertida em aço, em toneladas;

BG = quantidade gás de alto forno transferido off-site, em m3 (ou outra unidade,

como toneladas ou GJ);



Onde, para a produção de sínter:

ECO2 = emissões de CO2 da produção de sínter, em toneladas;

CBR = quantidade de coque fino adquirido e produzido no local utilizado para a

sinterização, em toneladas;

COG = quantidade de gás de coqueria consumido em altos-fornos na

sinterização, em m3 (ou outra unidade, como toneladas ou GJ);

BG = quantidade gás consumido em altos-fornos na sinterização, em m3 (ou


PMa = quantidade de outros insumos, tais como gás natural e óleo combustível,

consumidos para a produção de coque e sinter na produção integrada de

coque e em instalações de produção de ferro e aço, em toneladas;

SOG = quantidade do gás resultante da produção de sinter transferido para

instalações de produção de ferro e aço ou para outras instalações, em m3 (ou




As emissões da produção de aço pela redução direta são estimadas de acordo com a

Equação 9.

15

Equação 9: ECO2 = (DRING x CNG + DRIBZ x CBZ + DRICK x CCK) x 44/12

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 pela redução direta, em toneladas;

DRING = quantidade de gás natural usado no processo de redução direta para

produção de ferro, em GJ;

DRIBZ = quantidade de coque fino usado no processo de redução direta para


DRICK = quantidade de coque usado no processo de redução direta para


CNG = teor de carbono do gás natural, em C/GJ;

CBZ = teor de carbono do fino de coque, em C/GJ;

CCK = teor de carbono do coque, em C/GJ.

O tier 3 requer informações específicas de cada indústria sobre emissões e atividades

de modo a poder estimar as emissões de CO2.

2.1.3. SETOR CIMENTÍCIO

Segundo o IPCC (2006), na fabricação de cimento o CO2 é liberado durante a

produção de clínquer. Trata-se de um produto nodular intermediário, o qual é em

seguida moído juntamente com uma pequena proporção de sulfato de cálcio (gesso,

CaSO4·2H2O ou anidrita, CaSO4), produzindo cimento (tipicamente portland). Durante

a produção de clínquer, o calcário, que é constituído de carbonato de cálcio (CaCO3),

é aquecido (ou calcinado) produzindo cal (CaO) e CO2, conforme Equação 10.

Equação 10: CaCO3 + calor -> CaO + CO2

O CaO reage com sílica (SiO2), alumina (Al2O3) e óxido de ferro (Fe2O3) existentes na

matéria-prima produzindo o clínquer (composto principalmente de silicatos de cálcio).

A proporção nas matérias-primas de outros carbonatos além do CaCO3 é geralmente

muito pequena, e, se presentes, existem como impurezas do calcário. É importante

que haja uma pequena quantidade de MgO (1%-2%) no processo de produção de

clínquer embora quantidades muito superiores a essas possam ocasionar problemas

no cimento (van Oss e Padovani, 2002).

O IPCC (2006) apresenta somente metodologias de estimativa de emissões

relacionadas ao processo de produção do cimento e não considera emissões

16

associadas à energia. O cálculo básico das emissões de indústrias que queimam

carbonatos é semelhante já que se baseiam em massas moleculares e conteúdos de

CO2 das mesmas fórmulas, como apresentado na Tabela 1.

Tabela 1: Fórmula, massa molecular e conteúdo de CO2 de carbonatos comuns.

Carbonato Nome Mineral Massa Molecular Fator de Emissão (t CO2/t carbonato)

CaCO3 Calcita 100,0869 0,43971

MgCO3 Magnesita 84,3139 0,52197

CaMg(CO3)2 Dolomita 184,4008 0,47732

FeCO3 Siderita 115,8539 0,37987

Ca(Fe,Mg,Mn)(CO3)2 Ankerita 185,0225 - 215,616 0,40822 - 0,47572

MnCO3 Rodocrosita 114,9470 0,38286

Na2CO3 Soda 106,0685 0,41492

Fonte: IPCC (2006).

No tier 1, o cálculo das emissões de CO2 realizado diretamente a partir da produção

de cimento (ou seja, utilizando um fator de emissão padrão para o cimento) não é

consistente com as boas práticas (IPCC, 2006). Na ausência de dados sobre o

consumo de carbonato ou dados de produção de clínquer, dados de produção de

cimento podem ser usados para estimar a produção de clínquer, tendo em conta os

diferentes tipos de cimento produzidos e seus teores de clínquer, incluindo uma

correção para as importações e exportações de clínquer. As emissões de clínquer

exportado devem ser contabilizadas nas estimativas nacionais do país onde o clínquer

é produzido. O fator de emissão do clínquer é então aplicado e as emissões de CO2

são calculadas de acordo com a Equação 11.

Equação 11: CO2 Emissões = [Σi (Mc i x Ccl i) - Im + Ex] x FEclc

Onde:

CO2Emissões = emissões de CO2 da produção de cimento, em toneladas;

Mc i = massa de cimento tipo i produzida, em toneladas;

Ccl i = fração de clínquer no cimento tipo i, em fração;

Im = consumo de clínquer importado, em toneladas;

Ex = exportação de clínquer, em toneladas;

FEclc = fator de emissão do clínquer, para um determinado cimento, em

toneladas CO2 / tonelada de clínquer (o fator de emissão do clínquer é

corrigido para poeira de forno de cimento CKD).

17

No tier 1, é uma boa prática (IPCC, 2006) usar um teor de CaO padrão para clínquer

de 65%, assumir que 100% do CaO provem do carbonato de cálcio e incorporar um

fator de correção de 2% para CKD. Assume-se também que uma tonelada de clínquer

contém 0,65 toneladas de CaO. Sabendo-se que CaCO3 é composto por 56,03% de

CaO e 43,97% de CO2 por peso (Tabela 1), o montante necessário de CaCO3 (X) para

produzir 0,65 toneladas CaO é: X = 0,65/0,5603 = 1,1601 toneladas de CaCO3. A

quantidade de CO2 liberada por calcinação de 1,1601 toneladas de CaCO3 = 1,1601 x

0,4397 = 0,5101 toneladas de CO2. Incorporando uma correção de 2% por conta do

CKD, o fator de emissão padrão para o clínquer (FEclc) é dado pela Equação 12.

Equação 12: FEclc = 0,51 x 1,02 = 0,52 toneladas de CO2 / tonelada de clínquer

Para o cálculo das emissões totais de CO2 por tonelada de cimento é necessário

conhecer a produção total de cimento de um país. Caso essa produção não possa ser

desagregada por tipo e a produção nacional possua grandes quantidades de outros

tipos de cimento, além de cimento portland, é aceitável (IPCC, 2006) assumir uma

fração de clínquer global de 75%. Se a produção de cimento for essencialmente de

cimento portland, então é boa prática (IPCC, 2006) usar um valor padrão de 95% de

clínquer.

No tier 2, caso os dados detalhados e completos (incluindo o peso e composição) dos

carbonatos consumidos na produção de clínquer não estejam disponíveis ou caso a

abordagem tier 3 seja impraticável, é boa prática (IPCC, 2006) a utilização de dados

nacionais de produção de clínquer e de teor de CaO no clínquer, expressa como fator

de emissão, conforme Equação 13.

Equação 13: CO2 Emissões = Mcl x FEcl x FCckd

Onde:

CO2 Emissões = emissões de CO2 da produção de cimento, em toneladas;

Mcl = massa de clínquer produzida, em toneladas;

FEcl = fator de emissão do clínquer, em toneladas CO2/tonelada de clínquer;

FCckd = fator de emissão de correção para CKD, adimensional.

No tier 2, se houverem dados suficientes de cada país sobre o teor de CaO no

clínquer e a quantidade de fontes de CaO de origem não carbonatada, é uma boa

prática (IPCC, 2006) estimar um fator de emissão específico de CO2 para o clínquer. A

definição de um fator de emissão para o clínquer exige, portanto, que seja conhecido o

18

teor de CaO no clínquer, assim como a fração de CaO que foi derivada de uma fonte

de carbonato de cálcio.

Quanto ao CKD, caso a quantidade de informação seja escassa, é uma boa prática

(IPCC, 2006) utilizar o valor padrão de 1,02 como fator de emissão de correção

(FCckd). No entanto, caso dados estejam disponíveis, o FCckd pode ser calculado de


Equação 14: FCckd = 1+ (Md / Mcl) x Cd x Fd x (FEc / FEcl)

Onde:

FCckd = fator de emissão de correção para CKD, adimensional;

Md = massa de CKD não reciclada para o forno, em toneladas;

Mcl = massa de clínquer produzida, em toneladas;

Cd = fração do carbonato original presente no CKD, em fração;

Fd = fração de calcinação do carbonato original presente no CKD, em fração;

FEc = fator de emissão do carbonato, em toneladas CO2/toneladas carbonato;

FEcl = fator de emissão do clínquer, não corrigido para CKD, em toneladas

CO2/tonelada de clínquer.

O tier 3 é baseado na coleta de dados desagregados sobre os tipos (composições) e

as quantidades dos carbonatos utilizados para produzir clínquer, bem como seus

fatores de emissão, de acordo com a Equação 15. Inclui um ajuste para subtrair

qualquer carbonato que não foi calcinado no CKD e não voltou para o forno. Se o CKD

for totalmente calcinado ou todo devolvido ao forno, este fator de correção do CKD

torna-se zero. O tier 3 só será prático para indústrias individualmente ou para países

que tem acesso a informações detalhadas dos carbonatos utilizados como matéria

prima em suas indústrias.

Equação 15: CO2 Emissões = Σi(FEi x M i x Fi) - Md x Cd x (1-Fd) x FEd + Σk(Mk x Yk x FEk)

Onde:

CO2 Emissões = emissões de CO2 da produção de cimento, em toneladas;

FEi = fator de emissão de um determinado carbonato i, em toneladas CO2/

tonelada de carbonato;

Mi = massa do carbonato i consumida no forno, em toneladas;

Fi = fração de calcinação alcançada para o carbonato i, em fração;

Md = massa de CKD não reciclada para o forno, em toneladas;

19

Cd = fração do carbonato original presente no CKD, não reciclado no forno, em

fração;

Fd = fração de calcinação alcançada pelo CKD não reciclado no forno, em

fração;

FEd = fator de emissão do carbonato não calcinado no CKD não reciclado no

forno, em toneladas CO2/toneladas carbonato;

Mk = massa de orgânicos ou outros matérias primas não energéticas que

contenham carbono, em toneladas;

Yk = fração das matérias primas não energéticas que contenham orgânicos ou

outros carbonos, em fração;

FEk = fator de emissão do querogênio, ou de outra matéria prima não

energética que contenha carbono, em toneladas CO2/tonelada de carbonato.a

a: As emissões de CO2 a partir de matérias primas não energéticas que contenham carbono (por exemplo, o carbono em querogênio e em cinzas volantes) pode ser ignorado (Mk x Yk x FEk = 0) se a sua contribuição de calor for inferior a 5% do total de calor utilizado (de combustíveis).

2.1.4. SETOR DE PRODUÇÃO DE CAL

A cal é utilizada no setor da construção civil como matéria-prima para a produção de

produtos utilizados em edificações, como argamassas, cimento, aço, alumínio, cobre,

zinco e ferro (ABPC, 2010). A produção de cal envolve uma série de etapas, incluindo

a extração de matérias-primas, britagem e calibragem, calcinação e, se necessário,

hidratação da cal produzindo hidróxido de cálcio. A cal é obtida conforme Equação 10.

O cálculo das emissões de CO2 no tier 1 se baseia na aplicação de um fator de

emissão padrão obtido a partir de dados de produção nacional de cal podendo ser

utilizados dados específicos de produção por tipo de cal, caso estejam disponíveis. A

partir desses dados é aplicado um fator de emissão o qual é baseado na razão

estequiométrica ilustrada na Tabela 2, que varia dependendo do tipo da cal. A razão

estequiométrica é a quantidade de CO2 liberada pelo precursor carbonato de cal,

supondo que o grau de calcinação foi de 100% e não assumindo poeira de forno de

cal (LKD).

20

Tabela 2: Parâmetros para o cálculo do fator de emissão da produção de cal.

Tipo de Cal

Razão Estequiométrica

(tCO2/tCaO ou CaO.MgO (1)

Conteúdo de CaO (%)

Conteúdo de MgO

(%)

Conteúdo padrão de

Cao ou MgO (fração) (2)

Fator de emissão padrão

(tCO2/ t Cal) (1 x 2)

Cal com alto conteúdo de cálcio

0,785 93-98 0,3-2,5 0,95 0,75

Cal dolomita 0,913 55-57 38-41 0,95 ou 0,85 0,86 ou 0,77

Cal hidráulica 0,785 65-92 ND 0,75 0,59

Fonte: IPCC (2006).

Na ausência de dados específicos de cada país, é uma boa prática (IPCC, 2006)

assumir que haja 85% da produção de cal e 15% da produção de calcário dolomítico.

Com base nisso, a Equação 16 ilustra como calcular o fator de emissão para produção

de cal.

Equação 16: FEcal = 0,85 x FEcal alto conteúdo cálcio + 0,15 x FE cal dolomita

= 0,85 x 0,75 + 0,15 x 0,77

= 0,6375 + 0,1155

= 0,75 toneladas CO2 / tonelada de cal produzida

No tier 2, são utilizados dados desagregados para os três principais tipos de cal não

hidratadas, nomeadamente:

a) cal com alto conteúdo de cálcio (CaO + impurezas);

b) cal dolomita (CaO · MgO + impurezas);

c) cal hidráulica (CaO + silicatos de cálcio hidráulicos), que é uma substância

entre cal e cimento.

É importante distinguir estes tipos de cal porque os dois primeiros têm fatores de

emissão diferentes e para que se possa corrigir a proporção de cal hidratada na

produção. Semelhantemente a metodologia tier 2 para a produção de cimento, os

dados devem ser coletados de todas as fontes não carbonatos de CaO (se aplicável).

Sempre que houver dados disponíveis a nível nacional sobre os diferentes tipos de cal

produzidos, é boa prática estimar as emissões usando a Equação 17.

Equação 17: CO2 Emissões = Σi (FEcal,i x Ml,i x FClkd,i x Ch,i)

Onde:

CO2 Emissões = emissões de CO2 da produção de cal, em toneladas;

21

FEcal,i = fator de emissão da cal tipo i, em toneladas CO2/toneladas cal;

Ml,i = massa de cal tipo i produzida, em toneladas;

FClkd,i = fator de correção de LKD da cal tipo i, adimensional (obtido de forma

semelhante a Equação 14, mas omitindo o fator (FEc / FEcl);

Ch,i = fator de correção da cal hidratada do tipo i, adimensional a;

i = cada um dos tipos de cal listados na Tabela 2.

a: Se x é a proporção de cal hidratada e y é o teor de água nela, então é uma boa prática multiplicar a produção por um fator de correção 1 - (x • y). Como a maioria da cal hidratada produzida é de alta porcentagem de cálcio (90%), os valores padrão são x = 0,10 y = 0,28 (teor de água padrão), resultando em um fator de correção para a cal hidratada de 0,97.

Similarmente ao tier 1, o fator de emissão da produção de cal no tier 2 reflete as

relações estequiométricas entre CO2 e CaO e/ou CaO MgO, e um ajuste para

contabilizar o conteúdo de CaO ou Cao MgO na cal. No entanto, requer que sejam

utilizados dados a nível nacional da cal produzida por tipo, sendo uma boa prática o

emprego da Equação 18 para calcular os fatores de emissão e contabilizar o conteúdo

de CaO ou CaO MgO.

Equação 18: FEcal,a = RECaO x CaOconteúdo

FEcal,b = RECaOMgO x CaO • MgOconteúdo

FEcal,c = RECaO x CaOconteúdo

Onde:

FEcal,a = fator de emissão da cal (com alto conteúdo de cálcio), em toneladas

CO2/ toneladas de cal;

FEcal,b = fator de emissão da cal dolomita, em toneladas CO2/toneladas de cal;

FEcal,c = fator de emissão da cal hidráulica, em toneladas CO2/toneladas de cal;

RECaO = razão estequiométrica de CO2 e CaO (Tabela 2), em toneladas CO2/

toneladas CaO;

RECaO MgO = razão estequiométrica de CO2 e CaO MgO (Tabela 2), em

toneladas CO2/toneladas CaO MgO;

CaOconteúdo = conteúdo de CaO (Tabela 2), em toneladas CaO/toneladas de cal;

CaO • MgOconteúdo = conteúdo de CaO MgO (Tabela 2), em toneladas CaO MgO

/toneladas de cal.

Quantidades significativas de LKD podem ser produzidas como subproduto durante a

produção de cal. As quantidades geradas dependem do tipo de forno utilizado e as

características dos carbonatos utilizados. Um LKD típico de cal com alto conteúdo de

cálcio pode conter 75% de óxido de cálcio e de carbonato de cálcio não calcinado (em

22

uma proporção aproximada de 50:50), com as impurezas restantes constituídas de

sílica, alumínio e óxidos de ferro e enxofre (dependendo do combustível utilizado). A

correção para LKD no tier 2 e tier 3 é análoga à correção de CKD na produção de

cimento. Na ausência de dados sobre o LKD, o compilador de inventário pode assumir

um acréscimo de 2% por conta do LKD (ou seja, deve-se multiplicar as emissões por

1,02).

O tier 3 é baseado nos dados sobre tipo e quantidade de carbonato consumido para

produzir cal em cada indústria, assim como o respectivo fator de emissão do

carbonato consumido. O método para estimar as emissões da produção de cal é

similar a Equação 15 da produção de cimento com exceção de não haver necessidade

de correção para materiais não energéticos com conteúdo de carbono e de ter que ser

subtraída as emissões de LKD das estimativas. Para fins de estimar as emissões, na

Equação 19 presume-se que nenhum LKD é reciclado para o forno.

Equação 19: CO2 Emissões = Σi(FEi x M i x Fi) - Md x Cd x (1-Fd) x FEd

Onde:

CO2 Emissões = emissões de CO2 para produção de cal, em toneladas;

FEi = fator de emissão de um determinado carbonato i, em toneladas CO2/


Mi = massa do carbonato i consumida, em toneladas;

Fi = fração de calcinação alcançada para o carbonato i, em fração;

Md = massa de LKD, em toneladas;

Cd = fração do carbonato original presente no LKD, em fração a;

Fd = fração de calcinação alcançada pelo LKD, em fração a;

FEd = fator de emissão do carbonato não calcinado no LKD, em toneladas CO2/

toneladas carbonato b;

a: frações de calcinação: na ausência de dados, é consistente com a boa prática (IPCC, 2006) assumir que o grau de calcinação alcançado é de 100% (Fi = 1,00) ou muito próximo a isso. Para LKD, um Fd menor que 1,00 é mais plausível, mas os dados podem demonstrar uma alta variabilidade e baixa confiança (IPCC, 2006). Na ausência de dados confiáveis para LKD, assumir um Fd = 1,00 irá zerar a correção de subtração de carbonato não calcinado no restante LKD. b: Visto que o carbonato de cálcio é o carbonato dominante nas matérias-primas, na falta de melhores dados pode-se supor que ele compõe até 100% do carbonato remanescente no LKD. É, portanto, consistente com as boas práticas (IPCC, 2006) definir Cd igual à razão de carbonato de cálcio na matéria-prima utilizada no forno. Da mesma forma, na ausência de melhores dados é consistente com as boas práticas utilizar o fator de emissão de carbonato de cálcio para a FEd.

23

2.1.5. SETOR CERÂMICO

O setor cerâmico engloba a produção de tijolos e telhas, canos de barro vitrificado,

produtos refratários, produtos de argila expandida, revestimento de parede e chão,

utensílios ornamentais (cerâmica domésticos), louça sanitária, entre outros (IPCC,

2006). As emissões relacionadas ao processo de produção de produtos cerâmicos são

resultados da calcinação de carbonatos na argila, bem como a adição de aditivos. Os

carbonatos são aquecidos a altas temperaturas em um forno, produzindo óxidos e

CO2, conforme Equação 10.

A maioria dos produtos de cerâmica é feito de um ou mais diferentes tipos de argila

(por exemplo, xisto, barro). As matérias-primas são recolhidas e finamente trituradas

em sucessivas operações. As partículas do solo são, em seguida, aquecidas em um

forno para produzir um pó (que pode ser liquefeito). Os aditivos são adicionados e,

posteriormente, a cerâmica é formada ou moldada em um equipamento para suavizar

arestas e obter as características desejadas. No caso da cerâmica tradicional, a

cerâmica é, então, seca e vitrificada antes da queima no forno. As emissões de CO2

são resultados da calcinação da matéria-prima (principalmente de argila, xisto,

calcário, dolomita) e do uso de calcário como fundente.

Existem dois métodos principais para estimar as emissões resultantes da utilização de

carbonatos nesse setor. O tier 1 pressupõe que só calcário e dolomita são utilizados

como insumo e permite o uso de uma fração padrão de calcário em função da

dolomita consumida. O tier 2 é semelhante ao tier 1, excetuando que são utilizadas as

informações específicas de cada país na fração de calcário em relação à dolomita

consumida. O tier 1 é baseado na Equação 20.

Equação 20: ECO2 = Mc x (0,85 x FEca + 0,15 x FEdo)

Onde:

ECO2 = emissões de CO2, em toneladas;

Mc = massa de carbonato consumido, em toneladas;

FEca = fator de emissão da calcinação do calcário (calcita), em toneladas de

CO2/ tonelada de carbonato (ver Tabela 1);

FEdo = fator de emissão da calcinação da dolomita, em toneladas de CO2/

tonelada de carbonato (ver Tabela 1).

24

Os dados devem ser sobre carbonatos puros e não sobre rochas carbonáticas. Se os

dados estiverem disponíveis apenas sobre rochas carbonáticas, um padrão de pureza

de 95% pode ser presumido. Para argilas, um teor de carbonato de 10% pode ser

assumido, se nenhuma outra informação estiver disponível. Para argilas utilizadas na

indústria cerâmica, deve-se coletar dados sobre a produção nacional de tijolos e

telhas, canos de barro vitrificado, e de produtos refratários e calcular a quantidade de

argila consumida, multiplicando a produção por um fator de perda padrão de 1,10.

No tier 2, a quantidade de CO2 emitida da utilização de calcário e dolomita é estimada

a partir do consumo de cada matéria e da estequiometria dos processos químicos

envolvidos (Equação 21).

Equação 21: ECO2 = (Mca x FEca) + (Mdo x FEdo)

Onde:


Mca = massa de calcário consumido, em toneladas;

FEca = fator de emissão da calcinação do calcário, em toneladas de CO2/

tonelada de carbonato (ver Tabela 1);

Mdo = massa de dolomita consumida, em toneladas;

FEdo = fator de emissão da calcinação da dolomita, em toneladas de CO2/

tonelada de carbonato (ver Tabela 1).

O tier 3 é baseado em uma análise de todas as utilizações emissivas de carbonatos e

pode ser utilizado para algumas subcategorias enquanto os tiers 1 e 2 devem ser

utilizados para as categorias com disponibilidade de dados limitados. Esta abordagem

híbrida é consistente com as boas práticas (IPCC, 2006). A escolha do método

depende das circunstâncias nacionais. No tier 3 são considerados todos os carbonatos

utilizados, conforme Equação 22.

Equação 22: ECO2 = Σi (Mi x FEi x Fi)

Onde:


Mi = massa do carbonato i consumido, em toneladas;

FEi = fator de emissão da calcinação do carbonato i, em toneladas de CO2/


25

Fi = fração de calcinação específica do carbonato i. Quando a fração de

calcinação de um carbonato específico não for conhecida, presume-se que a

fração calcinada é igual a 1,00.

2.1.6. SETOR VIDREIRO

A indústria do vidro pode ser dividida em quatro categorias: recipientes, vidros para

janelas, fibra de vidro, e vidros especiais. A grande maioria dos vidros comercializados

é representada pelas duas primeiras categorias, sendo constituídos quase que

inteiramente de vidro soda-cal, que consiste em sílica (SiO2), óxido de sódio (Na2O) e

cal (CaO), com pequenas quantidades de alumina (Al2O3), e álcalis e outros terrosos,

além de alguns ingredientes menores.

As matérias-primas principais de vidro, que emitem CO2 durante o processo de fusão,

são o calcário (CaCO3), a dolomita Ca,Mg(CO3)2 e o carbonato de sódio (Na2CO3).

Quando estes materiais são extraídos e utilizados como insumos na indústria do vidro

há produção de CO2. No entanto, sempre que os carbonatos são produzidos através

da carbonatação de um hidróxido, não há como resultado emissões de CO2. As

matérias-primas utilizadas em menor escala são o carbonato de bário (BaCO3), cinza

óssea (XCaCO3 3CaO2P2O5), carbonato de potássio (K2CO3) e carbonato de estrôncio

(SrCO3).

A ação desses carbonatos na fusão de vidro é uma complexa reação química em alta

temperatura, e não deve ser diretamente comparada com a de calcinação de

carbonatos para a produção de cal ou calcário dolomítico queimado. No entanto, esta

fusão (em torno de 1500°C) tem o mesmo efeito líquido em termos de emissões de

CO2.

Na prática, os fabricantes de vidro não produzem vidro a partir de matérias-primas,

mas usam uma determinada quantidade de sucata de vidro reciclado (casco). A fração

de casco está na faixa de 0,4 a 0,6 para aplicações de recipiente, que são o grosso da

produção de vidro. Há retenção de CO2 dissolvido no vidro, que, por ser em

quantidade insignificante, pode ser ignorada para efeitos de estimativa das emissões

de GEE.

O tier 1 utiliza um fator de emissão e uma razão de casco padrão, de acordo com a

Equação 23, e deve ser utilizado quando não existem dados disponíveis sobre o tipo

26

de processo ou de carbonato utilizado para fabricação do vidro. O fator de emissão

padrão é baseado em uma típica mistura de material em bruto, de acordo com os

dados nacionais de produção de vidro. Um lote típico de soda-cal pode consistir de

areia (56,2% em peso), feldspato (5,3%), dolomita (9,8%), calcário (8,6%) e carbonato

de sódio (20,0%). Com base nesta composição, uma tonelada de matérias-primas

produz aproximadamente 0,84 toneladas de vidro, perdendo em torno de 16,7% do

seu peso como voláteis, neste caso sendo representados quase que inteiramente pelo

CO2 (Equação 24).

Equação 23: ECO2 = Mv x FE x (1 - RC)

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 da produção de vidro, em toneladas;

Mv = massa de vidro produzida, em toneladas;

FE = fator de emissão para a produção de vidro, em toneladas de CO2 /

toneladas de vidro;

RC = razão de casco no processo (média nacional ou padrão), adimensional.

Equação 24: FE = 0,167 / 0,84 = 0,20 toneladas de CO2/ tonelada de vidro

O tier 2 é um refinamento do tier 1. Ao invés de serem utilizados dados estatísticos

nacionais sobre a produção total de vidro, as emissões são estimadas com base nos

diferentes processos de produção de vidro existentes no país. Os processos de

fabricação de vidros diferentes normalmente usam diferentes tipos e proporções de

matérias-primas. O tier 2 aplica fatores de emissão padrão para cada um dos

processos de fabrico de vidro. A estimativa das emissões deve, no entanto, atentar

para o fato de que uma porção de vidros reciclados (cacos) também pode ser

fornecida ao forno, conforme Equação 25.

Equação 25: ECO2 = Σi [(Mv,i x FEi x (1 - RCi)

Onde:


Mv,i = massa de vidro fundido do tipo i, em toneladas;

FEi = fator de emissão para a produção de vidro i, em toneladas de CO2 /

toneladas de vidro fundido;

RCi = razão de casco no processo de produção do vidro tipo i, adimensional.

27

O tier 3 é baseado na contabilização de insumos de carbonato utilizados no forno,

segundo a Equação 26.

Equação 26: ECO2 = Σi (Mi x FEi x Fi)

Onde:


Mi = massa do carbonato i consumido (minerado), em toneladas;

FEi = fator de emissão específico do carbonato i, em toneladas de CO2 /

toneladas de carbonato;

Fi = fração de calcinação do carbonato i, adimensional.

2.1.7. SETOR MADEIREIRO

Grande parte da madeira que é extraída de florestas, lavouras e de outros tipos de uso

do solo continua como parte de produtos durante períodos diferentes de tempo. O

IPCC (2006) fornece orientação sobre como estimar e relatar a contribuição desses

Produtos de Madeira Colhida (PMC) para emissões / remoções anuais de CO2.

PMC inclui toda madeira (incluindo a casca) que deixa os locais de colheita e constitui

um reservatório de carbono. O tempo que o carbono permanece em produtos pode

variar dependendo do produto e de seu uso. A lenha e resíduos de fábrica, por

exemplo, podem ser queimados no ano da colheita; madeira serrada ou painéis

utilizados na construção civil podem durar por décadas ou por períodos superiores a

100 anos.

PMC descartados podem ser depositados em Aterros de Resíduos Sólidos (ARS),

onde eles podem permanecer por longos períodos de tempo. Devido a este

armazenamento de madeira em produtos que estão em uso e ou em ARS, a oxidação

de produtos de madeira, em um determinado ano, pode ser inferior, ou,

eventualmente, superior a quantidade total de madeira colhida neste ano. Em todo o

mundo (de acordo com estudo de Winjum et al., 1998, e com o relatório do

Secretariado da UNFCCC, 2003) a quantidade de carbono armazenada em produtos

de madeira é provável que seja cada vez maior (IPCC, 2006).

O IPCC fornece tiers diferenciados para estimar as variáveis PMC, necessárias para

identificar a contribuição dos PMC nas emissões. Caso seja encontrado um valor de

contribuição negativa de PMC, isso significa que diminuíram as emissões globais de

28

GEE enquanto um valor positivo significa que ocorreu um aumento das emissões

globais de GEE. O IPCC não define um método padrão para cálculo da contribuição

dos PMC. Os tiers 1 e 2 somente fornecem estimativas anuais para um conjunto de 9

variáveis que podem ser utilizadas para estimar a contribuição dos PMC em cada um

dos diferentes métodos. São elas:

a) ∆ CPMCDC = variação anual no estoque de carbono proveniente do carbono de

madeiras consumidas domesticamente, sendo obtida a partir da soma de PMC

"de produtos em uso" (∆CPMC IU DC, variável 1A), e de PMC em ARS (∆CPMC ARS

DC, variável 1B) no país inquirido;

b) ∆ CPMCDH = variação anual no estoque de carbono proveniente do carbono de

madeiras cortadas de árvores domésticas, incluindo madeira exportada, é

obtida a partir da soma de PMC "de produtos em uso" (∆CPMC IU DH, variável 2A),

e de PMC em ARS (∆CPMC ARS DH, variável 2B) no país inquirido;

c) PIM = carbono em PMC originado de importações anuais do país inquirido,

incluindo todo o material à base de madeira, como madeira em tora, maciça,

papel, polpa de papel e papel reciclado (variável 3);

d) PEX = carbono em PMC exportado anualmente pelo país inquirido, incluindo

todo o material à base de madeira, como madeira em tora, maciça, papel, polpa

de papel e papel reciclado (variável 4);

e) H = Carbono em toras de madeira cortada anualmente para produtos: madeira

retirada dos locais de colheita no país inquirido, incluindo lenha (variável 5);

f) ↑ CPMCDC = liberação anual de carbono para a atmosfera (em Gg/ano) de

produtos de madeira contidas no país inquirido. Inclui a liberação de carbono

em toda a madeira colhida e retida no país e de madeira importada mas

excluindo as exportações (variável 6);

g) ↑ CPMC DH = liberação anual de carbono para a atmosfera (em Gg/ano) a partir

de produtos de madeira provenientes de madeiras colhidas no país inquirido.

Inclui a liberação de carbono em toda a madeira colhida no país, incluindo a

madeira que é exportada, mas excluindo as importações (variável 7).

O modo de estimar, relatar e contabilizar a contribuição de produtos de madeira

colhida está em estudo pela UNFCCC, não havendo uma metodologia padrão, apenas

recomendações. As diferentes abordagens apresentadas pelo IPCC (2006) como

possíveis para essa contabilização são mutuamente exclusivas não sendo possível

realizar uma estimativa global ou regional da contribuição de PMC já que os países

29

não usam a mesma abordagem. Dessa forma somente serão apresentados os

diferentes tiers e não a forma como são calculadas as emissões.

A metodologia tier 1 utiliza dados de produtos florestais fornecidos pela Organização

da Nações Unidas para Agricultura e Alimentação -FAO- (dados de atividade padrão)

e métodos para estimar as emissões totais. Fornece também, juntamente com

métodos para determinar as outras variáveis, métodos para estimar o acúmulo de

carbono de PMC nos ARS (Variáveis 1B e 2B) visto que uma série de estudos indicam

que em alguns casos o tempo de conservação de PMC em ARS é muito longo

(NCASI, 2004; GARDNER et al., 2002; MICALES E SKOG, 1997).

A metodologia tier 2 utiliza dados específicos do país como forma de melhorar as

estimativas anuais de mudança no estoque de carbono de "produtos em uso" e em

ARS. Esses dados específicos do país são:

a) produção anual, importações e exportações por tipos de produto e espécies de

madeira;

b) fatores para converter dados de atividade em carbono;

c) taxa em que os produtos são descartados após uso (meia-vida);

d) dados anuais sobre as atividades e parâmetros do setor de resíduos, incluindo

a fração de madeira e de papel que se decompõe em ARS.

A metodologia tier 3 é baseada na disponibilidade do país desenvolver métodos

próprios e mais complexos para estimar as variáveis 1A, 1B, 3, 4, 5, de utilizar funções

de decaimento (ao invés de decaimentos de primeira ordem) e ter informações mais

abrangentes, como dados sobre o ciclo de vida de PMC nos países para os quais

foram exportados.

2.1.8. SETOR ALUMÍNIO

As quatro tecnologias utilizadas no processo de produção de alumínio primário são:

Centre-Worked Prebake (CWPB), Side-Worked Prebake (SWPB), Horizontal Stud

Soderberg (HSS) e Vertical Stud Soderberg (VSS). A maior parte das emissões é do

CO2 proveniente do consumo de anodos de carbono na reação para converter óxido

de alumínio para o metal de alumínio.

O tier 1 utiliza apenas células genéricas caracterizadoras da tecnologia (Prebake ou

Soderberg) como uma estimativa de ordem mais baixa de emissões de CO2

30

provenientes da produção de alumínio. As emissões de CO2 são calculadas de acordo

com a Equação 27.

Equação 27: ECO2 = FEP x MPP + FES x MPS

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 do consumo de pasta e/ou anodo, em toneladas CO2;

FEP = fator de emissão específico da tecnologia Prebake, em toneladas de CO2

/ toneladas de alumínio produzido;

MPP = produção de metal do processo Prebake, em toneladas Al;

FES = fator de emissão específico da tecnologia Soderberg, em toneladas de

CO2 / toneladas de alumínio produzido;

MPS = produção de metal do processo Soderberg, em toneladas Al.

Nos tiers 2 e 3, as emissões das células Prebake são calculadas de acordo com a

Equação 28. O tier 3 requer que sejam utilizados dados específicos das indústrias,

enquanto no tier 2 pode-se utilizar valores padrão.

Equação 28: ECO2 = NAC x MP x [(100 - Sa - Asha) /100] x 44/12

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 do consumo de anodo pré-cozido, em toneladas CO2;

NAC = consumo líquido de anodo pré-cozido, em toneladas / toneladas de

alumínio;

MP = produção total de metal, em toneladas Al;

Sa = teor de enxofre nos anodos cozidos, em porcentagem de peso;

Asha = conteúdo de cinza nos anodos cozidos, em porcentagem de peso;

44/12 = razão entre a massa molecular do CO2 e o carbono, adimensional.

Duas outras fontes de emissões de CO2 estão associadas aos fornos de cozimento de

anodos: a combustão de voláteis no piche (Equação 29) e do material de

empacotamento do forno de cozimento (Equação 30).

Equação 29: ECO2 = (GA - Hw - BA - WT) x 44/12

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 a partir da combustão de voláteis no piche, em

toneladas CO2;

GA = peso original dos anodos antes do cozimento, em toneladas;

Hw = conteúdo de hidrogênio nos anodos antes do cozimento, em toneladas;

31

BA = produção de anodo cozido, em toneladas;

WT = resíduo de alcatrão coletado, em toneladas;


Equação 30: ECO2 = PCC x BA x [(100 - Spc - Ashpc) /100] x 44/12

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 a partir da combustão do material de empacotamento

no forno de cozimento, em toneladas;

PCC = consumo de material de empacotamento, em toneladas / tonelada BA;

BA = produção de anodo cozido, em toneladas;

Spc = conteúdo de enxofre no material de empacotamento, em porcentagem de

peso;

Ashpc = conteúdo de cinzas no material de empacotamento, em porcentagem

de peso;


As emissões de CO2 para os tiers 2 e 3 das células de redução do método Soderberg

são calculas de acordo com a Equação 31. O tier 3 requer que sejam utilizados dados

específicos das indústrias, enquanto no tier 2 pode-se utilizar valores padrão.

Equação 31: ECO2 = {PC x MP - [(CSM x MP) /1000] - {(BC/100) x PC x MP x [(Sp +

Ashp + Hp) /100]} - [(100 - BC) /100] x PC x MP x [(Sc + Ashc) /100] - (MP

x CD)} x 44/12

Onde:

ECO2 = emissões de CO2 do consumo de pasta, em toneladas de CO2;

PC = consumo de pasta, em toneladas / tonelada de Al;

MP = quantidade de alumínio produzida no processo Soderberg, em toneladas

de Al;

CSM = emissões de matéria de ciclohexano solúvel, em quilogramas / tonelada

de Al;

BC = conteúdo do ligante na pasta, em porcentagem de peso;

Sp = conteúdo de enxofre no piche, em porcentagem de peso;

Ashp = conteúdo de cinza no piche, em porcentagem de peso;

Hp = conteúdo de hidrogênio no piche, em porcentagem de peso;

Sc = conteúdo de enxofre no coque calcinado da pasta, em porcentagem de

peso;

32

Ashc = conteúdo de cinza no coque calcinado da pasta, em porcentagem de

peso;

CD = carbono na poeira sobrenadante das cubas Soderberg, em toneladas de

carbono / tonelada de Al;


2.1.9. SETOR DE EMISSÕES ESTACIONÁRIAS

Compreende as emissões das indústrias em razão da utilização de combustíveis. Os

métodos para estimar as emissões de GEE de fontes estacionárias são divididos em

três tiers. No tier 1 as emissões são calculadas a partir das estatísticas nacionais de

energia e fatores de emissão padrão, de acordo com a Equação 32.

Equação 32: EmissõesCO2i = ConsumoCombi x FEi

Onde:

EmissõesCO2i = emissões de CO2 da combustão do combustível i, em kg CO2;

ConsumoCombi = quantidade de combustível i queimado, em TJ;

FEi = fator de emissão padrão do combustível i, incluindo o fator de oxidação

padrão igual a 1,00, em kg CO2 / TJ.

No tier 2 as emissões são calculadas a partir das estatísticas nacionais de energia,

juntamente com fatores de emissão específicos de cada país, sempre que possível,

derivados das características do combustível nacional, utilizando a Equação 32.

No tier 3 as estatísticas e dados dos combustíveis, aplicados em conjunto com fatores

de emissão específicos, permitem a utilização de modelos diferenciados para estimar

as emissões. Dentre os dados necessários para o tier 3 estão: tipo de combustível

utilizado; tecnologia de combustão; condições de funcionamento; tecnologia de

controle; qualidade da manutenção; idade do equipamento utilizado para queimar o

combustível.

2.1.10. EMISSÕES FUGITIVAS

As emissões fugitivas abrangem a liberação intencional ou acidental de gases de

efeito estufa durante a extração, transformação e distribuição de combustíveis fósseis

para o ponto de uso final. São apresentadas as metodologias para cálculo das

emissões fugitivas de carvão, gás natural e petróleo.

33

2.1.10.1. Mineração, processamento, armazenamento e transporte de carvão

Os processos geológicos de formação do carvão produz CH4 sendo que o CO2

também pode estar presente em algumas camadas de carvão, e permanecem presos

até que o carvão seja exposto e quebrado durante a mineração. O CH4 é o principal

gás de efeito estufa emitido durante a mineração e manuseio do carvão. O metano

recuperado por drenagem, por ventilação ou de minas abandonadas pode ser

atenuado de duas maneiras: utilização direta como uma fonte de gás natural, ou pela

queima para a produção de CO2, que tem um potencial de aquecimento global inferior

ao do metano.

A definição do tier adequado para desenvolver estimativas das emissões da

mineração do carvão depende da qualidade dos dados disponíveis. Por exemplo, se

os dados disponíveis são limitados e a categoria não é a chave, então o tier 1 é uma

boa prática (IPCC, 2006). O tier 1 exige que os países escolham entre uma gama de

fatores de emissão médios globais e utilização de dados da atividade (produção)

específicas do país para calcular as emissões totais.

O tier 2 utiliza dados específicos para um determinado país ou jazida, representando

os valores médios dos carvões extraídos. Estes valores são normalmente

desenvolvidos por cada país, sempre que necessário. Os tiers 1 e 2 utilizam a

Equação 33.

Equação 33: EmissõesGEE = ProduçãoCarvão x FE

Onde:

EmissõesGEE = emissões de GEE das minas de carvão, em toneladas CO2;

ProduçãoCarvão = quantidade de carvão produzido, em toneladas;

FE = fator de emissão padrão da exploração de carvão, em toneladas CO2 /

toneladas de carvão.

Durante a mineração também ocorre liberação de CO2 quando há queima do gás

natural, conforme Equação 34.

Equação 34: EmissõesCO2 de CH4 = 0,98 x VCH4 x FC x RE

Onde:

EmissõesCO2 de CH4 = emissões de GEE das minas de carvão, em toneladas

CO2;

34

0,98 = representa a eficiência da combustão do gás natural, adimensional;

VCH4 = volume de metano que é queimado, em m3/ano;

FC = fator de conversão de volume para massa de CH4, a 20oC e 1atm, ou

seja, igual a 0,67 x 10-6Gg/m3;

RE = razão estequiométrica da quantidade de CO2 produzida pela combustão

de CH4, ou seja, igual a 2,75.

O tier 3 utiliza medições diretas, mina por mina e, quando aplicado corretamente,

possui o menor nível de incerteza.

2.1.10.2. Sistemas de Gás Natural e Petróleo

Compreende todas as infraestruturas necessárias para produzir, coletar, processar ou

refinar e entregar produtos de gás natural e petróleo para o mercado. O sistema

começa no poço, ou fonte de petróleo e gás, e termina no ponto de venda final ao

consumidor. O termo emissões fugitivas é aplicado aqui no sentido de todas as

emissões de gases de efeito estufa a partir de petróleo e de gás, exceto as

contribuições provenientes da queima de combustível.

As emissões fugitivas são uma fonte direta de gases de efeito estufa devido à

liberação de CH4 e a formação de CO2 (por exemplo, CO2 presente no reservatório de

petróleo e gás e que é liberado quando ocorre a extração), além de certa quantidade

de CO2 e de óxido nitroso (N2O) de atividades de combustão não produtivas

(principalmente os resíduos da queima de gás). As emissões de CO2 são calculadas

no tier 1 supondo que todos os hidrocarbonetos são totalmente oxidados. Se houver

informação disponível sobre oxidação parcial, esta pode ser levada em conta em tiers

mais altos.

Ventilação (Venting) compreende todas as descargas para a atmosfera, intencionais

ou de engenharia, de resíduos de gás provenientes do fluxo de gás e de subprodutos

do processo produtivo, incluindo as descargas de emergência. Estes lançamentos

podem ocorrer tanto de forma contínua quanto intermitente.

O tier 1 determina a aplicação do fator de emissão padrão apropriado para um

determinado parâmetro de atividade para cada segmento aplicável ou subcategoria da

indústria do petróleo e gás de um país e deve ser utilizado apenas para os setores que

não são setores-chave. A estimativa de emissões fugitivas de GEE de um determinado

segmento da indústria é dada pela Equação 35.

35

Equação 35: Emissõesgás, seg.indústria = Aseg.indústriax FEgás, seg.indústria

Onde:

Emissõesgás, seg.indústria = emissões anuais, em Gg do gás;

Aseg.indústria = quantidade da atividade; em unidade de atividade;

FEgás, seg.indústria = fator de missão de GEE, em Gg/unidade de atividade.

O tier 2 consiste na utilização da Equação 35 juntamente com fatores de emissão

específicos do país. Deve ser utilizado nos setores-chave em que a utilização de uma

abordagem tier 3 não é possível. Os valores específicos de um país podem ser

desenvolvidos a partir de estudos e programas de medição, ou podem ser obtidos

através da aplicação inicial do tier 3 e, em seguida, retornando ao tier 2 a fim de

calcular os fatores de emissão utilizando as equações fornecidas pelo tier 1.

Alternativamente, as emissões de CO2 no tier 2 podem ser calculadas conforme a

Equação 36 e a Equação 37.

Equação 36: Emissõesprod.gás,petr, ventilação = GOR x Qpetro x (1 - CE) x (1 - Zqueimado) x

MCO2x YCO2 x 42,3 x 10-6

Equação 37: EmissõesCO2, petr.prod., queima = GOR x Qpetro x (1 - CE) x Zqueimado x MCO2 x

[YCO2+ (NcCH4xYCH4 + NcNMVOC x YNMVOC) (1 - Zful)] x 42,3 x 10-6

Onde:

Emissõesprod.gás,petr, ventilação = quantidade de CO2 emitida por ventilação em

instalações de produção de petróleo, em Gg/ano;

GOR = razão gás-petróleo média a 15oC e 101,325 kPa, em m3/m3;

Qpetro = produção total anual de petróleo, em 103m3/ano;

CE = fator de eficiência de conservação do gás, adimensional;

Zqueimado = fração do gás residual que é queimado, adimensional (com a

exceção dos poços de petróleo pesado, a maioria do gás residual é queimado);

MCO2 = massa molecular do CO2, 44,011;

YCO2 = fração molecular ou de volume do gás que é composto por CO2,

adimensional;

EmissõesCO2, petr.prod., queima = quantidade de CO2 emitida por queima em

instalações de produção de petróleo, em Gg/ano;

NcCH4 = número de mols de carbono por mol de CH4, ou seja, igual a 1;

YCH4 = fração molecular ou de volume do gás que é composto por CH4,

adimensional;

36

NcNMVOC = número de mols de carbono por mol de NMVOC, ou seja, 2,1 a 2,7

no gás natural e 4,6 para vapores de petróleo cru;

YNMVOC = fração molecular ou de volume do gás que é composto por NMVOC,

adimensional;

Zful = fração do carbono não-CO2 no fluxo de gás residual de entrada que é

convertido em cinzas ou em partículas em suspensão durante a queima. Na

ausência de dados aplicáveis, assume-se que este valor seja igual a 0, de

forma conservadora.

O tier 3 consiste na aplicação da avaliação bottom-up por tipo de fonte primária (por

exemplo, ventilação, queima, fugas em equipamentos, perdas por evaporação e

liberações acidentais) individualmente nas unidades industriais com uma

contabilização apropriada das contribuições das instalações temporárias do campo de

extração. Deve ser usado para as categorias principais onde dados sobre a atividade e

a infraestrutura estejam disponíveis ou possam ser obtidos.

2.2. METODOLOGIAS DA UNFCCC PARA PROJETOS DE MDL

A Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (United Nations

Framework Convention on Climate Change, UNFCCC, 2010c) é um tratado

internacional que entrou em vigor em 21 de março de 1994 e pode ser definido como

um esforço intergovernamental para enfrentar o desafio colocado pelas alterações

climáticas, possuindo adesão quase mundial. Ela reconhece que o sistema climático é

um recurso compartilhado, cuja estabilidade pode ser afetada por emissões de GEE.

Seu objetivo é conseguir a estabilização das concentrações de GEE na atmosfera num

nível que impeça uma interferência antrópica perigosa no sistema climático.

Para estabilizar as emissões, foi assinado o Protocolo de Quioto. É um acordo

internacional ligado à UNFCCC cujo principal objetivo é obrigar que 37 países

industrializados reduzam suas emissões de GEE em 5% face aos níveis de 1990,

entre 2008 e 2012. Os países devem alcanças esse objetivo, majoritariamente, através

de medidas nacionais, ou através de três mecanismos baseados no mercado:

comércio de emissões (ou mercado de carbono); Implementação Conjunta; e

Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL).

O MDL permite que os projetos de redução de emissões nos países em

desenvolvimento ganhem Redução Certificada de Emissões (RCEs), que equivalem,

37

cada uma, a uma tonelada de CO2. Essas RCEs podem ser vendidas e utilizadas

pelos países industrializados para cumprir uma parte de suas metas de redução de

emissões sob o Protocolo de Quioto. (UNFCCC, 2010c).

Um projeto de MDL deve permitir reduções de emissões que sejam adicionais ao que

teria ocorrido normalmente caso não tivessem sido implementados. Os projetos devem

qualificar-se através de um processo que envolve a utilização de metodologia para

determinar as emissões que serão reduzidas através do cálculo da quantidade de

gases que são emitidos atualmente (cenário referência) menos a quantidade de gases

que se prevê que serão emitidos depois que o projeto for colocado em prática

(UNFCCC, 2010c). Ou seja, é possível utilizando as metodologias é possível

quantificar as emissões geradas em partes de determinados processos produtivos.

Dessa forma, são analisadas aqui algumas metodologias para projetos de MDL em

áreas ligadas a construção civil, como o setor cimentício, de ferro e aço, de cal

hidráulica, cerâmico e de energia.

2.2.1. SETOR CIMENTÍCIO

A UNFCCC propõe quatro metodologias para o setor cimentício:

a) Metodologia Aprovada AM0024 (UNFCCC, 2008a): apresenta metodologia

para cálculo da redução de emissões de GEE através da recuperação do calor

dos resíduos e utilização para geração de energia em fábricas de cimento;

b) Metodologia Aprovada e Consolidada ACM0003 (UNFCCC, 2009a): apresenta

metodologia para cálculo da redução de emissões por meio da substituição

parcial de combustíveis fósseis por combustíveis alternativos ou menos

carbono intensivos na fabricação de cimento;

c) Metodologia Aprovada e Consolidada ACM0005 (UNFCCC, 2009b): apresenta

metodologia para o cálculo da redução de emissões provenientes da

diminuição da porcentagem de clínquer na produção de cimento;

d) Metodologia Aprovada e Consolidada ACM0015 (UNFCCC, 2010a): apresenta

metodologia para o cálculo da redução de emissões provenientes da utilização

de matérias-primas alternativas que não contêm carbonatos para a produção

de clínquer.

A Metodologia Aprovada e Consolidada ACM0015 (UNFCCC, 2010a) é a mais

abrangente de todas e calcula as emissões de acordo com as equações a seguir. As

emissões na linha de base são calculadas de acordo com a Equação 38.

38

Equação 38: BEy = BEcalcin + BEFC_calcin + BEpó + BEFC_secar + BEelet_grid + BEelet_SG

Onde:

BEy = emissões na linha de base para o ano y, em toneladas de CO2;

BEcalcin = emissões na linha de base da calcinação de carbonatos de cálcio e

magnésio, em toneladas de CO2 (Equação 39);

BEFC_calcin = emissões na linha de base da combustão de combustíveis para a

produção de clínquer, em toneladas de CO2 (Equação 40);

BEpó = emissões na linha de base devido às poeiras liberadas do sistema de

circulação e despoeiramento (CDK), em toneladas de CO2 (Equação 41);

BEFC_secar = emissões na linha de base devido ao consumo de combustível para

a secagem de matérias primas ou preparação de combustíveis, em toneladas

de CO2 (Equação 43);

BEelet_grid = emissões na linha de base devido ao consumo de eletricidade do

grid para produção de clínquer, em toneladas de CO2 (Equação 44);

BEelet_SG = emissões na linha de base devido ao consumo de eletricidade

própria para a produção de clínquer, em toneladas de CO2 (Equação 45).

As emissões na linha de base da calcinação de carbonatos são calculadas de acordo

com a Equação 39.

Equação 39: BEcalcin = CLNKy/CLNKBSL x [0,785 x (CaOCLNK,BSL x CLNKBSL - CaORM,BSL

x RMBSL) + 1,092 x (MgOCLNK,BSL x CLNKBSL - MgORM,BSL x RMBSL)]

Onde:


magnésio, em toneladas de CO2;

CLNKy = produção anual de clínquer no ano y, em toneladas;

CLNKBSL = produção anual de clínquer na linha de base, em toneladas;

0,785 = fator de emissão estequiométrico para o CaO, em toneladas de CO2/

toneladas de CaO;

CaOCLNK,BSL =conteúdo de CaO no clínquer produzido na linha de base, em

toneladas de CaO/ toneladas de clínquer;

CaORM,BSL = conteúdo não carbonatado de CaO nas matérias primas da linha

de base, em toneladas de CaO/ toneladas de matéria prima;

RMBSL = consumo anual de matérias primas na linha de base, em toneladas;

1,092 = fator de emissão estequiométrico para o MgO, em toneladas de CO2/

toneladas de MgO;

39

MgOCLNK,BSL = conteúdo de MgO no clínquer produzido na linha de base, em

toneladas de MgO/ toneladas de clínquer;

MgORM,BSL = conteúdo não carbonatado de MgO nas matérias primas da linha

de base, em toneladas de MgO/ toneladas de matéria prima.

As emissões na linha de base da combustão de combustíveis no forno para a

calcinação são calculadas de acordo com a Equação 40.

Equação 40: BEFC_calcin = SKCBSL x [Σ (FCi,calcin,y x NCVi x FECO2,i) / Σ (FCi,calcin,y x NCVi)]

x CLNKy

Onde:


produção de clínquer, em toneladas de CO2;

SKCBSL = consumo calorífico específico do forno na linha de base, em GJ/

toneladas de clínquer;

FCi,calcin,y = combustível tipo i consumido para a calcinação na produção de

clínquer durante o ano y, em unidades de massa ou volume;

NCVi = poder calorífico do combustível tipo i, em GJ/ unidades de massa ou

volume;

FECO2,i = fator de emissão do combustível tipo i, em toneladas de CO2/ GJ;

CLNKy = produção anual de clínquer no ano y, em toneladas.

As emissões na linha de base devido às poeiras liberadas do sistema de circulação e

despoeiramento (CDK) são calculadas de acordo com a Equação 41.

Equação 41: BEpó = {(CBSL x BPBSL) + [CBSL x dBSL/(CBSL x (1 - dBSL) +1) x CKDBSL]x

(CLNKy/CLNKBSL)

Onde:

BEpó = emissões na linha de base devido às poeiras liberadas do sistema de

circulação e despoeiramento (CDK), em toneladas de CO2;

CBSL = fator de emissão de calcinação devido a reação de descarbonização e

consumo de combustível na produção de clínquer, em toneladas de CO2/

tonelada de clínquer;

BPBSL = produção anual de pó By-pass liberado do sistema de forno, em

toneladas;

dBSL = razão de calcinação do CKD (CO2 liberado, expresso como fração do

total de carbonato de CO2 nas matérias primas);

40

CKDBSL = produção anual de pó CKD liberado do sistema de forno na linha de

base, em toneladas;


CLNKBSL = produção anual de clínquer na linha de base, em toneladas.

O parâmetro CBSL deve ser calculado de acordo com a Equação 42.

Equação 42: CBSL = BEcalcin + BEFC_calcin / CLNKBSL

Onde:

CBSL = fator de emissão de calcinação devido a reação de descarbonização e

consumo de combustível na produção de clínquer, em toneladas de CO2/

tonelada de clínquer;


magnésio, em toneladas de CO2;


produção de clínquer, em toneladas de CO2;


As emissões na linha de base devido ao consumo de combustível para a secagem de

matérias primas ou preparação de combustíveis são calculadas de acordo com a

Equação 43.

Equação 43: BEFC_secar = Σ (FCseco,i x FECO2,i x NCVi) x (CLNKy/CLNKBSL)

Onde:

BEFC_secar = emissões na linha de base devido ao consumo de combustível para

a secagem de matérias primas ou preparação de combustíveis, em toneladas

de CO2;

FCseco,i = combustível fóssil i consumido para a secagem de matérias primas ou

para a preparação de combustíveis na linha de base, em toneladas;

FECO2,i = fator de emissão do combustível tipo i, em toneladas de CO2/ GJ;


volume;



As emissões na linha de base devido ao consumo de eletricidade do grid para a

produção de clínquer são calculadas de acordo com a Equação 44.

41

Equação 44: BEelet_grid = {[(ECRM,grid + ECalim,grid + ECKO,grid) x FECO2,elet_grid]/CLNKBSL} x

CLNKy

Onde:

BEelet_grid = emissões na linha de base devido ao consumo de eletricidade do

grid para produção de clínquer, em toneladas de CO2;

ECRM,grid = consumo de eletricidade do grid para a moagem de matérias primas,

em MWh;

ECalim,grid = consumo de eletricidade do grid para a alimentação de combustível,

em MWh;

ECKO,grid = consumo de eletricidade do grid para a operação do forno, em MWh;

FECO2,elet_grid = fator de emissão do grid, em toneladas de CO2/MWh;



As emissões na linha de base devido ao consumo de eletricidade própria para a

produção de clínquer são calculadas de acordo com a Equação 45.

Equação 45: BEelet_SG = {[(ECRM,SG + ECalim,SG + ECKO,SG) x FECO2,elet_SG]/CLNKBSL} x

CLNKy

Onde:

BEelet_SG = emissões na linha de base devido ao consumo de eletricidade

própria para a produção de clínquer, em toneladas de CO2;

ECRM,SG = consumo de eletricidade de geração própria para a moagem de

matérias primas, em MWh;

ECalim,SG = consumo de eletricidade de geração própria para a alimentação de

combustível, em MWh;

ECKO,SG = consumo de eletricidade de geração própria para a operação do

forno, em MWh;

FECO2,elet_SG = fator de emissão da geração própria de eletricidade, em

toneladas de CO2/MWh;



O fator de emissão da geração própria de eletricidade deve ser determinado a partir da

média ponderada das emissões de geração por unidade de eletricidade (tCO2/MWh)

de todas fontes próprias de geração nos limites do projeto que servem a indústria, de


42

Equação 46: FECO2,elet_SG = (Σi,j Fi,j x COEFi) / (Σj GERj)

Onde:

FECO2,elet_SG = fator de emissão da geração própria de eletricidade, em

toneladas de CO2/MWh;

Fi,j = quantidade de combustível i consumido por fontes j relevantes de energia,

em unidades de massa ou volume;

COEFi = coeficiente de emissão de CO2 do combustível i, em toneladas de CO2

/ unidades de massa ou volume;

GERj = quantidade de eletricidade gerada pela fonte de energia j, em MWh.

O coeficiente COEFi é obtido de acordo com a Equação 47.

Equação 47: COEFi = NCVi x FECO2,j x OXIDi

Onde:

COEFi = coeficiente de emissão de CO2 do combustível i, em toneladas de CO2

/ unidades de massa ou volume;


volume;

FECO2,j = fator de emissão do combustível tipo i, em toneladas de CO2/GJ;

OXIDi = fator de oxidação do combustível tipo i.

2.2.2. SETOR DE FERRO E AÇO

A UNFCCC propõe cinco metodologias para o setor de ferro e aço:

a) Metodologia Aprovada AM0038 (UNFCCC, 2007): apresenta metodologia para

o cálculo da redução de emissões provenientes da melhoria da eficiência

energética de um forno existente a arco elétrico submerso, utilizado para a

produção da ferroliga sílico manganês (SiMn);

b) Metodologia Aprovada AM0066 (UNFCCC, 2008b): apresenta metodologia

para o cálculo da redução de emissões provenientes da utilização de resíduos

da geração de calor para pré-aquecimento de matérias-primas no processo de

fabricação de ferro esponja;

c) Metodologia Simplificada AMS-III.V. (UNFCCC, 2008d): apresenta metodologia

para o cálculo da redução de emissões provenientes da diminuição do

consumo de coque em altos-fornos, instalando sistema de reciclagem de pó ou

lamas na produção de aço;

43

d) Metodologia Aprovada AM0081 (UNFCCC, 2009c): apresenta metodologia para

o cálculo da redução de emissões provenientes da redução da queima ou da

ventilação nas fábricas de coque por meio da conversão dos seus gases

residuais em éter dimetílico para uso como combustível;

e) Metodologia Aprovada AM0082 (UNFCCC, 2009d): apresenta metodologia

para o cálculo da redução de emissões provenientes do uso de carvão vegetal,

a partir de biomassa renovável, no processo de redução de minério de ferro

através da criação de um novo sistema de redução de minério de ferro.

Nenhuma dessas metodologias apresenta uma rotina para calcular, de forma

completa, as emissões do processo de produção de aço, já que abordam somente

uma parte do processo produtivo.

2.2.3. SETOR DE CAL HIDRÁULICA

A metodologia "Redução de Emissões na Produção de Cal Hidráulica" (UNFCCC,

2009e) envolve a produção de cal hidráulica alternativa para a construção, misturando

certa quantidade de cal hidráulica convencional com materiais alternativos e aditivos.

Para cálculo da redução das emissões de GEE na produção de cal hidratada são

necessários diversos parâmetros, os quais devem ser monitorados durante a

implantação do projeto, destacando-se:

a) fator de emissão de CO2 para cada tipo de combustível fóssil utilizado no

projeto (tCO2/GWh);

b) fator de emissão de CO2 para o consumo de eletricidade (tCO2/GWh);

c) poder calorífico dos combustíveis fósseis utilizados (TJ / massa ou volume);

d) quantidade de combustível consumido nos últimos três anos (massa / ano);

e) eletricidade consumida nos últimos três anos (GWh / ano);

f) fator de emissão relacionado ao cálculo das fugas devido ao uso de aditivos.

Essa metodologia não leva em consideração o processo de calcinação, não tratando

de forma completa o processo produtivo da cal hidráulica.

2.2.4. SETOR CERÂMICO

A Metodologia "Mudança de Combustível, Melhoria de Processos e Eficiência

Energética na Fabricação de Tijolos" (UNFCCC, 2010b) envolve a mudança para um

processo produtivo de tijolos mais eficiente e a substituição da utilização de

combustíveis fósseis por biomassa ou combustíveis fósseis menos carbono-intensivos

44

a fim de serem reduzidas as emissões de GEE. A metodologia proposta para cálculo

dessas emissões necessita de diversos parâmetros, os quais devem ser obtidos antes

da implantação do projeto, destacando-se:

a) produção total (kg ou m3 por dia);

b) quantitativo mensal de compras das principais matérias primas e aditivos;

c) ensaios, a cada seis meses, para verificar que os tijolos do projeto atendem

aos requisitos de desempenho e as especificações técnicas;

d) consumo diário de biomassa e de combustível fóssil, sendo controlados

separadamente. Consumo mensal de eletricidade deve ser monitorado;

e) definição da origem dos resíduos de biomassa e resíduos líquidos orgânicos.

Para determinar as emissões de cada combustível consumido deve ser utilizado o

valor calórico e a densidade de cada tipo de combustível fóssil, e a fração em massa e

o teor de carbono de cada tipo de biomassa. Com esses dados é possível estimar

somente as emissões relativas ao uso de energia, e não as emissões totais do

processo produtivo cerâmico, já que não são levadas em consideração as emissões

relativas as reações químicas.

2.3. METODOLOGIAS DA AGÊNCIA EUROPEIA DO AMBIENTE

A Agência Europeia do Ambiente, com sede em Copenhague, na Dinamarca,

(European Environment Agency - EEA) é uma agência da União Europeia cuja missão

consiste em fornecer informação consistente e independente sobre o ambiente. É

constituída por 32 países membros tendo como principais clientes as instituições da

União Europeia (a Comissão Europeia, o Parlamento Europeu, o Conselho Europeu) e

os seus países membros, além do Comitê Econômico e Social e o Comitê das

Regiões.

O guia EMEP/EEA Air Pollutant Emission Inventory Guidebook 2009 (EEA, 2009) é

desenvolvido pelo European Monitoring and Evaluation Programme (EMEP) e pela

EEA. O guia pretende ser uma referência geral e ser utilizado pelos interessados para

reportar emissões para a Convenção LRTAP (Long Range Transboundary Air

Pollution) e seus protocolos e para uso por membros da União Europeia para a

comunicação no âmbito da diretiva sobre Teto de Emissões Nacionais. O guia é a

fonte de informação metodológica recomendada para a elaboração de inventários de

emissões de substâncias precursoras do ozônio e do dióxido de enxofre, e

45

complementa as diretrizes do IPCC (2006) sendo um dos mais influentes conjuntos de

métodos de estimativa de emissão utilizados em estudos de poluição do ar na Europa.

Relativamente a emissões de CO2, o guia apresenta métodos para estimar emissões

de diversos setores relacionados a construção civil. No entanto, todos apresentam

similaridades com as metodologias apresentadas do IPCC (2006).

2.4. NORMAS SOBRE PRODUTOS E EDIFICAÇÕES AMBIENTALMENTE

RESPONSÁVEIS

São abordadas as principais normas e regulamentações sobre produtos e edificações

ambientalmente responsáveis as quais foram selecionadas por conta de seu

pioneirismo, seu destaque no cenário nacional/mundial ou pela abrangência/relevância

do seu conteúdo. São elas: Normas da série ISO 14000, Norma PAS 2050, legislação

do Reino Unido, legislação do Estado da Califórnia e da cidade do Rio de Janeiro.

2.4.1. NORMAS DA SÉRIE ISO 14000

A Organização Internacional de Normalização ISO, com sede em Genebra, na Suíça,

(International Organization for Standardization) possui 160 membros de institutos de

padrões nacionais de países industrializados, em desenvolvimento e em transição, em

todas as regiões do mundo. Seus padrões são utilizados pelas organizações a fim de

apoiar a sustentabilidade de suas organizações, produtos e serviços utilizando

padrões comuns e comparáveis na prática de gestão ambiental (ISO, 2009).

O comitê técnico ISO / TC 207 (gestão ambiental) é responsável pelo desenvolvimento

e manutenção da série de normas de gestão ambiental ISO 14000. O ISO / TC 207 foi

criado em 1993, como resultado do compromisso da ISO para responder ao complexo

desafio do desenvolvimento sustentável articulado em 1992 na Conferência das

Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada no Rio de Janeiro.

As normas da série ISO analisadas são as que tratam da questão da sustentabilidade

em produtos ou em edificações, nomeadamente: ISO 14020/2000, 14024/1999,

14021/1999, 14025/2006, 14040/2006, 14064/2006 e 21930/2007.

46

2.4.1.1. ISO 14020/2000

A norma ISO 14020/2000:Environmental labels and declarations - General principles

(ISO, 2000), estabelece os princípios orientadores para o desenvolvimento e uso de

rótulos e declarações ambientais. A meta geral dos rótulos e declarações ambientais é

promover comunicações e informações precisas e verificáveis, que não sejam

enganosas, sobre os aspectos ambientais de produtos e serviços. Dessa forma, é

incentivada a demanda e o fornecimento de produtos e serviços que causem menor

impacto ambiental, estimulando assim o potencial para uma melhoria ambiental

contínua, ditada pelo mercado.

2.4.1.2. ISO 14024/1999

A norma ISO 14024/1999: Environmental labels and declarations - Type I

environmental labelling - Principles and procedures (ISO, 1999a) estabelece, com

base no ciclo de vida, os princípios e procedimentos para o desenvolvimento de

programas de rotulagem ambiental tipo I. Programas do tipo I outorgam seu rótulo

(selo) ambiental a produtos que satisfaçam um conjunto de requisitos ambientais

predeterminados. Dessa forma, o rótulo identifica produtos que são preferíveis do

ponto de vista ambiental, dentro de uma determinada categoria. São voluntários,

podendo ser operados por entidades públicas ou privadas e ter natureza nacional,

regional ou internacional.

Essa norma estabelece também princípios e procedimentos para a seleção de

categorias de produtos, critérios ambientais dos produtos, características funcionais e

requisitos para avaliar e demonstrar sua conformidade. Não são apresentadas

metodologias que quantifiquem o impacto ambiental do processo de produção dos

produtos.

2.4.1.3. ISO 14021/1999

A norma ISO 14021/1999: Environmental labels and declarations - Self-declared

environmental claims - Type II environmental labelling (ISO, 1999b) estabelece as

condições para o desenvolvimento de programas de rotulagem ambiental tipo II.

Programas do tipo II são informativos ambientais autodeclarados (ou

autodeclarações), ou seja, são declarações ambientais sobre produtos, feitas pelos

próprios fabricantes, que não são verificadas por órgãos independentes e não usam

critérios de referência geralmente aceitos ou predeterminados. Também descreve

processo geral para avaliação e verificação de reclamações.

47

Dentre as autodeclarações ambientais, pode-se citar: produto reciclável, degradável,

compostável. Dentre os símbolos utilizados, destaca-se o loop de Mobius, que indica

níveis de conteúdo reciclado de determinado produto. Não são apresentadas


produtos.

2.4.1.4. ISO 14025/2006

A norma ISO 14025/2006: Environmental labels and declarations - Type III

environmental declarations - Principles and procedures (ISO, 2006a) relaciona-se com

os programas de rotulagem ambiental do tipo III. Programas do tipo III apresentam

informações ambientais quantificadas do ciclo de vida de produtos de forma a permitir

comparações entre eles e a incentivar a melhoria de desempenho. Essas informações

são baseadas em dados obtidos a partir da análise do ciclo de vida (ACV), do

inventário do ciclo de vida (ICV) e de acordo com a ISO 14040/2006. A norma

determina que os dados devem ser verificados independentemente por uma terceira

parte, seja interna ou externamente, e são apresentados para o consumidor na

unidade pertinente a cada impacto ambiental, cabendo ao comprador a tarefa de

comparar os produtos e escolher o que apresentar uma menor "pontuação" (menor

impacto ambiental). Não são apresentadas metodologias que quantifiquem o impacto

ambiental do processo de produção dos produtos.

2.4.1.5. ISO 14040/2006

A norma ISO 14040/2006: Environmental management - Life cycle assessment -

Principles and framework (ISO, 2006b) trata da ACV e de ICV, mas não descreve a

técnica de ACV em detalhes, nem especifica as metodologias para cada fase da ACV.

A ISO 14040/2006 descreve os princípios para ACV, incluindo: definição do objetivo e

escopo da ACV, análise da fase do ICV, avaliação da fase do impacto do ciclo de vida

(AICV), fase de interpretação do ciclo de vida, comunicação e análise crítica da ACV e

suas limitações. A aplicação dos resultados da ACV ou da ICV é considerada durante

a definição do objetivo e escopo, mas a aplicação em si está fora do escopo desta

norma, a qual deve ser utilizada em conjunto com a norma ISO 14044/2006

(Environmental Management - Life Cycle Assessment - Requirements And Guidelines).

2.4.1.6. ISO 14064/2006

A norma ISO 14064/2006 é divida em três partes. A parte 1: Specification with

guidance at the organization level for quantification and reporting of greenhouse gas

48

emissions and removals (ISO, 2006c) especifica os princípios e requisitos, a nível da

organização, para a quantificação e publicação de relatório de emissões e remoções

de GEE. Inclui requisitos para a concepção, desenvolvimento, gestão, comunicação e

verificação do inventário de GEE de uma organização.

A parte 2: Specification with guidance at the project level for quantification, monitoring

and reporting of greenhouse gas emission reductions or removal enhancements, (ISO,

2006d) especifica princípios e requisitos e fornece orientações a nível de projeto para

quantificação, monitoramento e elaboração de relatórios de atividades destinadas a

reduzir ou remover GEE. Inclui requisitos para o planejamento de um projeto de GEE,

para identificação e seleção de fontes, sumidouros e reservatórios de GEE (relevantes

para o cenário do projeto e linha de base), para monitoramento, quantificação,

documentação e elaboração de relatórios de desempenho do projeto de GEE e

gerenciamento da qualidade dos dados.

A parte 3: Specification with guidance for the validation and verification of greenhouse

gas assertions, (ISO, 2006e) especifica princípios e requisitos e fornece orientações

para a validação e / ou verificação de inventários de GEE. Pode ser aplicada para a

quantificação de GEE de uma organização ou de um projeto, incluindo a quantificação,

monitoramento e elaboração de relatórios de GEE efetuados em conformidade com as

normas ISO 14064-1 e ISO 14064-2.

De forma geral, a ISO 14064 dá orientação sobre o que fazer, mas não especifica os

requisitos exatos, já que são normalmente enunciados em termos gerais. Por exemplo,

a ISO sublinha que a adicionalidade deve ser levada em conta, mas não exige a

utilização de uma ferramenta específica ou a aplicação de um teste para a verificação

da adicionalidade.

2.4.1.7. ISO 21930/2007

A norma ISO 21930/2007: Sustainability in building construction - Environmental

declaration of building products (ISO, 2007) descreve os princípios orientadores

necessários para o desenvolvimento de declarações ambientais tipo III de produtos

para edifícios (Environmental Product Declaration - EPD), incluindo considerações

sobre o serviço de referência da vida dos materiais em relação ao ciclo de vida do

edifício. As EPD fornecem informações para o planejamento, análise de edifícios e

comparação do impacto ambiental de produtos utilizados na construção civil.

49

A ISO 21930/2007 não define requisitos para o desenvolvimento de programas

ambientais do tipo III, somente complementa as informações constantes na ISO

14025/2006.

2.4.2. NORMA PAS 2050

A Publicly Available Specification (Especificação Acessível ao Público) PAS 2050 (BSI,

2008), preparada pela British Standards Institution (Instituição de Padrões Britânica

BSI) tem como objetivo estabelecer um método para avaliar as emissões de GEE do

ciclo de vida de bens e serviços, ou seja, as emissões que são liberadas como parte

dos processos de criação, modificação, transporte, armazenamento, uso,

fornecimento, reciclagem ou a alienação de bens e serviços.

O método apresentado é, de forma geral, genérico para qualquer tipo de produto, e é

baseado, sobretudo, em dados e metodologias estabelecidas pelo IPCC (2006).

2.4.3. LEGISLAÇÃO DO REINO UNIDO

O Código de Obras do Reino Unido (de 1992, com revisões em vários períodos)

determina as regras e parâmetros que as edificações novas ou a serem ampliadas

devem seguir, sendo dividido em 14 partes, cada uma delas abordando uma temática

diferente.

A parte L, "Conservation of fuel and Power", de 2010 (DCLG, 2010), determina que é

obrigatório o cálculo das emissões de CO2 em duas etapas: na fase de projeto

(previsão) e após a finalização da construção. Essas emissões são calculadas

segundo a metodologia apresentada pelo Código e são expressas em massa (kg) de

CO2 por metro quadrado (m2) de área por ano, emitidas como o resultado da operação

da edificação, ou seja, para a provisão de aquecimento, água quente, ventilação e

iluminação para os espaços arquitetônicos.

Quanto a questão de materiais, no Código de Edifícios de 2006 (DCLG, 2006) é

abordada a necessidade de serem utilizados materiais certificados de acordo com as

normas Inglesa ou Européia assim como a necessidade de serem levados em

consideração diversos aspectos na escolha do material, como sua resistência a

umidade, resistência a substâncias no subsolo, a sua vida útil e suscetibilidade a

mudanças em suas propriedades, entre outros. Não são apresentadas metodologias

que quantifiquem o impacto ambiental da produção dos produtos.

50

2.4.4. LEGISLAÇÃO DO ESTADO DA CALIFÓRNIA

O Estado da Califórnia, nos Estados Unidos da América, apresenta uma série de

iniciativas pioneiras naquele país em relação às mudanças climáticas que objetivam

reduzir as emissões da Califórnia (até 2020) em 25% em relação aos níveis de 1990.

(California, 2006). Dentre as medidas implantadas para alcançar tais valores

destacam-se a definição do teto de emissões de GEE para os setores de usinas

elétricas, refinarias e indústrias; a proibição, por parte de concessionárias e grandes

corporações, de fazerem contratos de longo prazo com fornecedores que não

atendam as normas estaduais relativas a emissões de GEE; e o Código de

Edificações Verdes da Califórnia (CalGreen, CBSC, 2010).

O CalGreen define uma série de parâmetros que devem ser utilizados nas novas

edificações a partir de janeiro de 2011 visando melhorar o conforto interno dos

usuários e diminuir o impacto ao meio ambiente durante a construção e utilização da

edificação. Dentre as medidas destacam-se: destinação de uma porcentagem da área

total do terreno para vegetação e para estacionamento de bicicletas e veículos

eficientes energeticamente; adoção, de forma mais restritiva, do código de energia da

Califórnia, visando reduzir as emissões de CO2; utilização de energia renovável;

redução no consumo de água; utilização de biomateriais, materiais regionais e

reutilizados; utilização de cimento fabricado a partir de produtos reciclados, como

agregados; seleção de materiais baseado no menor impacto ambiental em seu ciclo

de vida e que não emitam substâncias nocivas à saúde humana. Não são

apresentadas metodologias que quantifiquem o impacto ambiental do processo de

produção dos produtos.

2.4.5. LEGISLAÇÃO DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

Em relação a cidade do Rio de Janeiro, são poucas as iniciativas que objetivam tornar

as construções menos impactantes ambientalmente. No campo de compensação de

emissões, o Decreto Municipal no 31.180 de 2009 (PCRJ, 2009) determina que todas

as obras de construção a serem licenciadas pela Prefeitura da Cidade do Rio de

Janeiro, com Área Total Construída (ATC) superior a 180 m2, deverão compensar as

emissões de GEE geradas durante a sua execução. A Resolução Conjunta da

Secretaria Municipal de Meio Ambiente e da Secretaria Municipal de Urbanismo no 14

de 2009 (PCRJ, 2009b) regulamenta o Decreto no 31.180 e determina que a

compensação deve ser realizada através do plantio de árvores, sendo:

a) uma muda de espécie arbórea para cada 25m2 de ATC em subsolo;

51

b) uma muda de espécie arbórea para cada 60 m2 de ATC relativo ao restante da

edificação, não sendo contabilizados os primeiros 180m2.

A metodologia de cálculo das compensações foi desenvolvida pelo Centro de Estudos

Integrados sobre Meio Ambiente e Mudanças Climáticas (Centro Clima) do Instituto

Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia da Universidade

Federal do Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ). Levou em consideração diversos

parâmetros, como área total construída, padrão construtivo, número de pavimentos,

área de subsolo e de movimentação de terra, tipo de solo, tipos de estacas utilizadas,

e distâncias até o centro geométrico de cada área da cidade do Rio de Janeiro. Com

esses parâmetros estimou o consumo de combustíveis, utilização de eletricidade,

geração de resíduos, permitindo calcular as emissões, fundamentando-se, sobretudo,

em metodologias do IPCC. Foi calculado o número de árvores necessárias para a

neutralização de CO2 considerando três tipos de plantio: arborização urbana,

reflorestamento em áreas degradadas e enriquecimento florestal, baseando-se nas

metodologias desenvolvidas por Brown et al. (1989), Brown (1997) e Nelson et al.

(1999).

2.5. RÓTULOS AMBIENTAIS PARA PRODUTOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL

Nesta seção são analisadas as metodologias e rótulos (selos) ambientais para

certificação de produtos da construção civil que menos agridem o meio ambiente. Os

selos, conforme o caso, permitem a identificação de produtos que procuram reduzir o

impacto no meio ambiente ou a comparação e a escolha de produtos menos

impactantes ambientalmente.

Os rótulos analisados são: Blue Angel, EcoLogo, Eco Mark, Green Seal, EU-EcoLabel,

Eco-Leaf, BRE Global, Rótulo Ecológico ABNT e Selo Ecológico Falcão Bauer.

2.5.1. BLUE ANGEL

O Blue Angel (Anjo Azul) é o rótulo ambiental de produtos e serviços mais antigo do

mundo. Foi criado em 1978 (BMU, 2010) por iniciativa do governo Alemão, tendo

como objetivo distinguir e promover produtos que possuem características ambientais

consideravelmente superiores a produtos e serviços convencionais. Atualmente (2011)

já certificou mais de 11.500 produtos e serviços em cerca de 90 categorias.

52

O Selo Blue Angel é uma rotulagem de produtos baseado em vários critérios, sendo

referido como "Tipo I" pela norma ISO 14024/1999 (ISO, 1999a). Dentre os produtos

acreditados relacionados a construção civil, destacam-se: produtos de plástico

reciclado, tinta, adesivo, selante, verniz, produtos de madeira, piso elástico, piso têxtil,

coletor solar, materiais de construção constituídos a partir de resíduos de vidro e de

resíduos de papel, e isolante térmico.

Os produtos devem atender aos seguintes critérios: serem fabricados usando

substâncias menos nocivas ao ambiente e materiais em conformidade com os

requisitos legais; não devem conter quaisquer poluentes que possam interferir com a

reciclagem do produto; devem ser livres de compostos perigosos ou de substâncias

cancerígenas, mutagênicas ou de substâncias que coloquem em risco a saúde

humana; o uso de componentes com odor deve ser limitado; e devem promover a

conservação de matérias-primas. No entanto, não são apresentadas metodologias que

quantifiquem o impacto ambiental do processo de produção dos produtos.

2.5.2. ECOLOGO

Fundado em 1988 pelo Governo do Canadá (ECOLOGO, 2010), o EcoLogo The

Environmental Choice Program, é o maior selo ambiental de produtos da América do

Norte. O Programa EcoLogo é (como o Blue Angel) um rótulo ecológico Tipo I, tal

como definido pela ISO 14024/1999 (ISO, 1999a). Divide seus mais de 7.500 produtos

certificados em 95 categorias, sendo avaliados através de 122 normas. Dentre os

produtos certificados, utilizados na construção civil, destacam-se: revestimentos de

superfície; produtos de pavimentação; produtos plásticos reciclados; materiais de

isolamento térmico; gesso acartonado; removedor de tintas, vernizes e selantes; e

mosaicos.

O Programa leva em consideração a análise do ciclo de vida do produto e o

atendimento a certos valores mínimos de uso de material reciclado ou máximos de

conteúdo de metais pesados, de emissões, etc. Outros critérios também são

analisados, como a redução no consumo de energia e de materiais, e a minimização

dos impactos da poluição gerados pela produção, uso e descarte dos produtos. Não

são apresentadas metodologias que quantifiquem o impacto ambiental do processo de

produção dos produtos.

53

2.5.3. ECO MARK

Criado em 1989 pela Associação Ambiental Japonesa, o Eco Mark Program é

baseado nas normas ISO 14020/2000 (ISO, 2000) e ISO 14024/2009 (ISO, 1999a),

sendo, portanto, um rótulo ecológico Tipo I, acreditado por uma organização

independente. Para serem avaliados pelo programa Eco Mark os produtos devem

pertencer a uma das 46 categorias listadas e satisfazer um dos seguintes requisitos:

provocar menor impacto ambiental do que produtos semelhantes durante a sua

produção, uso e disposição; serem produtos que reduzem o impacto ambiental,

contribuindo significativamente para a conservação do meio ambiente.

Dentre os produtos certificados relacionados com a construção civil, destacam-se:

chapas de madeira, produtos de plástico, vidro, cerâmica, tijolos e blocos cerâmicos,

produtos que utilizam células fotovoltaicas e tintas. Em todos é analisados o ciclo de

vida do produto, o atendimento às normas para produtos japonesas e a certos valores

mínimos de uso de material reciclado ou máximos de conteúdo de metais pesados, de

emissões, etc. Outros critérios também são analisados, como a redução no consumo

de energia e materiais e a minimização dos impactos da poluição gerados pela

produção, uso e descarte dos produtos. Não são apresentadas metodologias que


2.5.4. GREEN SEAL

Criado em 1989, nos Estados Unidos da América, (GREEN SEAL, 2010) o Green Seal

é uma organização sem fins lucrativos, pioneira na promoção de produtos com menor

impacto ambiental nos EUA. Ela é responsável por um selo de produtos Tipo I, como

definido pela norma ISO 14024/1999. Os produtos que desejam utilizar o selo devem

atender a certos parâmetros e requisitos estabelecidos pelas normas do Green Seal.

Atualmente existem mais de 193 categorias de produtos e serviços e 30 normas que

estabelecem, dentre outros, critérios como atendimento de normas específicas de

forma mais restritiva; valores máximos de emissões de determinados poluentes, como

os Compostos Orgânicos Voláteis (COV); fornecimento de material explicativo do selo

e porcentagem de material reciclado na embalagem.

No setor da construção civil são certificados os seguintes produtos: vernizes, tintas,

adesivos, e janelas. Não são apresentadas metodologias que quantifiquem o impacto


54

2.5.5. EU-ECOLABEL

O rótulo ecológico Europeu EU-EcoLabel é um sistema voluntário (UE, 2010), criado

em 1992 para incentivar as empresas europeias a comercializarem produtos e

serviços que impactem menos o ambiente, permitindo que os consumidores possam

identificá-los facilmente. O rótulo abrange uma vasta gama de produtos e serviços e,

entre os relacionados com a construção civil, estão: tintas, vernizes e revestimentos de

pisos, como porcelanatos, cerâmicas, mármores e granitos.

Os critérios do rótulo ecológico são baseados em estudos de comissões que analisam

o impacto do produto ou serviço sobre o meio ambiente em todo o seu ciclo de vida,

desde a extração de matéria-prima, na fase de pré-produção, e fabricação até a

distribuição e eliminação do produto. Uma vez que a comissão define os critérios

ecológicos para a atribuição do rótulo ecológico a um determinado grupo de produtos,

eles são publicados no Jornal Oficial da União Europeia e passam a ter validade de

até 4 anos. De forma geral, esses critérios promovem: a redução dos impactos nos

habitats e recursos associados; a redução do consumo de energia; a redução das

descargas de substâncias tóxicas ou de outras substâncias poluentes no ambiente; a

redução da utilização de substâncias perigosas nos materiais e nos produtos

acabados; a segurança e a ausência de risco para a saúde humana; a disponibilização

de informação que permita ao consumidor utilizar o produto de um modo eficiente,

minimizando o seu impacto ambiental global. Não são apresentadas metodologias que


2.5.6. ECO-LEAF

Em 1998 (JEMAI, 2002), a Associação de Gestão Ambiental para a Indústria Japonesa

(Japan Environmental Management Association for Industry), com o auxílio do

Ministério da Economia, Comércio e Indústria Japonesa, iniciou o desenvolvimento de

um rótulo ambiental tipo III para produtos, como definido pela ISO 14025/2006 (ISO,

2006a). Em 2002, o rótulo ambiental começou suas atividades, tendo como objetivo

apresentar informação quantificada sobre o impacto ambiental de um produto ou

serviço, deixando o papel de julgamento sobre a qualidade ambiental do mesmo para

os usuários. As informações que são transmitidas ao usuário estão em 3 documentos:

a) Declaração com Informações sobre os Aspectos Ambientais do Produto,

(Product Environmental Aspects Information Declaration – PEAD): resumo dos

dados ambientais do produto;

55

b) Planilha com informações ambientais do Produto (Product Environmental

Information Data Sheet – PEIDS): detalha as informações do PEAD,

compilando os resultados da análise do inventário de todos os estágios do ciclo

de vida;

c) Planilha do Produto (Product Data Sheet – PDS): apresenta os valores obtidos

durante a ACV divididos por estágio de ciclo de vida e por unidade produzida,

usados na criação da PEIDS.

Esses documentos são elaborados a partir da análise de ciclo de vida completa do

produto. Cada produto deve atender a requisitos específicos e seguir determinadas

regras para a elaboração da ACV, definidas pelas mais de 50 Regras para Categorias

de Produtos (Product Category Rule - PCR). Dentre as categorias analisadas estão:

a) carga de aquecimento global;

b) acidificação;

c) consumo de energia;

d) destruição da camada de ozônio;

e) eutrofização;

f) recursos energéticos;

g) recursos minerais;

h) consumo energético durante o uso;

i) consumo de água na fase de uso;

j) resíduos gerados.

Dentre os materiais relacionados com a construção civil já certificados até 2011, estão:

material de isolamento, piso elevado, carpete, agregado estrutural, aço e ferro. Não

são apresentadas as metodologias utilizadas para quantificar o impacto ambiental dos

produtos.

2.5.7. BRE GLOBAL

O Perfil Ambiental BRE Global é desenvolvido pelo BRE Global Limited, um órgão de

certificação independente britânico responsável pela acreditação de produtos e

serviços relacionados com segurança contra incêndio e sustentabilidade. O objetivo

dos perfis ambientais é encorajar a demanda e o fornecimento de produtos da

construção civil que causam menores impactos ambientais através da comunicação de

informações precisas e verificáveis dos aspectos ambientais desses produtos,

estimulando, também, a contínua melhoria (BRE, 2008).

56

A metodologia dos perfis ambientais foi publicada pela primeira vez em 1999 e contem

uma série de normas específicas, requisitos e orientações para o desenvolvimento de

declarações ambientais (EPD) Tipo III (de acordo com a ISO 14025/2006) para a

categoria de produtos da construção. Essas declarações são chamadas de perfis

ambientais (ANDERSON et al., 2009), podendo a metodologia ser referida como PCR.

Baseia-se na norma ISO 21930/2007 (ISO, 2007), a qual contém requisitos específicos

para produtos da construção e complementa as normas ISO 14025/2006, 14040/2006

e 14044/2006.

A metodologia descreve métodos para identificação e avaliação dos impactos de

produtos utilizados na construção civil durante todo seu ciclo de vida, permitindo

comparações entre diferentes produtos. Os aspectos social, econômico e trabalhista

não são analisados. As categorias de impacto são as seguintes:

a) mudanças climáticas;

b) degradação do ozônio estratosférico;

c) eutrofização;

d) acidificação;

e) formação fotoquímica de ozônio (smog);

f) toxicidade humana;

g) ecotoxicidade à água;

h) ecotoxicidade à terra;

i) esgotamento de combustíveis fósseis;

j) resíduos;

k) extração de água;

l) esgotamento de recursos minerais;

m) lixo nuclear.

Após a quantificação desses impactos, os valores são normalizados tendo como

referência o impacto de um cidadão europeu durante um ano. Em seguida são

aplicados pesos diferentes para as diferentes categorias, sendo obtida uma pontuação

geral chamada de Ecopoints: 100 Ecopoints equivalem ao impacto ambiental de um

cidadão europeu durante um ano. Dessa forma, um dado complexo é transmitido de

forma simples ao consumidor. Após receber essa pontuação, o produto é cadastrado

no Guia para Especificação Verde (Green Guide to Especification) um sistema para

classificação e comparação de produtos utilizados na construção civil que atribui uma

pontuação de “A+” a “E”, onde “A+” representa o produto com o melhor desempenho

ambiental e menor impacto ambiental.

57

Essa classificação é feita a partir da análise de uma série de produtos dentro de uma

mesma categoria. Depois de quantificado o impacto de cada produto e o seu

respectivo Ecopoint, criam-se seis intervalos de classificação, dividindo-se por seis a

diferença entre a pontuação do produto mais impactante da pontuação do produto

menos impactante. A Figura 3 ilustra uma situação hipotética de classificação de 10

produtos, onde estes são representados pelos círculos mais claros e os valores na

horizontal representam suas respectivas pontuações Ecopoints.

Figura 3: Classificação dos produtos. Fonte: BRE (2008).

2.5.8. RÓTULO ECOLÓGICO ABNT

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), órgão responsável pela

normalização técnica no Brasil, estabeleceu em 1993 o programa de rotulagem

ambiental de produtos Rótulo Ecológico ABNT - Qualidade Ambiental. Tem o objetivo

de apoiar um esforço contínuo para melhorar e manter a qualidade ambiental através

da redução do consumo de energia e de materiais, bem como minimizar os impactos

de poluição gerados pela produção, utilização e disposição de produtos e serviços,

levando em conta, portanto, a análise do ciclo de vida (ABNT, 2009a). Trata-se de um

rótulo ambiental de produtos tipo I, de acordo com a ISO 14024/1999. Existem normas

específicas e procedimentos para certos produtos de higiene, de papel e celulose, de

aço, de borracha, têxteis e mobiliários de escritório.

No setor da construção civil só se encontram em vigor (em 2011) procedimentos e

critérios que o aço e revestimentos têxteis para pavimentos devem atender para

obterem o selo da ABNT de Qualidade Ambiental, como: atendimento a certos valores

mínimos de uso de material reciclado ou máximos de conteúdo de metais pesados, de

emissões, etc.; desenvolvimento de planos de emergência em caso de acidentes no

processo produtivo, de redução contínua do uso de água e combustíveis fósseis e de

redução das emissões de CO2; reciclagem de no mínimo 50% dos resíduos, etc.

(ABNT, 2009b). Não são apresentadas metodologias que quantifiquem o impacto


58

2.5.9. SELO ECOLÓGICO FALCÃO BAUER

Trata-se de um sistema de certificação brasileiro destinado a comprovar e garantir a

sustentabilidade dos produtos, lançado em novembro de 2007, pelo Instituto Falcão

Bauer da Qualidade, sendo tipo I, de acordo com a norma ISO 14024/1999. Para a

obtenção do Selo Ecológico, o produto deve atender aos requisitos das normas

técnicas de referência e das legislações ambientais e trabalhistas, bastando

apresentar os certificados de aprovação pelos respectivos órgãos. Caso não seja

certificado, deverão ser realizados os ensaios pertinentes e avaliação do processo

produtivo in loco (IFBQ, 2010). O Selo é dividido em três categorias:

a) categoria 1: refere-se a produtos que não possuem em sua composição

substâncias perigosas, segundo critérios da NBR ISO 10004/2004 e que o

impacto ambiental do produto e do processo produtivo seja menor que os

similares convencionais (segundo ACV);

b) categoria 2: refere-se a produtos que atendem aos itens da categoria 1 e

possuem percentual em massa de matérias renováveis em pelo menos 30%

pós consumo ou 50% pré consumo de suas matérias-primas;

c) categoria 3: refere-se a produtos que atendem aos itens da categoria 1 e

possuem percentual em massa de pelo menos 90% de matérias-primas

renováveis.

É destacado no próprio selo se o fabricante possui iniciativas sociais ou ambientais.

Entre os produtos certificados relacionados com a construção civil estão alguns

produtos elaborados com aço, como vergalhões. Não são apresentadas metodologias

que quantifiquem o impacto ambiental do processo de produção dos produtos.

2.6. RÓTULOS AMBIENTAIS PARA EDIFICAÇÕES

Os rótulos ambientais para edificações têm como objetivo promover a redução dos

impactos ambientais gerados pela construção, uso e demolição de edifícios através do

estabelecimento, por exemplo, de requisitos mínimos de eficiência energética, de

qualidade e de conteúdo de materiais reciclados. Quanto maior for o número de

requisitos atendidos, menor será o impacto causado pelos edifícios ao meio ambiente.

O objetivo dessa seção é identificar o processo de análise e seleção de materiais nos

rótulos de edifícios atuantes no Brasil, ou seja, apresentar quais são os requisitos de

desempenho e ambientais. Não são analisados rótulos ambientais que consideram

59

somente um aspecto da edificação, como o Procel Edifica (eficiência energética).

Foram analisados os rótulos: LEED, AQUA, Casa Azul Caixa e BREEAM.

2.6.1. LEED

O LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) é o método de avaliação

ambiental de edificações mais utilizado no Brasil, com 36 edifícios certificados e 313

em busca da certificação. Foi desenvolvido em 1998, nos Estados Unidos da América,

pelo U. S. Green Building Council e existem atualmente (2011) mais de 23.900

edifícios certificados no mundo (USGBC, 2010a).

O LEED tem como objetivo estabelecer um padrão para edifícios menos impactantes

ambientalmente em termos de projeto, construção e operação, através da promoção

de práticas saudáveis, duráveis, acessíveis economicamente e ambientalmente

corretas. Foi desenvolvido para ser aplicado na avaliação de edificações comerciais,

institucionais e residenciais novas e existentes. O sistema de avaliação consiste em

analisar se os requisitos do LEED foram atendidos, através de uma checklist,

atribuindo uma pontuação: quanto maior a pontuação, menos impactante

ambientalmente é o edifício.

Os materiais de construção utilizados nos edifícios a serem acreditados pelo LEED

devem atender aos seguintes requisitos (USGBC, 2010b):

a) os materiais devem possuir baixas emissões de COV e formaldeídos;

b) partes do edifício devem ser reutilizadas, como paredes, pisos, telhado,

paredes interiores, portas e tetos, no caso de reformas ou ampliações;

c) materiais selvagens, recondicionados ou reutilizáveis devem ser utilizados em

no mínimo 5%, baseado no custo total da obra;

d) materiais que tenham conteúdo reciclado devem ser utilizados em no mínimo

10%, baseado no custo total da obra;

e) materiais rapidamente renováveis devem ser utilizados em no mínimo 2,5%,

baseado no custo total da obra;

f) materiais regionais, que tenham sido extraídos, recuperados ou produzidos até

805 km de distância do projeto, devem ser utilizados em no mínimo 10%,

baseado no custo total da obra;

g) produtos certificados pela organização internacional de manejo de florestas,

Forest Stewardship Council (FSC), devem ser utilizados em no mínimo 50%,

baseado no custo da obra, de todos os materiais de madeira.

60

Não é quantificado o impacto ambiental da produção e transporte de materiais e não

são pontuados os materiais que tenham um ciclo de vida menos impactantes do que a

média dos produtos vendidos no mercado. Não são apresentadas metodologias que


2.6.2. AQUA

O Processo AQUA, Alta Qualidade Ambiental, é um sistema brasileiro, voluntário, de

certificação de edificações desenvolvido pela Fundação Carlos Alberto Vanzolini e

pelo Departamento de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da Universidade

de São Paulo. Trata-se de uma adaptação ao Brasil do Referencial Técnico francês

Alta Qualidade Ambiental (Démarche HQE). Atualmente, no Brasil, é o segundo

método de avaliação ambiental de edificações mais utilizado, com nove edifícios

certificados e 38 em busca da certificação (FCAV, 2010a).

O AQUA tem como objetivo atestar a alta qualidade ambiental de um

empreendimento, sobretudo em questões relativas a qualidade de vida do usuário,

economia de água e energia, disposição de resíduos e manutenção, e contribuição

para o desenvolvimento sócio-econômico-ambiental da região de implantação.

O Referencial Técnico de Certificação Edifícios Habitacionais do AQUA determina uma

série de parâmetros para utilização dos materiais na edificação, como (FCAV, 2010b):

a) uso de no mínimo 50% da quantidade total dos produtos (da estrutura

horizontal e vertical, fachada, cobertura, divisórias de separação e

revestimentos interno), em custo global, em conformidade com normas

específicas, como o Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do

Habitat (PBQP-H);

b) uso de cimento de alto-forno (CP III) e pozolânico (CP IV); uso de pré-

moldados fabricados com cimento CP III ou CP IV;

c) uso de produtos fabricados a menos de 300 km do local da obra, no mínimo

para 30% da quantidade total de materiais em massa;

d) uso de processos construtivos com facilidade para desconstrução seletiva ao

final da vida útil do edifício em no mínimo 50% dos elementos, em custo global,

das estruturas portantes verticais, das estruturas portantes horizontais e das

fachadas;

e) uso de 20% em massa de agregados reciclados;

61

f) uso de produtos que apresentam, por comparação, maior possibilidade de

reuso ou reciclagem ao final da vida útil do edifício, em no mínimo 50% dos

elementos, em custo global, das estruturas portantes verticais, das estruturas

portantes horizontais, das fachadas e das divisórias de separação/distribuição;

g) uso de produtos certificados segundo as normas ISO em 50% dos elementos,

em custo global;

h) uso de madeiras certificadas e de madeiras cujo acabamento emita baixas

taxas de COV e uso de chapas compensadas e chapas de aglomerados com

baixas taxas de emissão de formaldeído.


são levados em consideração materiais que tenham um ciclo de vida menos

impactante do que a média dos produtos vendidos no mercado. Não são apresentadas


produtos.

2.6.3. CASA AZUL CAIXA

O Selo Casa Azul Caixa foi criado em 2009 pela Caixa Econômica Federal do Brasil e

por professores das Universidades de São Paulo, de Santa Catarina e de Campinas,

Brasil. É um instrumento de classificação socioambiental para projetos habitacionais

que busca reconhecer os empreendimentos que adotam soluções eficientes aplicadas

à construção, uso, ocupação e manutenção das edificações, objetivando incentivar o

uso racional de recursos naturais e a melhoria da qualidade da habitação e do entorno

(JOHN e PRADO, 2010).

O Selo se aplica a todos os tipos de projetos habitacionais apresentados à Caixa para

financiamento ou nos programas de repasse. O Selo possui 53 critérios de avaliação,

(sendo que 19 são obrigatórios) distribuídos em seis categorias que orientam a

classificação do projeto em três níveis: Bronze, Prata e Ouro. Dentre os critérios que

abordam especificações relativas a materiais, destacam-se:

a) atendimento às normas técnicas de desempenho térmico de vedações;

b) projeto modular, visando reduzir cortes e desperdícios de materiais;

c) utilização de componentes industrializados ou pré-fabricados;

d) utilização de fôrmas e escoras reutilizáveis;

e) gestão de resíduos de construção e demolição (RCD);

62

f) utilização de concreto com dosagem otimizada, objetivando reduzir emissões e

uso de recursos naturais;

g) utilização de cimento de alto-forno (CP III) e pozolânico (CP IV), objetivando a

redução de emissões e de resíduos;

h) utilização de agregados reciclados de RCD como pavimentação;

i) utilização de madeira plantada ou certificada;

j) facilidade de manutenção da fachada.


são levados em consideração os materiais que tenham seu ciclo de vida menos

impactante do que a média dos produtos vendidos no mercado. Não são apresentadas


produtos.

2.6.4. BREEAM

O BREEAM (Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method)

foi desenvolvido em 1990, na Inglaterra. É o método de avaliação ambiental de

edificações mais utilizado no mundo, com cerca de 200.000 edifícios certificados. No

Brasil dois edifícios estão em busca da certificação.

O BREEAM tem como principal objetivo mitigar os impactos das construções no meio

ambiente e desafiar o mercado a fornecer soluções inovadoras que minimizem o

impacto ambiental dos edifícios ao definir critérios e normas que superam as

exigências das normas e regulamentações vigentes. O BREEAM analisa 10

categorias, sendo atribuída uma pontuação que em seguida é somada e ponderada

para produzir uma única pontuação global. A categoria “Materiais” é a que possui

maior peso após as categorias “Saúde e Bem-estar” e “Energia”.

De acordo com as normas do BREEAM, os materiais devem possuir um baixo impacto

ambiental durante o seu ciclo de vida, devendo atender ao Guia para Especificação

Verde (ou seja, ao Perfil Ambiental da BRE Global, item 2.5.7) sendo sua pontuação

no BREEAM calculada em função da pontuação obtida no Guia e também em função

do atendimento aos seguintes requisitos:

a) a reutilização de materiais em pelo menos 50% da área final da fachada;

b) a reutilização de 80% da fachada (em massa) de material utilizado local;

63

c) a reutilização de materiais em 80% do volume da estrutura existente para

novos projetos ou a reutilização em 50% do volume da estrutura existente em

um projeto de reforma / ampliação;

d) a extração responsável de matérias-primas / materiais, com a necessidade de

comprovação através de certificados como do FSC;

e) a utilização, em quantidade superior a 25% em peso ou volume do total de

agregados empregados, de agregados reciclados ou obtidos a partir de

produtos secundários de outras indústrias, como cinza volante.

Os materiais também devem atender aos requisitos mais exigentes das normas

britânicas quanto a emissões de compostos orgânicos voláteis, formaldeídos, e

conteúdo de metais pesados. Não são apresentadas metodologias que quantifiquem o

impacto ambiental do processo de produção dos produtos.

2.7. PROGRAMAS / PLANILHAS ELETRÔNICAS

São analisados os principais programas / planilhas eletrônicas que calculam os

impactos de edificações, de sistemas construtivos, de materiais ou que permitem a

comparação ambiental entre diferentes materiais. Os programas / planilhas eletrônicas

analisados são: 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories,

planilhas da UNFCCC, Athena EcoCalculator, BEES, GHG Protocol e COPERT 4.

2.7.1. 2006 IPCC SOFTWARE FOR NATIONAL GREENHOUSE GAS INVENTORIES

Trata-se de um programa desenvolvido pela empresa eslovaca SPIRIT Information

Systems Inc. para o IPCC com o objetivo de auxiliar na compilação de Inventários

Nacionais de Gases de Efeito Estufa. É baseado nas metodologias descritas no 2006

IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories.

Embora seja um aplicativo, possui a aparência e a filosofia de uma planilha eletrônica

sendo composta de linhas, colunas, fórmulas e campos que se atualizam na medida

em que determinados dados (como total de produção de determinado produto ou fator

de emissão específico) são inseridos pelo usuário. Emite relatórios completos ou

somente de determinadas categorias, com as informações divididas de acordo com as

categorias do IPCC (2006).

64

É um programa para desenvolvimento de inventários nacionais podendo também ser

utilizado para realização de inventários setoriais ou mesmo de unidades fabris. Não é

possível, no entanto, sua utilização para comparação de processos produtivos ou

materiais de forma direta.

2.7.2. PLANILHAS DA UNFCCC

A UNFCCC disponibiliza planilhas eletrônicas que tem o mesmo objetivo do 2006

IPCC Software For National Greenhouse Gas Inventories: permitir a realização de

inventários nacionais de gases de efeito estufa. São oito planilhas, sendo uma

composta pela definição do ano de inventário, outra pelo resumo dos resultados e as

restantes (seis) pelas categorias do inventário de acordo com o padrão do Revised

1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Inventories (IPCC, 1997). Não

apresenta relatórios customizados, apenas o padrão pré-definido, sendo extenso o

trabalho de inserção de dados devido a quantidade de planilhas.

Embora sejam planilhas para o desenvolvimento de inventários nacionais, podem ser

utilizadas para realização de inventários setoriais ou mesmo de unidades fabris, não

sendo possível, no entanto, sua utilização para comparação de processos produtivos

ou materiais de forma direta.

2.7.3. ATHENA ECOCALCULATOR

Trata-se de uma planilha eletrônica desenvolvida pelo Athena Institute, instituto

sediado no Canadá, que calcula o impacto ambiental de 215 materiais e sistemas

construtivos. É baseada na ACV de sistemas construtivos americanos desenvolvidas

pelo Athena Impact Estimator for Buildings (ATHENA, 2010). Entre as fases

analisadas na ACV estão: a extração de recursos e processamento; fabricação de

produtos; construção dos sistemas; transporte; ciclos de manutenção e substituição de

acordo com a vida útil adotada do edifício; demolição do sistema estrutural e

transporte para aterro sanitário. O Athena Ecocalculator obtém esses dados do banco

de dados do inventário de ciclo de vida dos E.U.A (U.S. LCI Database). Este fornece

dados sobre o fluxo de materiais em um determinado processo produtivo, como a

quantidade de material utilizada e a de emissões geradas, obtidos através de

pesquisas em determinadas fábricas e através da literatura, como artigos científicos e

estatísticas governamentais.

65

O EcoCalculator está disponível somente para aplicação em edificações com até

quatro pavimentos. São analisadas oito categorias de impacto:

a) consumo de energia;

b) uso de matérias-primas;

c) potencial de aquecimento global;

d) potencial de acidificação;

e) potencial de dano à saúde respiratória humana;

f) potencial de eutrofização aquática;

g) potencial de destruição da camada de ozônio;

h) potencial de produção de smog.

Primeiramente o especificador deve selecionar uma localidade entre as 15 disponíveis

no site do Athena Institute, para que possa utilizar uma planilha específica da região. A

planilha divide o edifício em sete subplanilhas: fundações, estrutura, pisos

intermediários, paredes externas, janelas, paredes internas e telhado. Em cada uma

dessas subplanilhas o especificador deve inserir os dados em pés quadrados ou

jardas cúbicas, conforme o caso, de acordo com a lista de materiais fornecida. O

EcoCalculator automaticamente multiplica a quantidade de material consumida na

obra por um fator multiplicador para obter o impacto ambiental desse produto em uma

determinada categoria de impacto. A oitava subplanilha apresenta um resumo dos

impactos ambientais, divididos por cada uma das 7 partes do edifício, e gráficos

representando quanto cada parte contribui percentualmente para os oito impactos

ambientais analisados.

A planilha adota uma séria de pressupostos, como a vida útil de 60 anos da edificação,

altura de pilares, conteúdo de cinza volante e resistência do concreto, razão entre

janelas e paredes, altura da edificação. Não é permitida a introdução de dados

customizados e utiliza unidades de medida, fatores de caracterização e fatores de

normalização americanos.

2.7.4. BEES

O BEES Building for Environmental and Economic Sustainability é desenvolvido pelo

Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) e mede o desempenho

ambiental e econômico dos produtos de construção, utilizando a abordagem de ACV

especificada na ISO 14040 (LIPPIATT, 2007). Todas as fases da vida de um produto

são analisadas: a aquisição das matérias-primas, fabricação, transporte, instalação,

66

utilização (por um período de 50 anos), reciclagem e gestão de resíduos. Os dados

são obtidos do inventário de ciclo de vida dos E.U.A (U.S. LCI Database), através de

pesquisas em determinadas fábricas e através da literatura, como artigos científicos e

estatísticas governamentais. São utilizados produtos genéricos, onde a tecnologia

mais representativa é avaliada ou, quando os dados para a tecnologia mais

representativa não estão disponíveis, um resultado agregado é desenvolvido baseado

na tecnologia média daquela indústria nos EUA.

O desempenho econômico é medido através do método de análise de custo de ciclo

de vida da American Society for Testing and Materials (ASTM), que cobre os custos de

investimento inicial, a substituição, operação, manutenção e reparação, e descarte. O

desempenho ambiental e/ou econômico são combinados em uma medida de

desempenho global, de acordo com a norma ASTM para Análise de Decisão Multi-

Critério. As 12 categorias ambientais analisadas são:

a) aquecimento global;

b) acidificação;

c) eutrofização;

d) esgotamento dos combustíveis fósseis;

e) qualidade do ar interior;

f) alteração de habitat;

g) ingestão de água;

h) poluentes do ar;

i) poluição;

j) toxicidade ecológica;

k) camada de ozônio;

l) saúde humana.

A cada categoria pode ser atribuído um peso, segundo o Conselho Científico da EPA,

o Painel dos contribuidores do BEES ou definido pelo próprio usuário. Depois é

automaticamente quantificado o impacto em cada categoria e é atribuída uma

pontuação tendo como referência o impacto ambiental anual de um cidadão médio

americano.

O BEES permite realizar comparações de produtos com uma mesma função e

utilizando uma mesma unidade funcional. Utiliza fatores de emissão, produtos,

unidades de medida e localizações geográficas americanas.

67

2.7.5. GHG PROTOCOL

As ferramentas do GHG Protocol (Protocolo GEE) foram publicadas pela primeira vez

em 2001. São desenvolvidas pela organizações não governamentais World Resources

Institute (WRI) e World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) para

inventários de GEE, permitindo que empresas quantifiquem e administrem suas

emissões. Cada ferramenta é constituída por uma planilha eletrônica e um guia de

como utilizá-la. O método desenvolvido pelo Protocolo GEE foi adotado como base

para elaboração da norma ISO 14064-1/2006: Specification with Guidance at the

Organization Level for Quantification and Reporting of Greenhouse Gas Emissions and

Removals (WRI, 2004)

Para a utilização das planilhas do GHG Protocol é necessário possuir conhecimentos

prévios de inventários de emissões de gases de efeito estufa já que o usuário deve

introduzir a maioria dos dados (como fator de emissão, por exemplo).

Dentre os setores contemplados pelas planilhas do Protocolo GEE e relacionados com

a construção civil, estão: produção de alumínio, produção de cimento, produção de

ferro e aço, produção de cal, combustão estacionária, uso de eletricidade comprada e

transporte e fontes móveis.

2.7.5.1. Produção de Alumínio

Fornece planilha para cálculo das emissões diretas de GEE da produção primária de

alumínio, pelos processos Prebake e Soderberg de acordo com as diretrizes do IPCC

(2006) e método alternativo de cálculo, no caso de não haverem dados sobre os

anodos no processo, sendo baseado no conteúdo de carbono existente nos materiais

consumidos no processo produtivo, durante um ano. Apresenta também metodologias

para cálculo das emissões de CO2 de fontes adicionais como a calcinação de coque,

produção de cal e uso de carbonato de sódio.

As emissões de CO2 da calcinação de coque podem ser calculadas de acordo com a

Equação 48.

Equação 48: ECO2 = {{GC x [(100 - H2Ogc - Vgc - Sgc)/100] - {(CC + UCC + DE) x [(100 -

Scc)/100]}} x 44/12} + [GC x 0,035 x (44/16)]

68

Onde:

ECO2 = emissões de CO2, em toneladas de CO2 por ano;

GC = consumo de coque, em toneladas de coque / ano;

H2Ogc = umidade no coque, em porcentagem do peso;

Vgc = voláteis no coque, em porcentagem do peso;

Sgc = conteúdo de enxofre no coque, em porcentagem do peso;

CC = quantidade de coque calcinado produzido, em toneladas / ano;

UCC = quantidade recolhida de coque não calcinado, em toneladas / ano;

DE = emissões de poeira de coque, em toneladas / ano;

Scc = conteúdo de enxofre no coque calcinado, em porcentagem do peso;

44/12 = razão entre a massa molecular do CO2 e o carbono, adimensional;

44/16 = razão entre a massa molecular do CO2 e do metano, adimensional.

A Equação 49 deve ser usada para o cálculo das emissões de CO2 do uso de

carbonato de sódio (Na2CO3), associado a produção de alumínio.

Equação 49: ECO2 = Qna x Pna x 44/106

Onde:

ECO2 = emissões de CO2, em toneladas de CO2/ano;

Qna = quantidade de carbonato de sódio consumido, em toneladas/ ano;

Pna = grau de pureza do carbonato de sódio consumido, em fração;

44/106 = razão entre a massa molecular do CO2 e do carbonato de sódio,

adimensional.

A Equação 50 deve ser usada para o cálculo das emissões de CO2 da produção de

cal, associada a produção de alumínio.

Equação 50: ECO2 = (Qcal x Pcal x 44/56) + (Qcal.h x Pcal.h x 44/74)

Onde:

ECO2 = emissões de CO2, em toneladas de CO2/ano;

Qcal = quantidade de CaO produzida, em toneladas / ano;

Pcal = grau de pureza do CaO, em fração;

44/56 = razão entre a massa molecular do CO2 e do CaO, adimensional;

Qcal.h = quantidade de Ca(OH)2 produzida, em toneladas / ano;

Pcal.h = grau de pureza de Ca(OH)2, em fração;

44/74 = razão entre a massa molecular do CO2 e do Ca(OH)2, adimensional.

69

2.7.5.2. Produção de Cimento

Fornece duas planilhas para estimar emissões de GEE, sendo que uma utiliza uma

abordagem baseada na produção de clínquer de acordo com as diretrizes do IPCC

Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas

Inventories (2000) e outra é baseada na produção de cimento. Esta, no entanto, não

tem sua metodologia disponibilizada.

Já a abordagem a partir da produção de clínquer estima as emissões de CO2 de


Equação 51: ECO2 = Pcim x (RCC x MP x RC x 0,44)

Onde:

ECO2 = emissões anuais de CO2 da produção de cimento, em toneladas

CO2/ano;

Pcim = produção anual de cimento, em toneladas/ano;

RCC = porcentagem de clínquer presente no cimento, em porcentagem;

MP = razão entre a quantidade de matéria prima utilizada e a produção de uma

tonelada de clínquer, em fração;

RC = porcentagem de CaCO3 presente na matéria prima utilizada, em

porcentagem;

0,44 = razão entre a massa molecular do CO2 e do CaCO3, em fração.

2.7.5.3. Produção de Ferro e Aço

Fornece planilhas para o cálculo das emissões de CO2 e CH4 a partir das fontes de

GEE principais, como combustão (flares inclusive), produção de coque metalúrgico,

produção de sínter, redução direta de produção de ferro (DRI) e redução não direta de

ferro e aço.

2.7.5.4. Produção de Cal

Fornece duas abordagens para o cálculo de CO2 proveniente da produção de cal,

baseadas nas metodologias tier 2 e tier 3 do IPCC (2006).

2.7.5.5. Combustão Estacionária

Fornece planilha para cálculo das emissões de CO2, CH4 e N2O da combustão de

combustíveis em boilers, fornos e outros equipamentos estacionários, de acordo com

fatores de emissão do IPCC (2006).

70

2.7.5.6. Eletricidade Comprada

Calcula as emissões de CO2 provenientes da produção de eletricidade. A metodologia

utilizada consiste na multiplicação de um fator de emissão (padrão), em kg GEE/kWh

pela quantidade de eletricidade consumida.

2.7.5.7. Transporte e Fontes Móveis

Calcula as emissões de CO2, CH4 e N2O de veículos, transporte público e maquinário

móvel, como equipamentos agrícolas e para a construção civil. No entanto não

apresenta o teor da metodologia ou como foi desenvolvida.

2.7.6. COPERT 4

Trata-se de um programa computacional desenvolvido pela empresa grega EMISIA

S.A. que tem como objetivo calcular as emissões aéreas do transporte rodoviário

dentro do contexto dos inventários de emissões de gases de efeito estufa nacionais,

podendo ser utilizado para cálculo das emissões da frota de empresas e do setor de

transportes do processo produtivo de produtos. O programa segue uma metodologia

similar a apresentada no EMEP/EEA Air Pollutant Emission Inventory Guidebook 2009

(EMISIA, 2010).

Primeiramente o usuário escolhe o tipo de veículo pré-definido em uma lista dividida

em função do tipo de combustível e tipo de legislação ambiental que o veículo deve

atender. Em seguida, inclui dados do país, como temperaturas mínimas e máximas

por mês, quilometragem percorrida em área urbana e rural, média de velocidade em

cada área, e características específicas do combustível utilizado.

Após preenchimento da planilha é emitido um relatório geral, detalhando as emissões

totais de 24 compostos, entre eles CO2 e CH4, e relatório parcial, enquanto o veículo

está frio e depois de quente.

2.8. RESUMO DA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A Tabela 3 apresenta os principais aspectos positivos e negativos da bibliografia

apresentada.

71

Tabela 3: Resumo da revisão bibliográfica.

Resumo da Revisão Bibliográfica

Diretrizes do IPCC para inventários de Gases de Efeito Estufa

Aspectos Positivos

Relatório completo sobre metodologias para inventários de emissões antropogênicas por fonte e remoções por sumidouros.

Aspectos Negativos

As metodologias são desagregadas: para estimar as emissões totais do processo produtivo de um determinado material é necessário agregar manualmente as diversas metodologias do relatório.

Metodologias da UNFCCC para projetos de MDL

Aspectos Positivos

Apresenta metodologias completas para definição do cenário referência de processos produtivos.

Aspectos Negativos

A maior parte das metodologias relacionadas à construção civil são restritas a um setor do processo produtivo.

Normas ISO e PAS

Aspectos Positivos

Estabelece um padrão, reconhecido internacionalmente, sobre critérios e requisitos para o desenvolvimento de rótulos ambientais e ACV.

Aspectos Negativos

Não há norma que estabeleça uma metodologia padrão para estimativa de emissões de GEE.

Legislação do Reino Unido, Rio de Janeiro e Califórnia

Aspectos Positivos

Propõem medidas para mitigar os efeitos da construção e determinam a preferência por materiais regionais, com conteúdo reciclado e reciclável.

Aspectos Negativos

Não utilizam metodologias para quantificar os impactos ambientais do ciclo de vida dos produtos para a definição do material a ser utilizado.

Rótulos ambientais tipo I e II para produtos

Aspectos Positivos

Apresentam alguns critérios ambientais que permitem classificar determinado produto como menos impactante ambientalmente que a média do seu setor.

Aspectos Negativos

Não permitem realizar comparações quantificáveis entre diferentes produtos, já que estabelecem a existência de somente duas classes de produtos: os que têm o rótulo e os que não têm. Não apresentam metodologias para quantificação dos impactos ambientais.

Rótulos ambientais tipo III

Aspectos Positivos

Indicam, de forma quantificada, o impacto ambiental dos produtos em diferentes categorias de impactos, permitindo a comparação entre eles.

Aspectos Negativos

Não apresentam um produto de referência para se saber quanto o impacto quantificado de determinado produto é superior ao de outro produto menos impactante. Não apresentam as metodologias utilizadas.

Rótulos ambientais para edificações: LEED, AQUA e Casa Azul Caixa

Aspectos Positivos

Apresentam alguns critérios ambientais que devem ser atendidos para que determinado produto seja utilizado em uma edificação.

Aspectos Negativos

Não utilizam metodologias para quantificar o impacto ambiental do ciclo de vida dos produtos.

Rótulo ambiental BREEAM para edificações

Aspectos Positivos

Utiliza o rótulo para produtos da BRE Global para definição do produto a ser utilizado, ou seja, é incentivado uso de materiais menos impactantes durante o seu ciclo de vida.

Aspectos Negativos

Utiliza materiais e a análise de ciclo de vida de processos produtivos ingleses, não apresentando, no entanto, as metodologias que foram utilizadas.

72

Resumo da Revisão Bibliográfica

Programa: 2006 IPCC Software for National Greenhouse Gas Inventories

Aspectos Positivos

Permite a rápida execução de inventários de emissões de GEE seguindo as categorias descritas nas diretrizes do IPCC (IPCC, 2006).

Aspectos Negativos

Não permite uma realização de inventários de processos produtivos de materiais de forma intuitiva, nem a comparação entre diferentes materiais.

Planilhas: UNFCCC e GHG Protocol

Aspectos Positivos

Permitem a execução de inventários de GEE de alguns processos produtivos (GHG Protocol) e de etapas de alguns processos produtivos (UNFCCC).

Aspectos Negativos

Não permitem a comparação entre diferentes processos produtivos ou materiais.

Planilha: Athena EcoCalculator

Aspectos Positivos

Quantifica as emissões de uma edificação de acordo com os materiais que são utilizados e a localização geográfica do edifício.

Aspectos Negativos

Utiliza ACV, dados, localidades, unidades de medida, sistemas construtivos, fatores de caracterização e de normalização americanas e não permite a adição de sistemas e materiais customizados.

Programa: BEES

Aspectos Positivos

Realiza AVC do impacto ambiental e mede o desempenho econômico, comparando produtos dentro de uma mesma parte / função da edificação.

Aspectos Negativos

Não permite contabilizar as emissões totais provenientes do uso de materiais nas diversas partes da edificação, utiliza dados, sistemas construtivos, fatores de caracterização e de normalização americanas, e não permite a adição de sistemas e materiais customizados.

Programa: COPERT 4

Aspectos Positivos

Permite o cálculo das emissões do setor de transportes dentro do processo produtivo de materiais, emitindo relatório das emissões totais de 24 compostos.

Aspectos Negativos

Restrito a área de transportes. Não é possível integrá-lo a uma metodologia mais ampla de estimativa de emissão de CO2 da produção de determinado material.

Fonte: Autor.

A partir da revisão bibliográfica conclui-se que é inexistente um método integrado,

adaptado a realidade brasileira, capaz de quantificar as emissões de CO2 geradas

pelas etapas de extração de matérias primas, produção e transporte de materiais

utilizados na construção civil.

73

CAPÍTULO 3: MÉTODO PROPOSTO

A partir de dados do IPCC, da UNFCCC, da 2a Comunicação Nacional do Brasil

(BRASIL, 2010a), do Balanço Energético Nacional (BRASIL, 2010b), de artigos

científicos, de associações e fabricantes e das metodologias estudadas na revisão

bibliográfica (Figura 4) foi possível desenvolver o Método para a Quantificação das

Emissões de CO2 (Método QE-CO2) geradas pelas fases de extração de matérias

primas, transporte e produção de materiais utilizados na construção civil.

Fontes de Dados Metodologias

IPCC IPCC

UNFCCC UNFCCC

2a Comunicação Nacional GHGProtocol

Balanço Energético Nacional Rótulos para produtos

Artigos Científicos Rótulos para edificações

Associações e fabricantes Programas e planilhas eletrônicas

Normas

Dados

Características dos sistemas construtivos

Características dos materiais

Dados sobre processos produtivos Método Proposto: QE-CO2

Emissões devido a obtenção de matéria prima

Emissões devido ao processo produtivo

Emissões devido ao transporte

Figura 4: Fluxograma do desenvolvimento do método. Fonte: Autor.

Fórmula Geral

O Método QE-CO2 consiste na multiplicação da quantidade de produto utilizado na

obra pelo fator de perda e pelo somatório das emissões geradas pelo consumo de

energia e pelo transporte, de acordo com a fórmula geral apresentada na Equação 52.

Equação 52: EmissõesMT1, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, i + EmissõesEN1,i)

Onde:

EmissõesMT1,j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j em

edificações, em toneladas de CO2;

QTj = quantidade de produto j necessária na obra, em toneladas;

FPj = fator de perda do produto j, adimensional (Tabela 4);

74

EmissõesTR1, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas e do produto j para a edificação, em toneladas

de CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN1,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para

extração e processamento do produto j necessário na edificação, em toneladas

de CO2/tonelada de produto j.

A fórmula geral do Método QE-CO2 é adaptada para cada material de construção

analisado nessa dissertação com o objetivo de levar em consideração as

particularidades dos materiais, de seus sistemas produtivos e da qualidade dos dados

disponíveis. Dessa forma, o Método QE-CO2 é subdividido em três níveis de precisão

de estimativas de CO2 geradas por cada material analisado: Nível Básico, Nível

Intermediário e Nível Avançado. O Nível Básico é baseado em dados médios, a nível

nacional, produzindo estimativas de emissões de CO2 menos precisas enquanto o

Nível Avançado, por empregar dados específicos das unidades fabris sobre os

processos produtivos, é o método mais preciso.

Dados Disponíveis na Literatura

Dentre os dados utilizados no Método QE-CO2 e disponíveis na literatura, estão os

seguintes:

a) a quantidade de matéria-prima utilizada;

b) a quantidade de energia consumida em determinados processos produtivos;

c) o conteúdo de carbono padrão de energéticos;

d) a quantidade de material necessária em uma edificação residencial unifamiliar

de baixa renda;

e) distância entre os centros de extração, de produção e de consumo, incluindo a

tipologia do principal meio de transporte;

f) fator de perda de determinado material, devido a desperdícios na aplicação

durante a obra (obtido a partir de dados sobre as perdas de materiais nos

canteiros de obras do Brasil, Tabela 4).

Tabela 4: Indicadores globais de perdas de materiais na obra, por material (em %).

Identificação Média Mínimo

Aço 10 4

Alumínio (esquadrias) 2 -

Areia 76 7

Argamassa parcial / totalmente produzida fora canteiro (alvenaria) 116 26

75

Identificação Média Mínimo

Argamassa parcial / totalmente produzida fora canteiro (chapisco) 21 14

Argamassa parcial / totalmente produzida fora canteiro (contrapiso) 42 36

Argamassa parcial / totalmente produzida fora canteiro (emboco/massa) 99 5

Argamassa parcial / totalmente produzida fora canteiro (reboco) 13 13

Argamassa produzida em obra 18 18

Blocos e tijolos 17 3

Cal 97 6

Cimento 95 6

Concreto produzido em obra 6 6

Concreto usinado 9 2

Gesso 45 0

Gesso (placa acartonada) *1 10 -

Pedra 75 9

Placas cerâmicas 16 2

Tubos*2 29 0

Tubos (elétrica) *2 18 5

Fonte: Agopyan (1998); *1: Marcondes (2007); *2: Souza et al. (1998).

Dados Calculados

Alguns dados foram calculados para que as estimatimativas de emissões de CO2

geradas pelo Método QE-CO2 reflitam a realidade brasileira, designadamente:

a) fator de emissão de CO2 do uso de energia elétrica proveniente do Sistema

Interligado Nacional (FEi, Tabela 8, página 82);

b) fator de emissão de CO2 do uso de energia elétrica proveniente de

autoprodutores (FEi, Tabela 10, página 83);

c) fator de emissão de CO2 corrigido, médio, específico brasileiro, devido ao

consumo de energia, incluindo energia necessária para extração,

processamento e transporte desses energéticos (FECi, colunas “F” e “G” da

Tabela 11, página 84);

d) fator de emissão de CO2 médio brasileiro decorrente da extração de matérias

primas, produção e transporte dos materiais de construção analisados, ou seja,

devido a produção e transporte de determinado material (FEPj, Tabela 90,

página 163).

Método QE-CO2 no Nível Básico

O Nível Básico é o mais elementar dentre os três níveis propostos, gerando

estimativas pouco precisas. É calculado de acordo com a Equação 52 quando

somente estão disponíveis valores médios, a nível nacional, sobre consumo de

energéticos, transporte e/ou composição química dos materiais.

76

Quando os dados são limitados, ou seja, quando não se conhece detalhes dos

consumos energéticos, emissões ou composição química, assim como distâncias

entre locais de extração, produção e consumo ou tipo de meio de transporte utilizado,

deve-se empregar a Equação 53.

Equação 53: EmissõesMT, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:


FPj = fator de perda do produto j, adimensional (Tabela 4, página 74);

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j em edificações,

em toneladas de CO2 / tonelada de produto acabado.

A Equação 53 deve ser utilizada, portanto, quando apenas se conhece a quantidade

de material empregado na obra visto que os valores dos fatores de perda (FP) e de

emissão de CO2 brasileiro (FEPj, calculado no Nível Básico de cada material, para

uma obra na cidade do Rio de Janeiro) são fornecidos nessa dissertação

(respectivamente na Tabela 4, página 74, e na Tabela 90, página 163).

O fator FEPj é empregado em substituição ao somatório (EmissõesTR1, j, i +

EmissõesEN1, j, i) e foi calculado para cada material analisado nessa dissertação.

Sempre que disponíveis, contabiliza valores médios, a nível nacional (em alguns casos

são utilizados valores específicos de determinada indústria no Brasil ou médios do

exterior), de consumo de combustível em veículos de transporte, distância média entre

locais de extração, produção e uma obra fictícia, no centro do Rio de Janeiro (latitude

22°54'12.74" Sul e longitude 43°12'34.51" Oeste), energia consumida para extração de

matérias primas e processamento, e emissões oriundas das reações químicas, para

fornecimento de uma tonelada (ou m3) de produto acabado para a obra.

Para determinados produtos acabados (como concreto e argamassa) foi necessário

estabelecer as quantidades (traços em peso ou volume) dos insumos utilizados (como

a quantidade de cimento e agregados empregados), sendo o fator de emissão o

resultado da multiplicação do fator de emissão de cada insumo pela respectiva

quantidade empregada (traço).

Método QE-CO2 no Nível Intermediário

O Nível Intermediário é um Nível mais preciso que o Nível Básico. Baseia-se em

informações mais específicas do processo produtivo e do fabricante do material.

77

O cálculo das emissões de CO2 no Nível Intermediário segue o mesmo procedimento

do Nível Básico, mas, ao contrário deste, devem ser utilizados dados específicos

sobre a distância percorrida por determinado produto, desde a extração de suas

matérias primas, o encaminhamento destas para indústrias e o envio do produto final à

obra e deve ser empregado um fator de emissão corrigido específico de determinado

energético.

Método QE-CO2 no Nível Avançado

Dos três níveis propostos, o Nível Avançado é o mais preciso para quantificação das

emissões de CO2. Pelo seu grau de detalhe e aprofundamento, destina-se

principalmente a indústrias e fabricantes de produtos para realização de inventários

dos seus processos produtivos.

É baseado em informações específicas das unidades fabris. Entre esses dados estão

a quantidade de energéticos consumidos e quilômetros percorridos no transporte, por

unidade fabril, o fator de emissão corrigido específico de determinado produtor de

energia e a composição química das matérias primas e do produto final.

Materiais Analisados

No Brasil existe uma diversidade de materiais para utilização na construção de

edificações, sendo necessária a escolha de alguns para análise nessa dissertação. A

escolha do material foi feita levando em consideração a quantidade de energia

necessária para a fabricação do mesmo (energia embutida), já que as emissões de

CO2 possuem relação direta com quantidade de energia (não renovável) consumida.

Segundo estudos sobre energia embutida em materiais, a estrutura e as paredes de

uma edificação correspondem a mais de 60% do conteúdo energético dos materiais de

uma edificação (BRASIL, 1982; GUIMARÃES, 1985; TAVARES, 2006) enquanto o

cimento, cerâmica vermelha, aço e cerâmica de revestimento são responsáveis por

mais de 80% (TAVARES e LAMBERTS, 2004; THORMARK 2002; ADALBERTH,

1997). Portanto, os materiais / setores analisados são:

a) setor de energia (item 3.1, página 78);

b) setor de transporte (item 3.2, página 87);

c) agregados (item 3.3, página 90);

d) cal virgem e hidratada (item 3.4, página 94);

e) cimento (item 3.5, página 101);

f) gesso (item 3.6, página 108);

g) aço (item 3.7, página 113);

78

h) alumínio (item 3.8, página 121);

i) argamassa (item 3.9, página 128);

j) cerâmica (item 3.10, página 131);

k) concreto (item 3.11, página 137);

l) madeira (item 3.12, página 143);

m) plástico (item 3.13, página 151);

n) vidro (item 3.14, página 157).

Os três Níveis do Método QE-CO2 são desenvolvidos para cálculo das emissões de

CO2 do consumo de energia, do transporte e da produção e emprego de cada material

de construção selecionado.

3.1. SETOR DE ENERGIA

A energia é impulsionada, em grande parte, pela queima de combustíveis fósseis.

Durante a combustão, o carbono e hidrogênio são convertidos principalmente em CO2

e água, liberando a energia química do combustível em forma de calor. Este calor é

geralmente usado diretamente ou é empregado (com algumas perdas de conversão)

para produzir energia mecânica e para gerar eletricidade. Nessa dissertação o termo

“Energia” é empregado para designar combustíveis (como óleo diesel, óleo

combustível, gás natural) e eletricidade, enquanto o termo “Consumo de Energia” se

refere tanto à queima de combustíveis quanto ao uso de eletricidade.

Dentro do contexto da construção de edificações e dos sistemas produtivos de

materiais, a energia engloba o consumo de eletricidade (para iluminação e operação

de equipamentos) e de combustíveis líquidos, sólidos ou gasosos (para a operação de

maquinário de extração de matérias primas, de produção e de transporte).

É apresentado método para estimar as emissões decorrentes do consumo de

energéticos para o funcionamento de veículos como cortadores de troncos,

escavadeiras, (utilizados na extração de matérias primas como areia, calcário e

madeira) e de equipamentos para o processamento e produção de materiais

acabados, como esteiras, trituradores, britadores, secadores e fornos. É empregado

um fator de correção padrão de energia considerando perdas na transformação,

distribuição e armazenagem dos energéticos. No entanto, não se pretende apresentar

um método para o cálculo das emissões ocorridas nas infraestruturas de produção,

coleta, processamento, refino e/ou transporte de energéticos.

79

3.1.1. NÍVEL BÁSICO

No Nível Básico as emissões decorrentes do consumo de energia podem ser

calculadas através de duas equações. A Equação 54 é utilizada quando já se sabe

quanta energia foi consumida para a produção de uma tonelada de produto acabado,

enquanto a Equação 55 é utilizada quando se sabe qual é o rendimento dos

equipamentos utilizados.

Equação 54: EmissõesEN1,1,i = ConsumoEnergiai x FECi

Onde:

EmissõesEN1,1,i = emissões de CO2 do consumo da energia i, em tCO2/tonelada

de produto acabado;

ConsumoEnergiai = quantidade de energia i consumida, em unidade de volume

ou massa ou energia/tonelada de produto acabado;

FECi = fator de emissão corrigido da energia i, em tCO2 / unidade de volume ou

massa ou energia (Tabela 11, colunas “F” ou “G”).

Equação 55: EmissõesEN1,2,i = COw,y x PRw,y x FECi

Onde:

EmissõesEN1,2,i = emissões de CO2 devido a extração e/ou processamento, em

toneladas de CO2/ tonelada de produto acabado;

COw,y = fator de consumo médio de energia de determinado tipo de

equipamento w, em unidade de volume ou massa ou energia/ unidade de

tempo y;

PRw,y = quantidade de produto acabado produzido por determinado tipo de

equipamento w, em toneladas de produto acabado/ unidade de tempo y;

FECi = fator de emissão corrigido da energia i, em tCO2/ unidade de volume ou

massa ou energia (Equação 56 ou Tabela 11, colunas “F” ou “G”, página 84).

O FECi é calculado de acordo com a Equação 56.

Equação 56: FECi = FEi x FRi

Onde:

FECi = fator de emissão corrigido da energia i, em tCO2 / unidade de volume ou

massa ou energia;

80

FEi = fator de emissão padrão da energia i, incluindo o fator de oxidação

padrão igual a um, em tCO2 / unidade de volume ou massa ou energia (Tabela

11, colunas “B” ou “E”, página 84);

FRi = fator de correção padrão da energia i, adimensional (sendo igual a 1,00

para energia primária e eletricidade; e 1,20 para energias secundárias e 1,263

para gás natural, como será calculado).

O fator de correção (FRi) refere-se a contabilização das perdas na transformação de

energéticos primários em energéticos secundários assim como perdas na distribuição

e armazenagem de energéticos primários e secundários. Para as fontes energéticas

primárias (como Petróleo, Gás Natural, Carvão Vapor, Carvão Metalúrgico, Urânio,

Lenha, Produtos da Cana), no entanto, devido a indisponibilidade de dados quanto ao

seu transporte, por exemplo, admite-se, de forma conservadora, que não houve

consumo energético para sua oferta ao mercado, ou seja, é somente considerado o

fator de correção (FRi) igual a um. O gás natural é uma exceção, já que estão

disponíveis dados, podendo ser determinado um fator de correção (FRi) específico,

como demonstrado no item “Gás Natural” (3.1.1.1, página 81).

Para a conversão de energia primária em secundária (nomeadamente óleo diesel, óleo

combustível, gasolina, GLP, nafta, querosene, gás de cidade, gás de coqueria, coque

de carvão mineral, carvão vegetal, álcool etílico anidro, álcool hidratado e alcatrão) é

possível calcular um fator de correção (FRi) específico médio, a nível nacional, com

base nos dados da Tabela 5 e na Equação 57.

Tabela 5: Dados sobre produção e consumo de energéticos.

Identificação Valor (103tep)

Produção de energia primária 241.100

Importação de energia primária 36.291

Exportação de energia primária 27.148

Variação de estoques de energéticos 1.743

Energia não aproveitada 3.380

Perdas 146

Consumo final de energia primária 69.194

Consumo final de energia secundária 152.140

Fonte: Brasil (2010b).

81

Equação 57: FRi = EP / ES = (241.100 + 36.291 - 27.148 - 1.743 + 3.380 + 146 -

69.194) / 152.140

FRi = 1,2017

Onde:

FRi = fator de correção padrão da energia secundária i, adimensional;

EP = quantidade de energia necessária para o processamento da energia

primária em energia secundária, em tep;

ES = quantidade de energia secundária ofertada, em tep.

Dessa forma, admite-se que a cada tonelada de CO2 gerada pela combustão de fontes

de energia secundária será acrescida 0,2017 tonelada de CO2 a fim de contabilizar

perdas na transformação, distribuição e armazenagem dos energéticos (FRi). Trata-se

de um valor condizente com outros estudos, como os realizados por EUA (2009) e

TIAX (2007). Para a energia elétrica, no entanto, o fator de correção (FRi) é igual a

um. Isto porque é possível calcular um fator de emissão (FEi) específico para a

energia elétrica fornecida pelas centrais elétricas públicas (ou seja, pertencentes ao

Sistema Interligado Nacional -SIN- de fornecimento de energia elétrica) ou por

autoprodutores de eletricidade devido a disponibilidade de dados sobre consumo de

energéticos (fornecidos pela literatura) e sobre perdas na transmissão, como será visto

no item “Eletricidade” (3.1.1.2, página 82).

3.1.1.1. Gás Natural

Ao contrário dos outros energéticos primários, estão disponíveis dados que permitem

determinar um fator de correção (FRi) específico para o gás natural. Para estimar as

emissões de CO2 do uso de gás natural, além do conteúdo de carbono, são

contabilizadas as emissões devido a queimas, perdas, transporte e armazenamento,

através do fator de correção (FRi), calculado com base nos dados da Tabela 6, de


Tabela 6: Balanço de gás natural no Brasil (média 2009).

Identificação Valor (milhões m3/dia)

Produção Nacional 57,91

Queima e perda 9,38

Consumo em transporte e armazenamento 2,67

Fonte: Brasil (2011).

82

Equação 58: FRi = (produção) / (produção - queima e perda - transporte e

armazenamento) = 57,91 / 45,86 = 1,263

Admite-se que é necessário o equivalente a 1,263 m3 de gás natural para ofertar cada

metro cúbico consumido de gás natural seco em determinada indústria. Dessa forma,

o fator de emissão corrigido FEC do gás natural (Tabela 11, coluna “F”, página 84) é

igual as emissões por conta de seu conteúdo de carbono (FEi, Tabela 11, coluna “E”,

página 84) multiplicado pelo fator de correção FR, obtendo-se 2,61 tCO2/103m3.

3.1.1.2. Eletricidade

Cerca de 84% da energia elétrica brasileira provém de hidrelétricas não havendo

queima de combustíveis e emissões de CO2 associadas. Em função dos dados de

consumo de energia, emissões associadas (Tabela 7) e produção de energia por tipo

de tecnologia, foi calculado um fator de emissão próprio (FEi, Tabela 8) devido ao

consumo de eletricidade proveniente de centrais elétricas públicas (SIN).

Tabela 7: Energia consumida por centrais elétricas de serviço público (SIN) e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid. Valor GgCO2

Gás Natural Seco milh m3 1.788 4.667

Carvão Vapor 3100 mil t 299 349

Carvão Vapor 3300 mil t 1.138 1.397


Carvão Vapor 4500 mil t 2.268 3.817


Óleo Diesel mil m3 1.605 5.073

Óleo Combustível mil m3 876 3.270

Urânio contido no UO2 mil tep 3.372 -

Outras Renováveis mil tep 151 -

Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010b).

Tabela 8: Resumo das emissões totais e fator de emissão de centrais elétricas de serviço público (SIN).

Identificação Valor (GWh)

Emissões Totais (GgCO2)

FE (GgCO2/GWh)

Geração hidráulica 371.670,00 0,00 0,00000

Geração térmica 37.479,70 18.871,10 0,50350

Geração de eletricidade total 409.149,70 18.871,10 0,04612

Geração de eletricidade total com perdas*1 0,05342

Fonte: Autor; *1: As perdas são decorrentes da transmissão e distribuição da energia elétrica, sendo estimada em 15,83%, a partir de dados de Brasil (2010b).

83

Em função dos dados de consumo de energia, emissões associadas (Tabela 9) e

produção de energia por tipo de tecnologia, também foi calculado um fator de emissão

próprio (FEi, Tabela 10) devido ao consumo de eletricidade proveniente de

autoprodutores de energia elétrica.

Tabela 9: Energia consumida por centrais elétricas autoprodutoras e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid. Valor GgCO2

Gás Natural Úmido milh m3 540 1.317

Gás Natural Seco milh m3 603 1.574

Gás de Coqueria milh m3 769 1.100

Gás de Refinaria mil m3 325 715



Carvão Vegetal*1 mil t 14 13

Lenha*1 mil t 712 323

Bagaço de Cana*2 mil t 12.614 2.247

Lixívia*2 mil t 4.140 876

Óleo Diesel mil m3 401 1.268


Alcatrão mil m3 6 24

Outros Energ.Petrol. mil m3 173 568


Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010b). *1:Considerou-se que 33% da madeira é de origem ilegal, segundo dados de Guimarães et al. (2010) e Uhlig (2008). *2:Considerou-se somente perdas na distribuição, armazenagem, transporte.

Tabela 10: Resumo das emissões totais de CO2 e do fator de emissão das centrais elétricas autoprodutoras.

Identificação Valor (GWh) Emissões Totais (GgCO2)

FE (GgCO2/GWh)

Geração Hidráulica 19.318,07 0,00 0,00000

Geração Térmica 37.689,90 11.364,52 0,30153

Geração de Eletricidade Total 57.007,96 11.364,52 0,19935

Fonte: Autor.

O fator de emissão de autoprodutores não leva em consideração as perdas na

transmissão e distribuição por conta da proximidade entre produção e consumo de

energia elétrica, sendo o valor final utilizado de 0,20 tCO2/MWh.

84

3.1.1.3. Resumo

A Tabela 11 apresenta os dados utilizados para cálculo dos fatores de emissão

corrigidos (FECi) de diversos energéticos utilizados nesta dissertação.

A coluna “A” refere-se ao conteúdo de carbono padrão de determinado energético de

acordo com dados de Brasil (2010f). A coluna “B” refere-se ao fator FE, em tCO2/TJ. A

coluna “E” refere-se ao fator FE em tCO2/unidade de medida constante na coluna “D”.

Os valores da coluna “E” são obtidos através da multiplicação do fator de conversão

da coluna “C” (em TJ/unidade da coluna “D”) pelo valor da coluna “B”. Os valores da

coluna “F” (em tCO2/unidade de medida da coluna “D”) correspondem ao fator FEC e

são obtidos através da multiplicação dos valores da coluna “E” pelos respectivos

valores de FR. Os valores de FR são de 1,20 para as fontes energéticas secundárias e

de 1,26 para o gás natural, conforme cálculo anterior (item 3.1.1). Finalmente a coluna

“G” (fator FEC) apresenta os valores da coluna “F” em outra unidade de medida (em

tCO2/unidade de medida da coluna H).

Tabela 11: Resumo dos fatores de emissão (FE) e de emissão corrigido (FEC) dos energéticos, no Nível Básico (respectivamente colunas “B”, “E” e “F”, “G”).

Identificação A B C D E F G H

Alcatrão 25,8 94,6 35,8 t 3,39 4,07 - -

Álcool Etílico Anidro 18,8 68,9 22,4 m3 1,54 1,85 0,0019 L

Álcool Etílico Hidratado 18,8 68,9 21,3 m3 1,47 1,77 0,0018 L

Asfalto 22,0 80,7 42,6 m3 3,44 4,13 0,0041 L

Bagaço de Cana 27,0 99,0 8,9 t 0,88 0,88 - -

Caldo de Cana 20,0 73,3 2,6 t 0,19 0,19 - -

Carvão Metalúrgico Imp. 25,8 94,6 31,0 t 2,93 2,93 - -

Carvão Metalúrgico Nac. 25,8 94,6 26,9 t 2,54 2,54 - -

Carvão Vapor 3100 kcal/kg 25,8 94,6 12,4 t 1,17 1,17 - -









Carvão Vapor s/ especific. 25,8 94,6 11,9 t 1,13 1,13 - -

Carvão Vegetal 29,1 106,7 27,1 t 2,89 2,89 - -

Coque de Carvão Mineral 29,5 108,2 28,9 t 3,12 3,12 - -

Coque de Petróleo 27,5 100,8 36,5 m3 3,68 4,43 0,0044 L

85

Identificação A B C D E F G H

Eletricidade C. Autoprod. 15,1 55,4 3,6 GWh 199,35 199,35 0,1993 MWh

Eletricidade C. Públicas 3,5 12,8 3,6 GWh 46,12 53,42 0,0534 MWh

Gás de Coqueria (103) 12,1 44,4 26,8 m3 1,19 1,43 0,0014 L

Gás de Refinaria 18,2 66,7 27,4 m3 1,83 2,20 0,0022 L

Gás Natural Seco (103) 15,3 56,1 36,8 m3 2,07 2,61 - -

Gás Natural Úmido (103) 16,0 58,7 41,6 m3 2,44 2,44 - -

Gás Natural Veicular - - - m3 2,00 2,40 - -

Gasolina Automotiva 18,9 69,3 32,2 m3 2,23 2,68 0,0027 L

Gasolina de Aviação 19,5 71,5 32,0 m3 2,28 2,75 0,0027 L

GLP 17,2 63,1 25,6 m3 1,61 1,94 0,0019 L

Lenha 28,9 106,0 13,0 t 1,38 1,38 - -

Lixívia 23,9 87,6 12,0 t 1,05 1,05 - -

Lubrificantes 20,0 73,3 37,3 m3 2,73 3,29 0,0033 L

Melaço 20,0 73,3 7,8 t 0,57 0,57 - -

Nafta 20,0 73,3 32,1 m3 2,35 2,82 0,0028 L

Óleo Combustível 21,1 77,4 40,2 m3 3,11 3,73 0,0037 L

Óleo Diesel 20,2 74,1 35,5 m3 2,63 3,16 0,0032 L

Outros Prod. Não En.Petr. 20,0 73,3 37,3 m3 2,73 3,28 0,0033 L

Outros Prod. Sec. Petr. 20,0 73,3 37,3 m3 2,73 3,28 0,0033 L

Petróleo 20,0 73,3 37,3 m3 2,73 2,73 0,0027 L

Querosene de Aviação 19,5 71,5 34,4 m3 2,46 2,96 0,0030 L

Querosene Iluminante 19,6 71,9 34,4 m3 2,47 2,97 0,0030 L

Solventes 20,0 73,3 32,7 m3 2,40 2,88 0,0029 L

A: conteúdo de carbono, em tC/TJ, segundo Brasil (2010f); B: fator FE, em tCO2/TJ; C: fator de conversão, em TJ/(D); D: unidade de medida; E: fator FE, em tCO2/(D); F: fator FEC, em tCO2/(D); G: fator FEC, em tCO2/(H); H: unidade de medida. Fonte: Autor.

3.1.2. NÍVEL INTERMEDIÁRIO

No Nível Intermediário as emissões geradas podem ser calculadas a partir de duas

equações (Equação 59 e Equação 60). Em ambas é utilizado um fator de correção

médio específico para cada tipo de energético, onde são levadas em consideração

informações médias do setor energético relativamente a média das emissões geradas

no setor de extração, processamento e/ou produção de cada fonte energética primária

e secundária.

Equação 59: EmissõesEN2,1,i = ConsumoEnergiai x FECM, i

Onde:

EmissõesEN2,1,i = emissões de CO2 em razão do consumo da energia i, no Nível

Intermediário, em tCO2/tonelada de produto;

86

ConsumoEnergiai = quantidade de energia i consumida ou queimada, unidade

de volume ou massa ou energia/tonelada de produto acabado;

FECM, i = fator de emissão médio corrigido específico da energia i, em tCO2 /

unidade de volume ou massa ou energia.

Equação 60: EmissõesEN2,2,i = COw,y x PRw,y x FECM,i

Onde:

EmissõesEN2,2,i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia, em

toneladas de CO2/ tonelada de produto acabado;

COw,y = fator de consumo médio de energia de determinado tipo de

equipamento w, em unidade de volume ou massa ou energia/ unidade de

tempo y;

PRw,y = quantidade de produto acabado produzido por determinado tipo de

equipamento w, em toneladas de produto acabado/ unidade de tempo y;

FECM, i = fator de emissão médio corrigido específico da energia i, em tCO2 /

unidade de volume ou massa ou energia.

O FECM, i é calculado de acordo com a Equação 61.

Equação 61: FECM, i = FEi x FOi x FRM, i

Onde:

FECM,i = fator de emissão médio corrigido específico da energia i, em tCO2 /

unidade de volume ou massa ou energia;

FEi = fator de emissão padrão da energia i, em tCO2 / unidade de volume ou

massa ou energia;

FOi = fator de oxidação específico da energia i, adimensional;

FRM, i = fator de correção médio específico para cada tipo de energia i,

adimensional.

3.1.3. NÍVEL AVANÇADO

No Nível Avançado são utilizadas as mesmas equações do Nível Intermediário, mas

empregando-se dados específicos de cada produtor de energia sobre as emissões

geradas no setor de extração, processamento e/ou produção de cada fonte energética

primária e secundária (fator FRi), sobre o conteúdo de carbono de cada energia (fator

FE) e sobre o fator de oxidação (fator FO). Dessa forma é possível obter um valor

médio do fator de emissão corrigido (fator FEC) para cada energia de determinado

87

fabricante. Na Equação 60, devem ser utilizados dados sobre o consumo específico de

cada equipamento para a contabilização das emissões geradas.

3.2. SETOR DE TRANSPORTE

O setor de transporte engloba as emissões decorrentes da utilização de energéticos

para o funcionamento de veículos como caminhões, trens e navios.


No Nível Básico as emissões de CO2 em função do transporte são calculadas através

da Equação 62, levando-se em consideração o consumo médio de energéticos para o

transporte de matérias primas e do produto acabado.

Equação 62: EmissõesTR1 = km x COt x FECi

Onde:

EmissõesTR1 = emissões de CO2 em razão do transporte, em toneladas de

CO2/ tonelada de produto acabado;

km = distância percorrida pelo veículo no transporte de matérias primas e

produto acabado (somatório da distância de ida mais a de volta), em km;

COt = fator de consumo médio de energia de determinado tipo de veículo, em

L/t/km;

FECi = fator de emissão corrigido da energia i, em tCO2/L.

O valor do FECi é obtido da Tabela 11 (colunas “F” ou “G”) enquanto o COt é obtido da

Tabela 15. Em relação a distância percorrida pelo veículo, adota-se como sendo a

distância média entre locais de extração/ processamento/ indústrias e uma obra fictícia

no centro da cidade do Rio de Janeiro (latitude 22°54'12.74" Sul e longitude

43°12'34.51" Oeste).

Na Tabela 12, na Tabela 13 e na Tabela 14 são apresentados os valores de consumo

de combustível, respectivamente, por caminhões, trens e navios, sendo apresentados

na Tabela 15 os valores médios obtidos e utilizados nessa dissertação.

88

Tabela 12: Consumo de combustível no transporte rodoviário de carga.

Identificação Leves (3,5t – 7t)

Médios (9t – 13t)

Semipesados (17t – 26t)

Pesados (até 45t)

Extrapesados (acima de 45t)

Mercedes-Benz (km/l) 5,8 3,5 3,4 3,3 2,2

Ford (km/l) 5,9 4,4 3,3 3,2 2,6

General Motors (km/l) 5,0 5,3 3,1 2,8 -

Scania (km/l) - - - 2,9 2,2

Volkswagen (km/l) 5,3 4,0 3,5 3,1 2,6

Volvo (km/l) - - - - 2,2

Médio (km/l) 5,6 3,6 3,4 3,3 2,2

Médio (l/t/km) 0,0446 0,0347 0,0196 0,0121 0,0114

Fonte: adaptado de TRUK (2004).

Tabela 13: Consumo de combustível no transporte ferroviário de carga.

Referência bibliográfica Consumo (L/t/km)

EUA (2010) 0,0056

EUA (2008) 0,0062

Menezes (2010) 0,0060

Tavares (2006) 0,0392

Brasil (2010d) 0,0029

Brasil (2010e) 0,0077

Venta (1997) 0,0128

Médio (adotado) 0,0115

Fonte: Autor.

Tabela 14: Consumo de combustível no transporte marítimo de cargas.

Referência bibliográfica Consumo (L/t/km)

EUA (2008) 0,0095

Menezes (2010) 0,0040

Tavares (2006) 0,0034

Venta (1997) 0,0031

Médio (adotado) 0,0050

Fonte: Autor.

89

Tabela 15: Resumo do consumo médio de combustíveis de meios de transporte.

Identificação Consumo (L/t/km)

Caminhão Leve 0,0446

Caminhão Médio 0,0347

Caminhão Semipesado 0,0196

Caminhão Pesado 0,0121

Caminhão Extrapesado 0,0114

Trem 0,0115

Navio 0,0050

Fonte: Autor.


No Nível Intermediário utiliza-se a Equação 62. O fator de emissão corrigido (FECi)

deve ser calculado de acordo com o Nível Intermediário (item 3.1.2) do setor de

Energia (Equação 61). No cálculo do fator km devem ser utilizadas informações

médias, por fabricante, sobre a distância percorrida pelo veículo de transporte de

matérias primas e de produto acabado. Essa distância terá que ser duplicada sempre

que o meio de transporte retorne vazio para sua origem.


No Nível Avançado utiliza-se a Equação 63. O fator de emissão corrigido (FEC) deve

ser calculado de acordo com o Nível Avançado do setor de Energia (item 3.1.3), ou

seja, deve ser empregado um valor médio de emissão de CO2 específico para cada

tipo de energia e fabricante. No cálculo do fator km devem ser utilizadas informações

médias, por fabricante, sobre a distância percorrida pelo veículo de transporte de

matérias primas e de produto acabado, assim como no Nível Intermediário. Caso o

veículo retorne carregado, a segunda parcela da equação será igual a zero.

Equação 63: EmissõesTR3,t,k,s = (kmt,k,s,ida x COt,k,s,ida x FECt,k,s,ida) + (kmt,k,s,volta x

COt,k,s,volta x FECt,k,s,volta)

Onde:

EmissõesTR3,t,k,s = emissões de CO2 em razão do transporte de materiais, em

toneladas de CO2/tonelada de produto acabado;

Kmt,k,s,ida = distância percorrida pelo veículo t na ida (carregado), em km;

COt,k,s,ida = fator de consumo médio de energia de determinado tipo de veículo t,

em determinado tipo de estrada s, utilizando determinado tipo de energia k, na

ida (carregado), em L/t/km;

90

FECt,k,s,ida = fator de emissão corrigido médio da energia k (específico de

determinando fabricante), do veículo t, na ida (carregado), em tCO2/L;

Kmt,k,s,volta = distância percorrida pelo veículo t na volta (sem carga), em km;

COt,k,s,volta = fator de consumo médio de energia de determinado tipo de veículo

t, em determinado tipo de estrada s, utilizando determinado tipo de energia k,

na volta (sem carga), em L/t/km;

FECt,k,s,volta = fator de emissão corrigido médio da energia k (específico de

determinando fabricante), do veículo t, na volta (sem carga), em tCO2/L.

3.3. AGREGADOS

As etapas do processo produtivo de agregados que emitem CO2 compreendem a

extração, o transporte e o processamento interno (principalmente com a utilização de

trituradores) das matérias primas para obtenção do produto final na forma e

granulometria desejadas. Utiliza-se óleo diesel nas máquinas de extração e nos

caminhões de transporte, e combustível líquido e energia elétrica nos equipamentos

da unidade fabril.

Os agregados se dividem em miúdo e graúdo. O agregado miúdo é definido como

areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou mistura de

ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT 4,8 mm e ficam retidos na peneira

ABNT 0,075 mm. O agregado graúdo é o pedregulho ou a brita proveniente de rochas

estáveis, ou mistura de ambos, cujos grãos passam por uma peneira de malha

quadrada com abertura nominal de 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm

(ABNT, 1983).

A areia é transportada da lavra para unidades específicas de beneficiamento, onde é

processada. O processamento típico consiste de: lavagem, classificação, atrição e

peneiramento, utilizando-se equipamentos mecânicos a eletricidade ou combustível.

Em relação a brita, o processamento típico consiste da explosão controlada de rochas

(como granito, gnaisse, basalto), trituração (em britadores) e peneiramento da brita

(BRASIL, 2005b).

Nos Níveis Básico, Intermediário e Avançado as emissões de CO2 são estimadas a

partir do consumo de energia para a extração, processamento e transporte de

agregados miúdos e graúdos e das perdas estimadas devido a sua aplicação na obra.

91


No Nível Básico as emissões de CO2 são calculadas de acordo com a Equação 64,

onde o somatório das emissões geradas pelos setores de Energia (item 3.1.1) e de

Transporte (item 3.2.1) para o consumo de energia para a extração, processamento e

transporte de agregados, é multiplicado pela quantidade de produto utilizado na obra e

pelo fator de perda (obtido na Tabela 4).

Equação 64: EmissõesAG1, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i)

Onde:

EmissõesAG1, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (agregados)

em edificações, em toneladas de CO2;



EmissõesTR1, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para a indústria e do produto j para a edificação,

no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN1, j, i = emissões de CO2 em razão do consumo de energia para

extração e processamento do produto j necessário na edificação, no Nível

Básico, em toneladas de CO2/tonelada de produto j.

Quando a disponibilidade de dados sobre consumo de energéticos ou distância

percorrida pelo transporte for limitada ou inexistente, emprega-se a Equação 65.

Equação 65: EmissõesAG, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (agregados)

em edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de agregado (Tabela 20 e

Tabela 21).

O fator FEPj é calculado levando-se em consideração as emissões totais geradas

pelos processos de extração, processamento e transporte. Os valores de consumo de

energéticos para extração e processamento de agregados miúdos e graúdos e as

emissões associadas são apresentados, respectivamente, na Tabela 16 e Tabela 17.

92

Tabela 16: Energia necessária para a extração e processamento de agregados miúdos e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t agreg.miúdo Valor tCO2/t agreg.miúdo

Óleo Diesel m3 0,023 0,0717

Eletricidade MWh 0,009 0,0005

Total - - 0,0722

Fonte: Autor a partir de dados de Venta (1998).

Tabela 17: Energia necessária para a extração e processamento de agregados graúdos e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t agreg.graúdo Valor tCO2/ t agreg.graúdo



Total - - 0,0719


Para o transporte de agregados miúdos e graúdos por caminhão, estima-se uma

distância média entre os locais de extração e processamento e o centro do Rio de

Janeiro a partir da localização dos maiores extratores minerais (BRASIL, 2006) de

produtos relacionados com a construção civil no Rio de Janeiro, de acordo com a

Tabela 18.

Tabela 18: Distância entre os principais extratores minerais de produtos relacionados com a construção civil e o centro do Rio de Janeiro.

Identificação km

Pedreira Sepetiba Ltda. 80,00

Indústria e Com. De Pedras Jundiaí 184,00

Convém Mineração Ltda. 52,40

Pedreira Pombal Ltda. 134,00

Média (adotada) 112,60

Fonte: Autor a partir do Google Maps.

Caso os caminhões retornem vazios, deve-se dobrar a distância total percorrida,

totalizando 225,20 km. Dessa forma, a média das emissões de CO2 devido ao

transporte é a constante na Tabela 19.

Tabela 19: Emissões de CO2 devido ao transporte de agregado miúdo ou graúdo.

Identificação km L/t agregado tCO2/t agregado

Caminhão semipesado a óleo diesel 225,20 4,42 0,014

Fonte: Autor.

93

Utilizando os valores médios de emissões de CO2 (Tabela 16, Tabela 17 e Tabela 19)

devido a extração, processamento e transporte é possível calcular quantas toneladas

de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de agregado graúdo ou miúdo,

sem levar em consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme a Tabela 20

e a Tabela 21.

Tabela 20: Fator de emissão do setor de agregados miúdos.

Identificação Valor

Fator de emissão do uso de energia (t CO2 / t agreg.) 0,0722

Fator de emissão do transporte (t CO2 / t agreg.) 0,0140

Fator de emissão do setor de agregados miúdos FEP (t CO2 / t agreg.) 0,0861

Fonte: Autor.

Tabela 21: Fator de emissão do setor de agregados graúdos.


Fator de emissão do uso de energia (t CO2 / t agreg.) 0,0719

Fator de emissão do transporte (t CO2 / t agreg.) 0,0140

Fator de emissão do setor de agregados graúdos FEP (t CO2 / t agreg.) 0,0858

Fonte: Autor.


No Nível Intermediário as emissões de CO2 devido a extração, processamento e

transporte de agregados são calculadas de acordo com a Equação 64. Os fatores

relativos ao consumo de energia (EmissõesEN) e ao transporte (EmissõesTR) são

calculados utilizando o Nível Intermediário dos setores de Energia (item 3.1.2) e

Transporte (item 3.2.2).


No Nível Avançado as emissões de CO2 devido a extração, processamento e

transporte de agregados são calculadas de acordo com a Equação 64. Os fatores


calculados utilizando o Nível Avançado dos setores de Energia (item 3.1.3) e


94

3.4. CAL VIRGEM E HIDRATADA

A cal é um produto amplamente utilizado na indústria, e, especificamente na

construção civil, é utilizada em tintas, argamassa, gesso, asfalto. É dividida em cal

virgem e hidratada.

A cal virgem é produto resultante da queima de rochas calcárias, composto

predominantemente dos óxidos de cálcio e magnésio. Segundo a NBR 7175 (ABNT,

2003), a cal hidratada é um pó seco obtido pela hidratação da cal virgem, constituída

essencialmente de hidróxido de cálcio ou de uma mistura de hidróxido de cálcio e

hidróxido de magnésio, ou ainda, de uma mistura de hidróxido de cálcio, hidróxido de

magnésio e óxido de magnésio. O processo de produção da cal virgem começa com a

extração de rochas sedimentares, por equipamentos a óleo diesel. Em seguida, as

rochas são transportadas para a unidade fabril onde ocorre a calcinação (Equação

10), obtendo-se a cal virgem. Por fim, ela sofre um processo de moagem e de

classificação granulométrica, sendo em seguida ensacada ou disponibilizada a granel.

A cal hidratada segue o mesmo processo produtivo da cal virgem, sendo que antes da

etapa de moagem ocorrem as etapas de hidratação e secagem. Nos Níveis Básico,

Intermediário e Avançado as emissões de CO2 são estimadas a partir do consumo de

energia para extração, processamento e transporte de calcário, da composição

química das matérias primas e da perda estimada de cal devido ao seu emprego na

obra.




Transporte (item 3.2.1) para a extração, processamento e transporte de calcário/ cal,

com o fator de emissão das reações químicas, é multiplicado pela quantidade de

produto utilizado na obra e pelo fator de perda (obtido na Tabela 4). Já para a

produção de cal hidrata é utilizada a Equação 67.

Equação 66: EmissõesCL1, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, i + EmissõesEN1,i + FETcal)

Onde:

EmissõesCL1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (cal

virgem) em edificações, em toneladas de CO2;


95

FPj = fator de perda do produto j, adimensional;


transporte de matérias primas para a indústria produtora de cal e para o

transporte do produto acabado para a obra, no Nível Básico, em toneladas de

CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN1, i = emissões de CO2 em razão do consumo de energia i na


Básico, em toneladas de CO2/tonelada de produto j;

FETcal = fator de emissão da cal em virtude das reações químicas para a sua

produção em presença do calor, em tCO2/ tonelada de cal.

Equação 67: EmissõesCL1, k = EmissõesCL1, j x QTmp

Onde:

EmissõesCL1, k = emissões de CO2 em razão da utilização do produto k (cal

hidratada) em edificações, em toneladas de CO2;

QTmp = quantidade de cal (matéria prima) necessária para a produção de uma

tonelada de cal hidratada, em toneladas cal virgem/ tonelada de produto

acabado (valor padrão igual a 0,769, segundo Brasil, 2010c).

O fator de emissão padrão (FETcal) da cal em virtude das reações químicas para a sua

produção é obtido em função da razão estequiométrica ilustrada na Tabela 22 e do

conteúdo de CaO e MgO de cada calcário. A relação estequiométrica é a quantidade

de CO2 liberada em presença do calor (Equação 68), supondo que o grau de

calcinação foi de 100% e não assumindo poeira de forno de cal (lime kiln dust - LKD).

Equação 68: CaCO3 + calor -> CaO + CO2

MgCO3 + calor -> MgO + CO2

Tabela 22: Parâmetros para o cálculo do fator de emissão da produção de cal.

Tipo de Cal

Razão Estequiométrica

(tCO2/tCaO ou CaO.MgO (1)

Conteúdo de CaO (%)

Conteúdo de MgO

(%)

Conteúdo padrão de

Cao ou MgO (fração) (2)

Fator de emissão padrão

(tCO2/ t Cal) (1 x 2)

Cal com alto conteúdo de cálcio

0,785 93-98 0,3-2,5 0,95 0,75

Cal dolomita 0,913 55-57 38-41 0,95 ou 0,85 0,86 ou 0,77

Cal hidráulica 0,785 65-92 ND 0,75 0,59

Fonte: IPCC (2006).

96

Devido a ausência de dados específicos do Brasil, de acordo com IPCC (2006) pode-

se assumir que 85% da produção de calcário é de alto conteúdo de cálcio enquanto os

15% são devidos a produção de calcário dolomítico. Com base nisso, a Equação 69

ilustra como calcular o fator de emissão das reações químicas (FETcal).

Equação 69: FETcal = 0,85 x FEcal alto conteúdo cálcio + 0,15 x FE cal dolomita

= 0,85 x 0,75 + 0,15 x 0,77

= 0,6375 + 0,1155

= 0,753 toneladas CO2 / tonelada de cal produzida

Quando a disponibilidade de dados sobre consumo de energéticos, distância

percorrida pelo transporte ou reações químicas for limitada ou inexistente, emprega-se

a Equação 70.

Equação 70: EmissõesCL, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (cal) em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de cal (Tabela 26).



energéticos para extração e processamento de calcário e as emissões associadas são

apresentados na Tabela 23.

Tabela 23: Energia necessária para a extração e processamento de calcário e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t cal Valor tCO2/ t cal

Gás Natural Seco mil m3 0,0142 0,0370

Lenha*1 t 0,1510 0,0685

Coque de Petróleo m3 0,0477 0,2109

Óleo Combustível m3 0,0033 0,0121


Total - - 0,3299

Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010c). *1: Considerou-se que 33% da madeira é de origem ilegal, segundo dados de Guimarães et al. (2010) e Uhlig (2008).

Para o transporte de cal por caminhão, estima-se uma distância média entre os

principais produtores de cal e o centro do Rio de Janeiro (Tabela 24).

97

Tabela 24: Principais produtores de cal no Brasil.

Identificação km

Cal Trevo Industrial Ltda. 1.802,00

Cibracal Indústria Brasileira de Cal Ltda. 854,00

Dagoberto Barcellos S.A. 1.784,00

Frical Indústria e Comércio de Cal Ltda. 852,00

Guapiara Mineração Ind. e Com. Ltda. 563,00

Irmãos Mottin Ltda. 852,00

Jungar Mineração Ind. Com. Ltda. 469,00

Mineração Belocal Ltda. 561,00

Mineração Horical Ltda. 698,00

Minercal Ind. Mineradora Pagliato Ltda. 403,00

Quallical Indústria e Comércio Ltda. 440,00

Votorantim Cimentos Brasil Ltda. (Itapeva/SP) 725,00

Votorantim Cimentos Brasil Ltda. (Itaú de Minas/MG) 621,00


Fonte: Autor.


totalizando 1.634,46 km. Dessa forma, a média das emissões de CO2 devido ao


Tabela 25: Emissões de CO2 devido ao transporte de cal até o centro do Rio.

Identificação km L/t cal tCO2/t cal

Caminhão semipesado a óleo diesel 1.634,46 32,05 0,10

Fonte: Autor.

Utilizando os valores médios de emissões de CO2 (Tabela 23 e Tabela 25Tabela 16)

devido a extração, processamento e transporte é possível calcular quantas toneladas

de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de cal virgem ou hidratada, sem

levar em consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme a Tabela 26.

Tabela 26: Fator de emissão de CO2 do setor de cal virgem e hidratada.


Fator de emissão de reações químicas FETcal (t CO2 / t cal) 0,753

Fator de emissão do uso de energia (t CO2 / t cal) 0,330

Fator de emissão do transporte (t CO2 / t cal) 0,101

Fator de emissão do setor de cal virgem FEP (t CO2 / t cal) 1,184

Fator de emissão do setor de cal hidratada FEP (t CO2 / t cal) 0,911

Fonte: Autor.

98


No Nível Intermediário as emissões de CO2 são calculadas de acordo com a Equação

66, utilizando o Nível Intermediário dos setores de Energia (item 3.1.2) e de Transporte

(item 3.2.2) para o consumo de energia para a extração, processamento e transporte

de cal / calcário. O fator FETcal no Nível Intermediário é calculado semelhantemente ao

IPCC (2006), conforme a Equação 71, e deve ser obtido a partir de dados

desagregados para os três tipos principais de cal não hidratadas, nomeadamente:

a) cal com alto conteúdo de cálcio (CaO + impurezas);

b) cal dolomita (CaO · MgO + impurezas);

c) cal hidráulica (CaO + silicatos de cálcio hidráulicos), que é uma substância

entre cal e cimento.

Equação 71: FETCal = Σi (FEcal,i x FClkd,i x Ch,i)

Onde:

FETCal = emissões de CO2 de reações químicas, em toneladas CO2/ tonelada

de cal;

FEcal,i = fator de emissão da cal tipo i, em toneladas CO2/toneladas cal;

FClkd,i = fator de correção de LKD da cal tipo i, adimensional (valor padrão de

1,02);

Ch,i = fator de correção da cal hidratada do tipo i, adimensional a;

i = cada um dos tipos de cal listados na Tabela 22.

a: Se x é a proporção de cal hidratada e y é o teor de água nele, então se deve multiplicar a produção por um fator de correção 1 - (x • y). Como a maioria da cal hidratada produzida é de alta porcentagem de cálcio (90%), os valores padrão são x = 0,10 y = 0,28 (teor de água padrão), resultando em um fator de correção para a cal hidratada de 0,97.

Similarmente ao Nível Básico, o fator de emissão da produção de cada cal (FEcal,i) no

Nível Intermediário reflete as relações estequiométricas entre CO2 e CaO e/ou CaO

MgO, e um ajuste para contabilizar o conteúdo de CaO ou Cao MgO na cal. É utilizada

a Equação 72, conforme elaborado pelo IPCC (2006), para calcular os fatores de

emissão (FEcal,i) e contabilizar o conteúdo de CaO ou CaO MgO,

Equação 72: FEcal,a = RECaO x CaOconteúdo

FEcal,b = RECaOMgO x CaO • MgOconteúdo

FEcal,c = RECaO x CaOconteúdo

99

Onde:

FEcal,a = fator de emissão da cal (com alto conteúdo de cálcio), em toneladas

de CO2/ toneladas de cal;

FEcal,b = fator de emissão da cal dolomita, em toneladas CO2/toneladas de cal;

FEcal,c = fator de emissão da cal hidráulica, em toneladas CO2/toneladas de cal;

RECaO = razão estequiométrica de CO2 e CaO (Tabela 22), em toneladas de

CO2/ toneladas CaO;

RECaO MgO = razão estequiométrica de CO2 e CaO MgO (Tabela 22), em

toneladas CO2/toneladas CaO MgO;

CaOconteúdo = conteúdo de CaO (Tabela 22), em toneladas CaO/ toneladas de

cal;

CaO • MgOconteúdo = conteúdo de CaO MgO (Tabela 22), em toneladas CaO

MgO /toneladas de cal.

Quantidades significativas de poeira de forno de cal (lime kiln dust -LKD) podem ser

produzidas como um subproduto durante a produção de cal. As quantidades geradas

dependem do tipo de forno utilizado e as características dos carbonatos utilizados. Um

LKD típico de cal com alto conteúdo de cálcio pode conter 75% de óxido de cálcio e de

carbonato de cálcio não calcinado (em uma proporção aproximada de 50:50), com as

impurezas restantes constituídas de sílica, alumínio e óxidos de ferro e enxofre

(dependendo da energia utilizada). O fator de correção para LKD (FClkd) padrão é de

1,02, de acordo com IPCC (2006).



transporte de cal virgem e hidratada são calculadas de acordo, respectivamente, com

a Equação 73 e a Equação 74. Os fatores relativos ao consumo de energia

(EmissõesEN) e ao transporte (EmissõesTR) são calculados utilizando o Nível Avançado

dos setores de Energia (item 3.1.3) e Transporte (item 3.2.3).

Equação 73: EmissõesCL3,j = QTj x FPj x (EmissõesTR3, i + EmissõesEN3,i + Emissoescal)

Onde:

EmissõesCL3,j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (cal

virgem) em edificações, em toneladas de CO2;



100

EmissõesTR3, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para o

transporte de matérias primas para a indústria e do produto j para a obra, no

Nível Avançado, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN3, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na extração

e processamento do produto j necessário na edificação, no Nível Avançado, em

toneladas de CO2/tonelada de produto j;

Emissoescal = emissões devido a liberação de CO2 do calcário, em presença do

calor, para produção de cal, em toneladas de CO2/ tonelada de cal.

Equação 74: EmissõesCL3, k = EmissõesCL3, j x QTmp

Onde:

EmissõesCL3, k = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (cal

hidratada) em edificações, em toneladas de CO2;

QTmp = quantidade de cal virgem (matéria prima) necessária para a produção

de uma tonelada de cal hidratada, em toneladas de cal virgem / tonelada de

produto acabado.

Em relação as emissões devido a liberação de CO2 do calcário (Emissoescal) em

presença do calor, o Nível Avançado é baseado nos dados sobre tipo e quantidade de

carbonato consumido, de cada planta industrial, para produzir cal, assim como o

respectivo fator de emissão do carbonato consumido. Com o objetivo de estimar as

emissões, a Equação 75 presume que nenhum LKD é reciclado para o forno, sendo

uma adaptação da metodologia do IPCC (2006).

Equação 75: EmissõesCal = Σi(FEi x Fi) – [Md x Cd x (1-Fd) x FEd] / Mi

Onde:

EmissõesCal = emissões devido a liberação de CO2 do calcário, em presença

do calor, para produção de cal, em toneladas de CO2/ tonelada de cal;

FEi = fator de emissão de um determinado carbonato i, em toneladas de CO2/


Fi = fração de calcinação alcançada para o carbonato i, fração;

Md = massa de LKD, em toneladas / tonelada de cal;

Cd = fração do carbonato original presente no LKD, fração a;

Fd = fração de calcinação alcançada pelo LKD, fração a;

FEd = fator de emissão do carbonato não calcinado no LKD, em toneladas de

CO2/ toneladas carbonato b;

101

Mi = massa do carbonato i consumida para a produção de uma tonelada de cal

pronta, em toneladas/ tonelada de cal.

a: frações de calcinação: segundo IPCC (2006) na ausência de dados, é consistente com a boa prática assumir que o grau de calcinação alcançado é de 100% (Fi = 1,00) ou muito próximo a isso. Para LKD, um Fd menor que 1,00 é mais plausível mas os dados podem demonstrar uma alta variabilidade e baixa confiança. Na ausência de dados confiáveis para LKD, assumindo um Fd = 1,00 irá zerar a correção de subtração de carbonato não calcinado no restante LKD. b: Segundo IPCC (2006), visto que o carbonato de cálcio é o carbonato dominante nas matérias-primas, pode-se supor que ele compõe até 100% do carbonato remanescente no LKD e, portanto, que Cd é igual à razão de carbonato de cálcio na matéria-prima utilizada no forno. Da mesma forma, na ausência de melhores dados é consistente com as boas práticas (IPCC, 2006) usar o fator de emissão de carbonato de cálcio para a FEd.

O fator de correção para LKD (FClkd) pode ser calculado de acordo com a Equação 76.

Equação 76: FClkd = 1+ (Md x Cd x Fd)

Onde:

FClkd = fator de emissão de correção para LKD, adimensional;

Md = massa de LKD não reciclada para o forno, em toneladas / tonelada de cal;

Cd = fração do carbonato original presente no LKD, fração;

Fd = fração de calcinação do carbonato original presente no LKD, fração.

3.5. CIMENTO

O processo de produção do cimento se inicia na extração das matérias-primas (como

carbonato de cálcio, sílica) de rochas calcárias ou argila por meio de detonações. Elas

são trituradas e transportadas para a indústria onde são armazenadas e

homogeneizadas, produzindo um pó fino conhecido como cru, o qual é pré-aquecido e

em seguida introduzido em um forno rotativo. Na etapa posterior, o material é

aquecido a uma temperatura de 1.500ºC (por uma chama de 2.000ºC), antes de ser

subitamente resfriado por rajadas de ar, sendo produzido o clínquer, material básico

para a produção do cimento.

Uma quantidade de gesso (3 a 5%) é adicionada ao clínquer para regular como o

cimento endurecerá e então a mistura é novamente moída sendo adicionados outros

materiais. Essas adições, usadas em variadas proporções, dão ao cimento

propriedades específicas como redução de impermeabilidade, resistência a sulfatos e

ambientes agressivos, melhor desempenho e acabamento. Por fim, o cimento é

armazenado em silos, podendo ser enviado a granel ou em sacos para os locais de

102

consumo. Em todas as etapas são consumidos energéticos líquidos, sólidos ou

gasosos, além de eletricidade proveniente de centrais elétrica públicas e da

autoprodução. Nos Níveis Básico, Intermediário e Avançado as emissões de CO2 são

estimadas a partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte

de cimento, da composição química das matérias primas e da perda estimada devido

ao seu emprego na obra.




Transporte (item 3.2.1) para a extração, processamento e transporte de matérias

primas e do produto acabado, é multiplicado pela quantidade de cimento utilizado na

obra e pelo fator de perda (obtido na Tabela 4).

Equação 77: EmissõesCM1,1,i, j = QTj x FPj x [EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i + (Ccl i x

FEclc)]

Onde:

EmissõesCM1,1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j

(cimento) em edificações, em toneladas de CO2;






EmissõesEN1, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para



Ccl = fração de clínquer no cimento, em toneladas de clínquer / toneladas de

cimento;

FEclc = fator de emissão do clínquer, em toneladas CO2/ tonelada de clínquer.

O fator FEclc pode ser calculado de duas formas. Na primeira, multiplica-se a

quantidade de carbonatos utilizados pelo fator de emissão da Tabela 1. Na segunda,

sabendo-se a composição química final do clínquer, emprega-se a Equação 78 para

cálculo do FEclc.

103

Equação 78: FEclc = (FROXI,S,CLINQUER / FROXI, S,CARB) x FEcarb,S

Onde:

FEclc = fator de emissão do clínquer, em toneladas CO2/ tonelada de clínquer;

FROXI,S,CLINQUER = porcentagem de determinado óxido s na composição do

clínquer, em fração;

FROXI,S,CARB = porcentagem de determinado óxido s na composição do

carbonato precursor, em fração;

FEcarb,S = fator de emissão de CO2 de determinado carbonato s, em toneladas

CO2/ tonelada carbonato (Tabela 1).

No estudo de Silva (2007), foram analisados nove tipos diferentes de clínquer e suas

composições são as constantes na Tabela 27. A partir dos valores médios das nove

amostras (última coluna), é possível estimar as emissões de CO2 oriundas da

produção do clínquer, conforme Tabela 28.

Tabela 27: Composição química de nove diferentes amostras de clínquer e média adotada.

Identif. A B C D E F G H I Média

SiO2 18,62 18,92 17,79 13,02 14,29 16,46 17,63 16,71 19,48 16,99

Al2O3 4,14 3,74 3,41 3,70 3,92 3,55 3,00 3,16 4,31 3,66

Fe2O3 3,37 3,52 3,73 4,02 3,75 3,82 3,38 4,54 0,29 3,38

CaO 66,01 67,10 66,45 65,58 64,08 65,92 63,52 70,51 70,65 66,65

MgO 4,09 3,28 4,39 8,11 8,83 5,64 7,95 1,50 0,83 4,96

SO3 1,43 1,05 1,33 2,39 2,23 1,68 1,25 1,37 2,40 1,68

Na2O 0,18 0,10 0,25 0,30 0,37 0,29 0,19 0,32 0,07 0,23

K2O 0,64 0,33 0,99 1,42 1,30 0,84 1,24 0,49 0,01 0,81

TiO2 0,35 0,31 0,20 0,26 0,27 0,21 0,18 0,19 0,02 0,22

P2O5 0,14 0,31 0,28 0,05 0,05 0,23 0,28 0,30 0,26 0,21

Mn2O3 0,02 0,01 0,03 0,07 0,07 0,04 0,15 0,07 0,02 0,05

SrO 0,03 0,15 0,27 0,13 0,11 0,12 0,04 0,25 0,27 0,15

Cr2O3 0,06 0,01 0,05 0,08 0,06 0,00 0,00 0,01 0,04 0,03

ZnO 0,04 0,00 0,00 0,02 0,01 0,05 0,01 0,02 0,00 0,02

Perda 0,58 0,82 0,48 0,68 0,58 0,77 0,70 0,32 1,33 0,70

Fonte: Silva (2007).

Tabela 28: Emissões de CO2 da produção de clínquer.

Óxido kg óxido / t clínquer FECM (tCO2/ t clínquer)

Fe2O3 33,80 0,0093

CaO 666,47 0,5237

Na2O 2,30 0,0016

104

Óxido kg óxido / t clínquer FECM (tCO2/ t clínquer)

MgO 49,58 0,0545

Total 752,14 0,5891

Fonte: Autor.



a Equação 79.

Equação 79: EmissõesCM1,2,i, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (cimento) em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de produto (Tabela 32).



energéticos para a produção do cimento e as emissões associadas são apresentados

na Tabela 29.

Tabela 29: Energia necessária para a produção de 51.480.000 toneladas de cimento Portland e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid. Valor tCO2

Gás Natural Seco milh m3 17 44.366

Carvão Vapor 5200 mil t 27 52.412


Carvão Metalúrg. Imp. mil t 49 143.605

Carvão Vegetal*1 mil t 85 80.959



GLP mil m3 22 42.618

Coque Carvão Mineral mil t 90 281.244

Coque Petróleo mil m3 3.134 13.872.719

Eletricidade GWh 3.603 192.483

Eletricidade (autoprod.) GWh 1.127 224.667

Outras Renov. mil tep 259 -

Total - - 15.231.760

Fonte: Brasil (2010b). *1: Considerou-se que 33% da madeira é de origem ilegal, segundo dados de Guimarães et al. (2010) e Uhlig (2008).

105

Devido a indisponibilidade de dados sobre a origem das matérias primas para o

processo de fabricação do cimento, são feitas aproximações. Para o cálculo das

emissões de transporte de matérias primas, admite-se que é necessária cerca de 1,5

tonelada de matéria prima (CE, 2010) para a produção de uma tonelada de cimento e

que são percorridos 5,00km entre os locais de extração e a indústria, mesmo sabendo

que algumas delas percorrem uma distância superior a 650km (INEA, 2011).

Para o transporte do cimento pronto estima-se uma distância média entre as principais

indústrias e o centro do Rio de Janeiro (Tabela 30), obtendo-se um valor médio total

de 184,00 km.

Tabela 30: Distância entre os principais fabricantes de cimento e o centro do Rio.

Identificação km

Holcim 204,00

Lafarge 203,00

Votorantim (Volta Redonda) 133,00

Votorantim (Cantagalo) 196,00




totalizando 10,00km e 368,00 km respectivamente para transporte de matérias primas

e do cimento pronto. Dessa forma, a média das emissões de CO2 devido ao transporte

é a constante na Tabela 31.

Tabela 31: Emissões de CO2 devido ao transporte de matérias primas e cimento.

Identificação km L/t cimento tCO2/t cimento

Caminhão semipesado a óleo diesel (matérias primas) 10,00 0,29 0,0009

Caminhão semipesado a óleo diesel (cimento) 368,00 7,22 0,0228

Fonte: Autor.


devido a extração, processamento, transporte e a reações químicas é possível calcular

quantas toneladas de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de cimento,

sem levar em consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme Tabela 32.

106

Tabela 32: Fator de emissão de CO2 do setor cimentício.


Emissões de CO2 do uso de energia (tCO2) 15.231.760,18

Produção Total de Cimento (toneladas) 51.480.000

Fator de emissão do uso de energia (tCO2/t cimento) 0,2959

Fator de emissão do transporte (t CO2 / t cimento) 0,0237

t clínquer / t de cimento (CETESB, 2010) 0,5638

t CO2 / t clínquer (BRASIL, 2010g) 0,5350

t CO2 / t clínquer (IPCC, 2006) 0,5200

t CO2 / t clínquer (calculado e adotado) 0,5891

Fator de emissão do clínquer (t CO2 / t cimento) 0,3322

Fator de emissão total do setor cimentício FEP (t CO2 / t cimento) 0,6518

Fonte: Autor.



transporte de cimento são calculadas de acordo com a Equação 80. Os fatores




Equação 80: EmissõesCM2,i, j = QTj x FPj x [EmissõesTR2, j, i + EmissõesEN2, j, i + (Ccl i x

FEclc x FCckd]

Onde:

EmissõesCM2, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (cimento)






no Nível Intermediário, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;



Intermediário, em toneladas de CO2/tonelada de produto j.

Ccl = fração de clínquer no cimento, em toneladas de clínquer / toneladas de

cimento;

FEclc = fator de emissão do clínquer, em toneladas CO2/ tonelada de clínquer;

FCckd = fator de emissão de correção para CKD, adimensional.

107

O fator FEclc é calculado conforme a Equação 78, onde é considerada a composição

química final do clínquer específica de determinado fabricante, no caso de não

haverem informações sobre as quantidades de carbonatos empregados. Quanto ao

fator de emissão de correção da poeira do forno de cimento (FCckd) adota-se 1,02

como valor padrão, de acordo com IPCC (2006). No entanto, caso dados estejam

disponíveis, o FCckd pode ser calculado de acordo com a Equação 81 (adaptado de

IPCC, 2006).

Equação 81: FCckd = 1+ [Md x Cd x Fd x (FEc / FEcl)]

Onde:

FCckd = fator de emissão de correção para CKD, adimensional;

Md = massa de CKD não reciclada para o forno, em toneladas / tonelada de

clínquer;

Cd = fração do carbonato original presente no CKD, fração;

Fd = fração de calcinação do carbonato original presente no CKD, fração;

FEc = fator de emissão do carbonato, em toneladas CO2/toneladas carbonato;

FEcl = fator de emissão do clínquer, não corrigido para CKD, em toneladas de

CO2/ tonelada de clínquer.



transporte de cimento são calculadas de acordo com a Equação 82. Os fatores


calculados utilizando o Nível Avançado dos setores de Energia (item 3.1.3) e

Transporte (item 3.2.3). Emprega-se um fator FECM específico de determinado

fabricante em função da matéria prima empregada.

Equação 82: EmissõesCM3,i, j = QTj x FPj x [EmissõesTR3, j, i + EmissõesEN3, j, i + FECM]

Onde:

EmissõesCM3, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (cimento) em






no Nível Avançado, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

108

EmissõesEN3, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para


Avançado, em toneladas de CO2/tonelada de produto j.

FECM = fator de emissão de CO2 decorrentes da reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de cimento.

O fator FECM é calculado de acordo com a Equação 83 (adaptado de IPCC, 2006).

Equação 83: FECM = Σi(FEi x M i x Fi) - Md x Cd x (1-Fd) x FEd + Σk(Mk x Yk x FEk)

Onde:

FECM = fator de emissão de CO2 decorrente de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de cimento;



Mi = massa do carbonato i consumida no forno, em toneladas/ tonelada de

cimento;


Md = massa de CKD não reciclada para o forno, em toneladas/ tonelada de

cimento;

Cd = fração do carbonato original presente no CKD, não reciclado no forno,

fração;

Fd = fração de calcinação alcançada pelo CKD não reciclado no forno, fração;

FEd = fator de emissão do carbonato não calcinado no CKD não reciclado no

forno, em toneladas de CO2/toneladas carbonato;

Mk = massa de determinada matéria prima não energética k que contenha

carbono, em toneladas/ tonelada de cimento;

Yk = fração que contem carbono da matéria prima não energética k, fração;

FEk = fator de emissão de determinada matéria prima não energética k que

contenha carbono, em toneladas CO2/tonelada de carbonato.a

a: As emissões de CO2 a partir de matérias primas não energéticas que contenham carbono (por exemplo, o carbono em querogênio ou em cinzas volantes) pode ser ignorado (Mk x Yk x FEk = 0) se a sua contribuição de calor for inferior a 5% do total de calor utilizado de combustíveis (IPCC, 2006).

3.6. GESSO

O gesso se origina da calcinação controlada do mineral gipsita, de acordo com a

Equação 84. Esse processo é feito em fornos, que funcionam em sua maioria com

109

lenha. Quando calcinada à temperatura da ordem de 160oC, a gipsita desidrata-se

parcialmente, transformando-se em um hemidrato conhecido comercialmente como

gesso.

Equação 84: CaSO4 . 2H2O + calor -> CaSO4. 1/2 H2O + 1 1/2 H2O (vapor)

O processo de produção de placas de gesso acartonado começa com a extração do

minério gipsita, sua moagem, calcinação e resfriamento controlado (Placo, 2011). Em

seguida o misturador com gesso calcinado recebe os aditivos e a água convertendo-os

numa massa homogênea, que é continuamente depositada sobre o papel inferior

(papel especial de fibras longas, obtido através de matéria prima reciclada). Uma vez

formado e endurecido o tapete de gesso acartonado, é cortado em placas nos

comprimentos programados e secado, concluindo-se o processo de aderência

papel/miolo de gesso. Ao deixar o secador, as placas são transferidas para o

acabamento, onde são esquadrejadas, identificadas e paletizadas.


partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte de gesso e

de placas de gesso e das perdas estimadas devido ao seu emprego na obra.



onde o somatório dos Nível Básico dos setores de Energia (item 3.1.1) e de

Transporte (item 3.2.1) para a extração, processamento e transporte de gesso e

placas de gesso, é multiplicado pela quantidade de produto utilizado na obra e pelo

fator de perda (obtido na Tabela 4).

Equação 85: EmissõesGS1,1, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i)

Onde:

EmissõesGS1,1, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (gesso ou

placas de gesso) em obras, em toneladas de CO2;






110

EmissõesEN1, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia i para a

extração de matérias primas e processamento do produto j necessário na

edificação, no Nível Básico, em toneladas de CO2/tonelada de produto j.

Para cálculo das emissões de CO2 da produção de placas de gesso, no Nível Básico,

utiliza-se a Equação 86.

Equação 86: EmissõesGS1,1,PL, k = EmissõesGS, j x QTmp

Onde:

EmissõesGS1,1,PL, k = emissões de CO2 devido a utilização de produto k (placas

de gesso) em obras, em toneladas de CO2;

QTmp = quantidade de matéria prima gesso necessária para a produção de uma

tonelada de placa de gesso, em toneladas/ tonelada de produto k (valor padrão

igual a 1,20, segundo Marcondes, 2007 e Venta,1997).

Devido a indisponibilidade de dados sobre o consumo específico de energéticos e de

matérias primas em unidades de produção de placas de gesso, na Equação 86

admite-se que é necessário, segundo dados de Marcondes (2007) e Venta (1997),

1,20 tonelada de gesso para a produção de uma tonelada de placa de gesso e que,

portanto, são emitidas 1,20 vezes mais toneladas de CO2 para produção de placas do

que para produção de gesso.


percorrida pelo transporte for limitada ou inexistente, emprega-se a

Equação 87.

Equação 87: EmissõesGS1,2,i, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (gesso ou

placas de gesso) em edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de gesso ou

placas de gesso (Tabela 36).



energéticos para extração e processamento de gesso e as emissões associadas são


111

Tabela 33: Energia necessária para a extração e processamento de gesso e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t gesso Valor tCO2/ t gesso

Lenha*1 t 0,2493 0,1714




Total - - 0,3424

Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010c). *1:Considerou-se que 50% da madeira é de origem ilegal, segundo dados de RuralBR (2008).

Para o transporte de gesso e de placas, estima-se uma distância média entre os locais

de extração e indústrias de produção de placas e entre estas e o centro do Rio de

Janeiro (Tabela 34). Utilizou-se como referência os principais produtores de placas do

Brasil, totalizando um valor médio de 2.389,20 km e admitiu-se que o estado de

Pernambuco é o maior produtor de gesso do país (responsável por cerca de 95% da

produção nacional).

Tabela 34: Distância entre locais de extração de gesso e fabricantes de placas (A) e entre estes e o centro do Rio de Janeiro (B).

Identificação km (A) km (B)

Lafarge 257,00 1855,00

Placo 2438,00 409,00

Knauf 2154,00 54,60

Média (adotada) 1616,33 772,87



totalizando 4.778,40 km. Dessa forma, a média das emissões de CO2 devido ao


Tabela 35: Emissões de CO2 devido ao transporte de gesso e placas.

Identificação km L/t gesso tCO2/t gesso

Caminhão semipesado a óleo diesel 4.778,40 93,69 0,30

Fonte: Autor.

Utilizando os valores médios de emissões de CO2 (Tabela 33 e Tabela 35) devido a

extração, processamento e transporte é possível calcular quantas toneladas de CO2

são emitidas pela utilização de uma tonelada de gesso ou placa de gesso, sem levar

em consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme a Tabela 36.

112

Tabela 36: Fator de emissão do setor de gesso e placas de gesso.


Fator de emissão do uso de energia (t CO2 / t gesso) 0,3424

Fator de emissão do transporte (t CO2 / t gesso) 0,2962

Fator de emissão do setor de gesso FEP (t CO2 / t gesso) 0,6386

Fator de emissão do setor de placa de gesso FEP (t CO2 / t placa gesso) 0,7664

Fonte: Autor.



transporte de gesso e placas são calculadas de acordo com a Equação 88. Os fatores




Equação 88: EmissõesGS2, j = QTj x FPj x (EmissõesTR2, j, i + EmissõesEN2, j, i + FEGS)

Onde:

EmissõesGS2, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (gesso ou

placas de gesso) em obras, em toneladas de CO2;





no Nível Intermediário, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN2, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para a


edificação, no Nível Intermediário, em toneladas de CO2/tonelada de produto j;

FEGS = fator de emissão de CO2 decorrentes de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j.

O fator de emissão de CO2 (FEGS) em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas é calculado de acordo com a Equação 89.

Equação 89: FEGS = Σi(FEi x M i x Fi) + Σk(Mk x Yk x FEk)

113

Onde:

FEGS = fator de emissão de CO2 em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j (gesso ou placas

de gesso);




produto j;



carbono, em toneladas/ tonelada de produto j;



contenha carbono, em toneladas CO2/tonelada de carbonato.



transporte de gesso são calculadas de acordo com a Equação 88. Os fatores relativos

ao consumo de energia (EmissõesEN) e ao transporte (EmissõesTR) são calculados

utilizando o Nível Avançado dos setores de Energia (item 3.1.3) e Transporte (item

3.2.3). Emprega-se o fator FEGS (de acordo com a Equação 89) específico de

determinada indústria em função da matéria prima utilizada.

3.7. AÇO

O setor de aço fabrica uma grande variedade de produtos, como por exemplo, placas,

lingotes, chapas, bobinas, fio máquina, vergalhão, e folhas de metálicas, os quais são

posteriormente utilizados por diversos setores consumidores como o automotivo, linha

branca, construção civil e naval (BRASIL, 2010i).

Existem duas rotas tecnológicas para produção de aço, com algumas possíveis

variações ou combinações entre elas: produção primária de aço usando minério de

ferro e sucata (rota integrada) e produção secundária, que utiliza basicamente a

sucata (rota semi-integrada).

114

A produção de aço em uma usina integrada é realizada por meio de vários processos

interligados, incluindo a produção de coque, sínter, ferro-gusa e aço, além da

produção de cal. Os principais insumos são o minério de ferro, carvão, calcário e aço

reciclado (sucata ferrosa). Essa rota consiste basicamente na redução de óxido de

ferro a ferro-gusa e posterior refino para reduzir o teor de carbono e obter o aço

propriamente dito.

A produção via rota semi-integrada é obtida por meio da reciclagem do aço em forno

elétrico a arco (EAF). Os principais insumos são sucata e eletricidade. A produção de

aço via rota semi-integrada depende diretamente da disponibilidade de sucata e esta,

por sua vez, está diretamente relacionada ao consumo de aço de cada país. Os dois

tipos de rotas possuem operações de laminação e acabamento, geração de calor e

eletricidade, além de manuseio e transporte de resíduos e produtos intermediários.

No Brasil são empregadas as seguintes rotas tecnológicas para produção de aço:

Integradas (Alto forno + Aciaria LD; Redução direta + Forno a arco elétrico) e Semi-

integradas (Forno a arco elétrico). Em 2006, a rota integrada era responsável por

78,6% da produção nacional de aço (BRASIL, 2010i). Em termos gerais o processo

siderúrgico pode ser agrupado em quatro grandes etapas: (a) preparação do minério

de ferro e do carvão; (b) redução do minério de ferro; (c) refino; (d) conformação

mecânica. O carbono é usado em toda siderurgia para geração de energia e como

agente redutor do minério de ferro (no caso de usinas integradas) sendo uma fração

deste carbono incorporada aos produtos e a outra parte emitida na forma de CO2, seja

diretamente nos gases siderúrgicos ou após a queima dos mesmos.


partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte de aço, da

composição química das matérias primas e da perda estimada devido a sua aplicação

na obra.




Transporte (item 3.2.1) para a extração, processamento e transporte de aço, com o

fator de emissão das reações químicas, é multiplicado pela quantidade de produto

utilizado na obra e pelo fator de perda (obtido na Tabela 4).

115

Equação 90: EmissõesAC1,1, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i + FEAC)

Onde:

EmissõesAC1,1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (aço)

em edificações, no Nível Básico, em toneladas de CO2;




transporte de matérias primas para a indústria e do produto j para a obra, em

toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN1, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia i para

extração de matérias primas e para produção do produto j necessário na

edificação, em toneladas de CO2/tonelada de produto j;

FEAC = fator de emissão de CO2 decorrentes de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j.

O fator de emissão de CO2 (FEAC) decorrente de reações químicas das matérias


Equação 91: FEAC = Σi(FEi x M i x Fi)

Onde:

FEAC = fator de emissão de CO2 em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j;




produto j;




a Equação 92.

Equação 92: EmissõesAC1,2, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (aço) em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de aço (Tabela 41).

116



energéticos para produção de ferro-gusa e aço e as emissões associadas são


Tabela 37: Energia necessária para produção de 26.506.000 toneladas de ferro-gusa e aço no ano de 2009 e emissões de CO2 associadas.


Gás Natural Seco mil m3 985.000 2.570.622,05

Gás de Coqueria mil m3 2.352.000 3.363.269,66

Carvão Vapor 3100 t 8.000 9.346,48

Carvão Metalúrg. Imp. t 2.765.000 8.103.407,62

Carvão Vegetal*1 t 4.216.000 4.015.561,03

Óleo Diesel m3 17.000 53.746,91

Óleo Combustível m3 118.000 440.484,10

GLP m3 126.000 244.084,43

Querosene Ilum. m3 1.000 2.970,95

Coque Carvão Mineral t 7.201.000 22.502.656,94

Coque Petróleo m3 560.000 2.478.852,13

Alcatrão m3 52.000 211.634,42

Eletricidade GWh 8.914 476.212,88

Eletricidade (autoprod.) GWh 5.954 1.186.928,25

Total Parcial - - 45.659.777,84

Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010b). *1: Considerou-se que 33% da madeira é de origem ilegal, segundo dados de Guimarães et al. (2010) e Uhlig (2008).

Para o transporte de aço, estima-se uma distância média entre os principais locais de

produção de aço no Rio e o centro da cidade (Tabela 38), obtendo-se um valor médio

total de 124,17 km, realizado através de caminhão semipesado a óleo diesel.

Tabela 38: Distância entre locais de produção e o Rio de Janeiro.

Identificação km

Gerdau Cosigua 67,50

CSN 132,00

Votorantim Siderúrgica 173,00






117

Tabela 39: Emissões de CO2 devido ao transporte de aço.

Identificação km L/t aço tCO2/t aço


Fonte: Autor.

Foram estimadas as emissões de CO2 em virtude da queima de matérias primas

carbonáceas em presença do calor para a produção de barras de aço (Tabela 40).

Tabela 40: Emissões de CO2 devido a reações químicas.

Carb. t carbonato / t aço tCO2 / t carbonato tCO2 / t aço

CaCO3 0,176 0,4397 0,0774

CaMg(CO3)2 0,062 0,4773 0,0298

Total 0,238 - 0,1072

Fonte: Autor a partir de dados de CE (2000).


devido a extração, processamento, transporte e a reações químicas é possível calcular

quantas toneladas de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de aço, sem


Tabela 41: Fator de emissão de CO2 do setor de aço.


Emissões de CO2 pelo uso de energia (tCO2) 45.659.777,84

Produção total de ferro gusa e aço (toneladas) 26.506.000

Fator de emissão pelo uso de energia (tCO2/t aço) 1,7226

Fator de emissão pelo transporte (tCO2/t aço) 0,0154

Fator de emissão pelo uso de carbonatos (tCO2/t aço) 0,1072

Fator de emissão do setor de ferro gusa e aço FEP (tCO2/t aço) 1,8452

Fonte: Autor.


O Nível Intermediário estima as emissões de CO2 a partir de dados de matérias primas

utilizadas para a produção de ferro e aço, incluindo os agentes de redução, e os dados

da indústria como um todo. Usa uma abordagem de balanço de massa e de teor de

carbono em função do material, incluindo dados de conteúdos de carbono de materiais

específicos para produção de ferro, aço e coque. Os fatores relativos ao consumo de

energia (EmissõesEN) e ao transporte (EmissõesTR) são calculados utilizando o Nível

Intermediário dos setores de Energia (item 3.1.2) e Transporte (item 3.2.2).

118

A Equação 93 e a Equação 95 estimam as emissões de CO2 da produção de ferro e

aço no Nível Intermediário, enquanto a Equação 94 estima as emissões da produção

de sínter (adaptadas de IPCC, 2006).

Equação 93: EmissõesAC2,1 = {{[PC x CPC + Σa (COBa x Ca) + CI x CCI + L x CL + D x

CD + CE x CCE + Σb(Ob x Cb) + QTST x CST + COG x CCOG - QT x CS - IP x

CIP - BG x CBG] x 44/12} + EmissõesEN2 + EmissõesTR2 } x QT x FP

Equação 94: CST = CBR x CCBR + COG x CCOG + BG x CBG + Σa (PMa x Ca x FRM) -

SOG x CSOG

Onde, para a produção de ferro e aço:

EmissõesAC2, 1 = emissões de CO2 devido a utilização do aço em edificações,

no Nível Intermediário, em toneladas de CO2;

PC = quantidade de coque consumida na produção de ferro e aço, toneladas/

tonelada de aço;

COBa = quantidade de subproduto a do forno de coque, consumido no alto-

forno, toneladas/ tonelada de aço;

CI = quantidade de carvão injetado diretamente no alto forno, toneladas/

tonelada de aço;

L = quantidade de calcário consumido na produção de ferro e aço, toneladas/

tonelada de aço;

D = quantidade de dolomita consumida na produção de ferro e aço, toneladas/

tonelada de aço;

CE = quantidade de eletrodos de carbono consumidos em EAFs, toneladas/

tonelada de aço;

Ob = quantidade de outros carbonatos ou do insumo b, consumido na produção

de ferro e aço, como resíduos de plástico, toneladas/ tonelada de aço;

QTST = quantidade de sínter consumida na produção de ferro e aço, em

toneladas / tonelada de aço;

COG = quantidade de gás de coqueria consumida em altos-fornos na produção

de ferro e aço, em m3 (ou toneladas ou GJ) / tonelada de aço;

QT = quantidade de produto aço necessário na obra, em toneladas;

IP = quantidade de ferro produzida não convertida em aço, toneladas/ tonelada

de aço;

BG = quantidade gás de alto forno transferido off-site, m3 (ou outra unidade,

como toneladas ou GJ) / tonelada de aço;

119

Cx = teor de carbono do material de entrada ou de saída x, toneladas C/

(unidade do material x) [por exemplo, toneladas de C / tonelada];

EmissõesEN1 = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para extração

de matérias primas e para produção do produto j necessário na edificação,

além dos energéticos já constantes nessa fórmula, em toneladas de

CO2/tonelada de produto j;

EmissõesTR1 = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para o

transporte de matérias primas para a indústria e do produto j para a obra, em

toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

FP = fator de perda de aço, adimensional (Tabela 4).

Onde, para a produção de sínter:

CST = emissões de carbono da produção de sínter, toneladas de C / tonelada

de sínter;

CBR = quantidade de coque fino adquirida e produzida no local utilizada para a

sinterização, em toneladas/ tonelada de sínter;

COG = quantidade de gás de coqueria consumido em altos-fornos na

sinterização, em m3 (ou toneladas ou GJ) / tonelada de sínter;

BG = quantidade gás de alto forno consumido na sinterização, em m3 (ou

toneladas ou GJ) / tonelada de sínter;

PMa = quantidade de outros insumos, tais como gás natural e óleo combustível,

consumidos para a produção de coque e sínter na produção integrada de

coque e em instalações de produção de ferro e aço, em toneladas / tonelada

de sínter;

FRM, i = fator de correção médio para cada outro insumo, tal como gás natural e

óleo combustível, consumido para a produção de coque e sínter na produção

integrada de coque e em instalações de produção de ferro e aço, adimensional;

SOG = quantidade do gás resultante da produção de sínter transferido para

instalações de produção de ferro e aço ou para outras instalações, em m3 (ou

toneladas ou GJ) / tonelada de sínter;

Cx = teor de carbono do material de entrada ou de saída x, toneladas C/


As emissões de CO2 da produção de aço pela redução direta são calculadas de

acordo com a Equação 95 (adaptado de IPCC, 2006).

120

Equação 95: EmissõesAC2,2 = {[(DRING x CNG x FRM,NG + DRIBZ x CBZ + DRICK x CCK) x

44/12] + EmissõesTR} x QT x FP

Onde:

EmissõesAC2, 2 = emissões de CO2 devido a utilização do aço em edificações,

pelo processo de redução direta, no Nível Intermediário, em toneladas de CO2;

DRING = quantidade de gás natural usado no processo de redução direta para

produção de uma tonelada de aço, em GJ / tonelada de aço;

CNG = teor de carbono do gás natural, C/GJ;

FRM,NG = fator de correção médio do gás natural usado no processo de redução

direta para produção de uma tonelada de aço, adimensional;

DRIBZ = quantidade de coque fino usado no processo de redução direta para


CBZ = teor de carbono do fino de coque, C/GJ;

DRICK = quantidade de coque usado no processo de redução direta para


CCK = teor de carbono do coque, C/GJ;

EmissõesEN = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para extração

de matérias primas e para produção do produto j necessário na edificação,

além dos energéticos já constantes nessa fórmula, em toneladas de

CO2/tonelada de produto j;

EmissõesTR = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para o

transporte de matérias primas para a indústria e do aço para a obra, sem

perdas, em toneladas de CO2 / tonelada de aço;

QT = quantidade de aço necessário na obra, em toneladas;

FP = fator de perda do aço, adimensional (Tabela 4).



transporte de aço são calculadas de acordo com a Equação 93. Os fatores relativos ao

consumo de energia (EmissõesEN) e ao transporte (EmissõesTR) são calculados


3.2.3). Devem ser utilizadas informações específicas de cada indústria sobre

quantidade e composição das matérias primas, emissões e atividades de modo que as

estimativas de emissões de CO2 sejam mais precisas que no Nível Intermediário.

121

3.8. ALUMÍNIO

O alumínio é produzido a partir da alumina, a qual é obtida por meio do processo de

redução da bauxita (ALCOA, 2011). Este minério é geralmente encontrado próximo à

superfície sendo sua extração realizada com o auxílio de retroescavadeiras. Depois de

minerada, a bauxita é transportada para a fábrica, sendo moída, acrescida de uma

solução de soda cáustica (que a transforma em pasta), aquecida sob pressão e

acrescida de novas quantidades de soda cáustica. A massa formada se dissolve e

forma uma solução que passa por processos de sedimentação e filtragem, sendo

eliminadas todas as impurezas da qual é extraída a alumina.

A alumina contida na solução é precipitada (em equipamentos chamados

precipitadores) e o material resultante é lavado e seco por aquecimento, resultando

em um pó branco. Em seguida é transformado em alumínio líquido por meio de um

processo de eletrólise sendo fundido em alumínio primário em forma de tarugo

cilíndrico. Esse alumínio é aquecido e empurrado através de molde, com determinada

forma, obtendo um determinado perfil (alumínio extrudado). Posteriormente esse perfil

é encaminhado para indústrias de produção de esquadrias, onde são cortados em

peças menores e é montada a esquadria desejada (portas, janelas).

Segundo Brasil (2010j), existem quatro tecnologias para a produção de alumínio

primário: Centre-Worked Prebake (CWPB), Side-Worked Prebake (SWPB), Horizontal

Stud Soderberg (HSS) e Vertical Stud Soderberg (VSS). A maior parte das emissões

de CO2 provem do consumo de anodos de carbono na reação para converter óxido de

alumínio para o metal de alumínio. Emissões ocorrem também na eletrólise, na

utilização de cal, carbonato de sódio e no consumo de energéticos.


partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte de alumínio,

da composição química das matérias primas e da perda estimada devido ao seu

emprego na obra.




Transporte (item 3.2.1) para a extração, processamento e transporte de alumínio, é

multiplicado pela quantidade de produto utilizado na obra. Para efeitos de

122

aproximação, pode-se considerar que não existem perdas na instalação de esquadrias

de alumínio em obras (FPj = 1,00).

Equação 96: EmissõesPA1,1, j = QTj x FPj x [QTMP x (EmissõesTR1,AL j, i + EmissõesEN1,AL

j, i + FEAL) + EmissõesTR1, PA, j, i + EmissõesEN1, PA, j, i]

Onde:

EmissõesPA1,1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (perfis

de alumínio) em edificações, no Nível Básico, em toneladas de CO2;



QTMP = quantidade de alumínio extrudado necessária para a produção de uma

tonelada de perfis de alumínio, em toneladas de alumínio extrudado / tonelada

de perfil de alumínio (valor padrão 1,04, segundo SEBRAE, 1999b);

EmissõesTR1,AL j, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para indústria de alumínio, no Nível Básico, em

toneladas de CO2 / tonelada de alumínio extrudado;

EmissõesEN1,AL j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para

extração e processamento do alumínio, no Nível Básico, em toneladas de CO2/

tonelada de alumínio extrudado;

FEAL = fator de emissão de CO2 decorrentes de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de alumínio extrudado (valor

padrão 1,655 segundo BRASIL, 2010j);

EmissõesTR1,PA, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de alumínio extrudado para indústria de perfis de alumínio e de perfil

de alumínio até a obra, no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de

perfil de alumínio;

EmissõesEN1,PA, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para

produção de perfis de alumínio, no Nível Básico, em toneladas de CO2/tonelada

de perfil de alumínio.

O fator de emissão de CO2 (FEAL) decorrente de reações químicas das matérias


Equação 97: FEAL = Σi(FEi x M i x Fi)

Onde:

FEAL = fator de emissão de CO2 em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de alumínio extrudado;

123




alumínio extrudado;

Fi = fração de calcinação alcançada para o carbonato i, fração.



a Equação 98.

Equação 98: EmissõesPA1,2, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (perfis de

alumínio) em edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de perfil de alumínio

(Tabela 45).


pelos processos de extração, processamento e transporte. As emissões associadas ao

processamento de alumínio são apresentadas na Tabela 42 e são calculadas

utilizando os dados de consumo de energéticos fornecidos pela Associação Européia

do Alumínio (EAA, 2008), visto que os valores sobre consumo de energéticos no

Brasil, fornecidos pela Associação Brasileira do Alumínio, reportam ao ano 2000.

Possivelmente valores atuais brasileiros terão sido reduzidos para os valores

apresentados pela EAA tendo em vista que o consumo de eletricidade, atualmente, é

semelhante na Europa e no Brasil (ABAL, 2011 e IAI, 2011). De forma conservativa

admitiu-se que toda a eletricidade utilizada provém do SIN.

Tabela 42: Energia necessária para processamento de alumínio e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./ t alumínio Valor tCO2/t alumínio

Óleo Diesel m3 0,0079 0,0249


Gás Natural mil m3 0,1702 0,4441

Eletricidade GWh 0,0138 0,7351


Total Parcial - - 3,8512

Fonte: Autor a partir de dados de EAA (2008).

124

Para o transporte de alumínio, estima-se uma distância média entre os locais de

produção de alumínio e o centro do Rio de Janeiro (Tabela 43), utilizando-se como

referencia os principais produtores nas proximidades do Rio, obtendo-se um valor

médio total de 360,38 km.

Tabela 43: Distância entre locais de produção de alumínio e o Rio de Janeiro.

Identificação Distância do Rio de Janeiro (km)

Metalis Aluminum 55,50

Novelis 402,00

Alcoa (Poços de Caldas) 468,00

Companhia Brasileira de Alumínio 516,00




totalizando 720,75 km.

Em relação ao transporte da principal matéria prima para a produção de alumínio, a

bauxita, sabe-se que, a nível nacional, mais de 80% da produção se concentra no

estado do Pará. Considerando de forma conservativa que o transporte das 4,23

toneladas de bauxita (ABAL, 2001 e EAA, 2008) necessárias para a produção de uma

tonelada de alumínio é realizado através de navio até o sudeste e que o mesmo

retorna carregado, pode-se estimar a distância total a ser percorrida como sendo de

5.500 km. Dessa forma, as emissões de CO2 em razão do transporte são as

constantes na Tabela 44.

Tabela 44: Emissões de CO2 devido ao transporte da bauxita (navio) e do alumínio (caminhão).

Identificação km L/t aço tCO2/t aço


Navio 5.500,00 116,36 0,368


Fonte: Autor.

Utilizando os valores médios de emissões de CO2 (Tabela 42 e Tabela 44) devido a

extração, processamento e transporte é possível calcular quantas toneladas de CO2

são emitidas pela utilização de uma tonelada de perfis de alumínio, sem levar em

consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme a Tabela 45.

125

Tabela 45: Fator de emissão para a produção de perfis de alumínio.


Fator de emissão para obtenção de alumínio extrudado (tCO2/t alumínio extrudado) 3,8512

Fator de emissão transformação alumínio em perfis (tCO2/t perfil de alumínio) 0,0064

Fator de emissão devido ao transporte (tCO2/t perfil de alumínio) 0,4125

Fator de emissão produção esquadrias alumínio FEP (tCO2/t perfil de alumínio) 4,4407

Fonte: Autor.


Para a tecnologia Prebake, no Nível Intermediário, as emissões de CO2 devido a

extração, processamento e transporte de alumínio são calculadas de acordo com a

Equação 99. Os fatores relativos ao consumo de energia (EmissõesEN) e ao transporte

(EmissõesTR) são calculados utilizando o Nível Intermediário dos setores de Energia

(item 3.1.2) e Transporte (item 3.2.2).

Equação 99: EmissõesAM2,1, j = QTj x [QTMP x (EmissõesTR2,AL j, i + EmissõesEN2,AL, j, i +

EmissõesAN + EmissõesVP + EmissõesME) + EmissõesTR2,PA, j, i +

EmissõesEN2, PA, j, i]

Onde:

EmissõesAM2,1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (perfis

de alumínio) em edificações, no Nível Intermediário, em toneladas de CO2;


QTMP = quantidade de alumínio extrudado necessária para a produção de uma

tonelada de perfis de alumínio, em toneladas de alumínio extrudado / tonelada

de perfil de alumínio;

EmissõesTR2,AL j, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para a indústria de alumínio, no Nível

Intermediário, em toneladas de CO2 / tonelada de alumínio extrudado;

EmissõesEN2,AL j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para

extração de matérias primas e produção de alumínio extrudado, no Nível

Intermediário, em toneladas de CO2/tonelada de alumínio extrudado;

EmissõesAN = emissões de CO2 do consumo de anodo pré-cozido, em

toneladas CO2/tonelada de alumínio extrudado (adaptado de IPCC, 2006);

EmissõesVP = emissões de CO2 da combustão de voláteis no piche, em

toneladas CO2/tonelada de alumínio extrudado (adaptado de IPCC, 2006);

EmissõesME = emissões de CO2 a partir da combustão do material de

empacotamento no forno de cozimento, em toneladas / tonelada de alumínio

extrudado (adaptado de IPCC, 2006);

126

EmissõesTR2,PA, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de alumínio extrudado para indústria de perfis de alumínio e desta

até a obra, no Nível Intermediário, em toneladas de CO2 / tonelada de perfil de

alumínio;

EmissõesEN2,PA, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para

produção de perfis de alumínio, no Nível Intermediário, em toneladas de

CO2/tonelada de perfil de alumínio.

Equação 100: EmissõesAN = NAC x [(100 - Sa - Asha)/100] x 44/12

Onde:

NAC = consumo líquido de anodo pré-cozido, em toneladas / toneladas de


Sa = teor de enxofre nos anodos cozidos, em porcentagem de peso;

Asha = conteúdo de cinza nos anodos cozidos, em porcentagem de peso;

44/12 = razão entre a massa molecular do CO2 e do carbono, adimensional;

Equação 101: EmissõesVP = [(GA - Hw - BA - WT) x 44/12]

Onde:

GA = peso original dos anodos antes do cozimento, em toneladas/tonelada de


Hw = conteúdo de hidrogênio nos anodos antes do cozimento, em toneladas/

tonelada de alumínio extrudado;

BA = quantidade de anodo cozido, toneladas/tonelada de alumínio extrudado;

WT = resíduo de alcatrão coletado, em toneladas/ tonelada de alumínio

extrudado;

44/12 = razão entre a massa molecular do CO2 e do carbono, adimensional.

Equação 102: EmissõesME = PCC x BA x [(100 - Spc - Ashpc)/100] x 44/12

Onde:

PCC = consumo de material de empacotamento, em toneladas / tonelada BA;

BA = quantidade de anodo cozido, em toneladas / tonelada de alumínio

extrudado;

Spc = conteúdo de enxofre no material de empacotamento, em porcentagem de

peso;

Ashpc = conteúdo de cinzas no material de empacotamento, em porcentagem

de peso;


127

Para a tecnologia Soderberg as emissões de CO2 são calculas de acordo com a

Equação 103.

Equação 103: EmissõesAM2,2, j = QTj x [QTMP x (EmissõesTR2,AL j, i + EmissõesEN2,AL, j, i +

EmissõesCT) + EmissõesTR2, PA, j, i + EmissõesEN2, PA, j, i]

Onde:

EmissõesCT = emissões de CO2 em razão do consumo de pasta, em toneladas

de CO2/ tonelada de alumínio extrudado (adaptado de IPCC, 2006).

Equação 104: EmissõesCT = {PC - CSM - {(BC/100) x PC x [(Sp + Ashp + Hp)/100]} -

[(100 - BC)/100] x PC x [(Sc + Ashc)/100] - CD} x 44/12

Onde:

PC = consumo de pasta, em toneladas / tonelada de alumínio extrudado;

CSM = emissões de matéria de ciclohexano solúvel, em quilogramas / tonelada

de alumínio extrudado produzido;

BC = conteúdo do ligante na pasta, em porcentagem de peso;

Sp = conteúdo de enxofre no piche, em porcentagem de peso;

Ashp = conteúdo de cinza no piche, em porcentagem de peso;

Hp = conteúdo de hidrogênio no piche, em porcentagem de peso;

Sc = conteúdo de enxofre no coque calcinado da pasta, em porcentagem de

peso;

Ashc = conteúdo de cinza no coque calcinado da pasta, em porcentagem de

peso;

CD = carbono na poeira sobrenadante das cubas Soderberg, em toneladas de

carbono / tonelada de alumínio extrudado;




transporte de alumínio são calculadas com a utilização de dados específicos das

indústrias na Equação 99, para a tecnologia Prebake, e na Equação 103, para a

tecnologia Soderberg. Os fatores relativos ao consumo de energia (EmissõesEN) e ao

transporte (EmissõesTR) são calculados utilizando o Nível Avançado dos setores de

Energia (item 3.1.3) e Transporte (item 3.2.3).

128

3.9. ARGAMASSA

Segundo a NBR 13529/1995 (ABNT, 1995), a argamassa para revestimento é definida

como “uma mistura homogênea de agregado(s) miúdo(s), aglomerante(s)

inorgânico(s) e água, contendo ou não aditivos ou adições, com propriedades de

aderência e endurecimento”.

A argamassa, portanto, é constituída de agregados miúdos (areia) e de aglomerantes

(geralmente cimento Portland, cal, aditivos e gesso), podendo ser industrializada ou

feita em canteiro de obra. O processo de produção de argamassa industrializada

consiste na recepção da matéria prima, na seleção, dosagem e mistura das mesmas e

posterior ensacamento. Quando é produzida no canteiro de obra, pode ser feita

manualmente ou com o auxílio de betoneira elétrica ou a combustível líquido.


partir de reações químicas, em presença do calor, para produção de determinadas

matérias primas, do consumo de energia para extração, processamento e transporte

de matérias primas e da argamassa, e da perda estimada devido ao seu emprego na

obra.




Transporte (item 3.2.1) para o processamento das matérias primas (em argamassa

industrializada ou produzida no canteiro com betoneira não manual), com as emissões

geradas pelo Nível Básico de Agregados, Cal e Cimento (utilizando variáveis como o

traço em massa empregado), é multiplicado pela quantidade de produto utilizado na

obra e pelo fator de perda (obtido na Tabela 4).

Equação 105: EmissõesAR1, j = QTAR x FPAR x [(EmissõesTR1,AR1,i + EmissõesEN1,AR1,i) +

QTCL x (EmissõesTR1,CL1, i + EmissõesEN1,CL1, i + FETcal) + QTCM x

(EmissõesTR1,CM1, i + EmissõesEN1,CM1, i + Ccl i x FEclc) + QTAG x

(EmissõesTR1,AG1, i + EmissõesEN1,AG1,i)]

Onde:

EmissõesAR1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j

(argamassa) em edificações, em toneladas de CO2;

QTAR = quantidade de argamassa necessária na obra, em toneladas;

129

FPAR = fator de perda de argamassa, adimensional (Tabela 4);

EmissõesTR1, AR1, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de argamassa industrializada para a edificação, em toneladas de

CO2 / tonelada de argamassa;

EmissõesEN,AR1, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para

processamento da argamassa (industrializada ou produzida no canteiro não

manualmente) necessária na edificação, em toneladas de CO2/tonelada de

argamassa;

QTk = quantidade de produto k necessário na obra ou em unidades fabris de

argamassa (CL = cal; CM = cimento; AG = agregados), em toneladas/ tonelada

de argamassa;

EmissõesTR,CL, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para indústria produtora de cal e para o

transporte do produto acabado para a obra ou para a indústria produtora de

argamassa, no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de cal;

EmissõesEN,CL,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na extração

e processamento de matérias primas e de energia para a produção de cal

necessária para a produção de argamassa, no Nível Básico, em toneladas de

CO2/tonelada de produto cal;

FETcal = fator de emissão da cal em virtude das reações químicas para a sua

produção, em tCO2/ tonelada de cal;

EmissõesTR1,CM, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para indústria produtora de cimento e para o

transporte do produto acabado para a obra ou para a indústria produtora de

argamassa, em toneladas de CO2 / tonelada de cimento;

EmissõesEN1,CM,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na

extração e processamento de matérias primas e de energia para a produção de

cimento necessária para a produção de argamassa, no Nível Básico, em

toneladas de CO2/tonelada de cimento;

EmissõesTR1,AG, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para processamento do agregados, para o

transporte de agregados para obra ou para a indústria produtora de

argamassa, no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de agregado;

EmissõesEN1,AG,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na


agregados necessários para a produção de argamassa, no Nível Básico, em

toneladas de CO2/tonelada de agregado.

130



a Equação 106.

Equação 106: EmissõesAR, j = QTAR x FPAR x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização de argamassa em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de argamassa (Tabela 46).


pelos processos de extração, processamento e transporte das matérias primas

(cimento, cal e agregados) e do produto acabado e a quantidade de matéria prima

empregada (traço) para a produção da argamassa desejada, conforme Tabela 46.

Tabela 46: Exemplos de traços de argamassas e fatores de emissão de CO2 associados.

Identificação Densidade (t/m3)

Relação água/cim.

Cimento Cal hidratada

Areia natural

seca

FEP (tCO2/t argamassa)

Traço em massa

Argamassa 01 2,001 1,58 0,246 0,142 1,226 0,197

Argamassa 02 1,986 2,16 0,177 0,102 1,324 0,162

Argamassa 03 1,957 2,74 0,137 0,079 1,365 0,142

Argamassa 04 1,929 2,74 0,156 0,180 1,166 0,190

Argamassa 05 1,928 3,38 0,115 0,133 1,292 0,159

Argamassa 06 1,920 4,45 0,089 0,103 1,332 0,139

Argamassa 07 1,889 3,88 0,114 0,197 1,136 0,186

Argamassa 08 1,909 4,92 0,084 0,146 1,263 0,155

Argamassa 09 1,920 6,12 0,067 0,115 1,330 0,137

Fonte: Silva (2006).

Admite-se que para a produção de argamassa utilizando equipamento elétrico (no

canteiro de obras ou argamassa industrializada), a energia consumida para mistura

das matérias primas necessárias para produção de 1,00 tonelada de argamassa é a

constante na Tabela 47. Essas emissões são desprezadas por serem inferiores a

0,1% das emissões totais. Dessa forma, os valores de FEPj da Tabela 46 podem ser

utilizados também quando do emprego de argamassas industrializadas ou produzidas

não manualmente no canteiro de obras.

131

Tabela 47: Energia necessária para mistura das matérias primas necessárias para produção de 1m3 de argamassa utilizando equipamento elétrico.

Identificação Unid./ t argamassa Valor tCO2/t argamassa





transporte de matérias primas e produtos acabados envolvidos no fornecimento de

argamassa à obra são calculadas de acordo com a Equação 105. Os fatores relativos

ao consumo de energia (EmissõesEN), ao transporte (EmissõesTR) e a Agregados, Cal

e Cimento são calculados utilizando os respectivos Níveis Intermediários.



transporte de argamassa são calculadas de acordo com a Equação 105. Os fatores

relativos ao consumo de energia (EmissõesEN), ao transporte (EmissõesTR), a

Agregados, a Cal e a Cimento são calculados utilizando os respectivos Níveis

Avançados. No caso de argamassas produzidas no canteiro de forma manual, os

fatores (EmissõesTR,AR,i + EmissõesEN,AR,i) não são contabilizados.

3.10. CERÂMICA

A atividade de mineração de argila, principal matéria prima de produtos cerâmicos,

tem a predominância de minas de pequeno porte, de 1.000 a 20.000 t/mês, sendo

operada para a sua própria cerâmica, ou para mercados locais (BRASIL, 2010c). Após

a extração da matéria prima, ocorre a preparação da massa, conformação (moldagem)

das peças, secagem e queima. A queima é realizada em fornos contínuos (túnel,

Hoffmann) ou intermitentes (paulistinha, garrafão), a temperaturas de 800 a 1000oC,

de acordo com o tipo de produto.


partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte de cerâmica

e seus produtos, da composição química das matérias primas e da perda estimada

durante a utilização na obra.

132





primas / produto acabado com o fator de emissão das reações químicas, é

multiplicado pela quantidade de cerâmica utilizada na obra e pelo fator de perda

(obtido na Tabela 4).

Equação 107: EmissõesCR1, j =QTj x MU x FPj x (EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i +

FECR)

Onde:

EmissõesCR1, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (tijolos,

telhas ou revestimento) em edificações, em toneladas de CO2;

QTj = quantidade de produto j necessária na obra, em peças;

MU = massa de determinada peça cerâmica, em toneladas/ peça;



transporte de matérias primas e do produto j para a edificação, em toneladas

de CO2 / tonelada de produto j;


extração e processamento do produto j necessário na edificação, em toneladas

de CO2/tonelada de produto j;

FECR = fator de emissão da cerâmica em virtude das reações químicas para

sua produção, em tCO2/ tonelada de cerâmica.

O fator FECR pode ser calculado de duas formas. Na primeira, multiplica-se a

quantidade de carbonatos utilizados por tonelada de cerâmica pelo fator de emissão

da Tabela 1. Na segunda, sabendo-se a composição química final da cerâmica,

emprega-se a Equação 108 para cálculo do FECR.

Equação 108: FECR = (FROXI,S,Cer / FROXI, S,CARB) x FEcarb,S

Onde:

FECR = fator de emissão da cerâmica em virtude das reações químicas para

sua produção, em tCO2/ tonelada de cerâmica;

FROXI,S,Cer = porcentagem de determinado óxido s na composição da cerâmica,

em fração;

133





A partir de amostras de 8 diferentes tipos de cerâmicas obtem-se um valor médio de

composição da massa cerâmica da região de Campos dos Goytacazes, principal polo

cerâmico do estado do Rio de Janeiro, conforme Tabela 48.

Tabela 48: Composição de massas cerâmicas de Campos dos Goytacazes.

Identificação A B C D E F G H Adot.

SiO2 43,86 41,08 41,42 40,66 42,27 39,25 40,63 42,49 41,46

Al2O3 27,52 27,76 31,22 30,30 30,14 27,82 30,17 29,24 29,27

TiO2 1,23 0,82 0,80 0,83 0,77 0,85 0,79 1,44 0,94

Fe2O3 12,82 9,94 6,43 8,41 6,42 9,92 5,10 9,21 8,53

CaO 0,19 0,07 0,05 0,06 0,06 0,14 0,15 0,24 0,12

MgO 0,89 0,44 0,22 0,31 0,27 0,44 0,36 1,10 0,50

Na2O - 0,38 0,22 0,30 0,32 0,32 0,56 0,51 0,37

K2O 1,50 1,16 0,80 1,10 1,16 1,16 0,84 1,41 1,14

Carbono orgânico - 0,55 0,58 0,40 0,78 0,51 0,70 - 0,59

Outros 11,57 15,67 17,12 16,01 15,06 16,13 18,65 14,08 15,54

Fonte: Monteiro et al. (2008), Monteiro et al. (2004), Vieira (2004).

A partir dos dados da tabela acima é possível estimar a quantidade de carbonato

presente na matéria prima original e, dessa forma, estimar as emissões de CO2 (FECR)

em virtude da queima dessas matérias primas carbonáceas para a produção de

cerâmica, conforme Tabela 49.

Tabela 49: Emissões de CO2 em virtude da queima de matéria prima.

Óxido kg óxido / t cerâmica FECR (tCO2/ t cerâmica)

Fe2O3 85,31 0,0235

Na2O 3,73 0,0026

CaO 1,20 0,0009

MgO 5,04 0,0055

Total 95,28 0,0326

Fonte: Autor.

134



a Equação 109.

Equação 109: EmissõesCR,i, j = QTj x MU x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (tijolos, telhas

ou revestimento) em edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de produto

(Tabela 54).



energéticos para extração e processamento de cerâmica e as emissões associadas

são apresentados na Tabela 50.

Tabela 50: Energia necessária para a produção de 153.108.000*1 toneladas de produtos cerâmicos e emissões de CO2 associadas.


Gás Natural Seco milh m3 1.137 2.967.307


Lenha*2 mil t 6.714 3.047.469


Óleo Combustível mil m3 336 1.254.260

GLP mil m3 266 515.289

Eletricidade GWh 3.445 184.042

Eletricidade (autoprod.) GWh 49 9.768

Coque de Petróleo mil m3 205 907.437


Total parcial - - 8.918.780

Fonte: Brasil (2010b); *1: Brasil (2010c); *2: Considerou-se que 33% da madeira é de origem ilegal, segundo dados de Guimarães et al. (2010) e Uhlig (2008).

Para o transporte de tijolos e telhas cerâmicas, estima-se uma distância média entre

os principais polos de extração e produção cerâmica e o centro do Rio de Janeiro

(Tabela 51), obtendo-se um valor médio total de 162,50 km.

135

Tabela 51: Distância entre os principais polos cerâmicos (tijolos e telhas) do estado e o Rio de Janeiro.

Identificação km

Campos dos Goytacazes 275,00

Itaboraí 50,00



Em relação a produtos cerâmicos de revestimentos, foram considerados para o cálculo

da distância do transporte (Tabela 52) os três maiores polos produtores do Brasil,

responsáveis por mais de 80% da produção nacional (BNDES, 2006).

Tabela 52: Distância entre os maiores polos produtores de cerâmicas de revestimento e o Rio de Janeiro.

Identificação km

Polo de Criciúma*1 1.258,00

Polo de Mogi Guaçu*2 510,00

Polo de Santa Gertrudes*3 566,00


Fonte: Autor a partir do Google Maps. *1: engloba as cidades de Tubarão, Urussanga, Imbituba, Tijucas e Morro da Fumaça; *2: engloba as cidades de Diadema, São Caetano do Sul e Suzano, com extensão até Jundiaí e Estiva Gerbi; *3: engloba as cidades de Cordeirópolis, Corumbataí, Rio Claro e Limeira.


totalizando 325,00 km e 1.556,00 km, respectivamente para o setor cerâmico (tijolos e

telhas) e para o setor de revestimentos cerâmicos. Dessa forma, a média das

emissões de CO2 devido ao transporte é a constante na Tabela 53.

Tabela 53: Emissões de CO2 devido ao transporte de tijolos/telhas e revestimento cerâmico.

Identificação km L/t cerâmica tCO2/t cerâmica

Caminhão semipesado a óleo diesel (tijolos e telhas) 325,0 6,37 0,02

Caminhão semipesado a óleo diesel (revestimento) 1.556,0 30,51 0,10

Fonte: Autor.


devido a extração, processamento, transporte e reações químicas é possível calcular

quantas toneladas de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de cerâmica,

sem levar em consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme a Tabela 54.

136

Tabela 54: Fator de emissão de CO2 do setor de cerâmica.

Identificação tCO2/ t cerâmica

Produção total do setor cerâmico (toneladas) 153.108.000

Fator de emissão do uso de energia 0,0583

Fator de emissão da queima de material carbonáceo 0,0326

Fator de emissão do transporte de revestimento cerâmico 0,0965

Fator de emissão do transporte de telhas e tijolos 0,0201

Fator de emissão do setor cerâmico de revestimento cerâmico FEP 0,1873

Fator de emissão do setor cerâmico de telhas e tijolos FEP 0,1110

Fonte: Autor.



transporte de produtos cerâmicos são calculadas de acordo com a Equação 107. Os

fatores relativos ao consumo de energia (EmissõesEN) e ao transporte (EmissõesTR)

são calculados utilizando o Nível Intermediário dos setores de Energia (item 3.1.2) e

Transporte (item 3.2.2). Emprega-se um fator FECR específico de determinada região

geográfica, em função de valores médios da quantidade de carbonatos e matérias

primas não energéticas consumidas, conforme Equação 110.

Equação 110: FECR = Σi(FEi x M i x Fi) + Σk(Mk x Yk x FEk)

Onde:

FECR = fator de emissão de CO2 em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j (cerâmica);




produto j;









transporte de produtos cerâmicos são calculadas de acordo com a Equação 107. Os

137


são calculados utilizando o Nível Avançado dos setores de Energia (item 3.1.3) e

Transporte (item 3.2.3). Emprega-se o fator FECR (de acordo com a Equação 110)

específico de determinada indústria em função da matéria prima utilizada.

3.11. CONCRETO

O setor de concreto pode ser subdividido em três partes, em função dos produtos

produzidos: artefatos de concreto; concreto dosado em central ou concreto produzido

no canteiro, sendo eles concretos armados ou não.

O processo de produção de artefatos e blocos de concreto envolve a recepção e

armazenagem da matéria prima, preparação da argamassa, enchimento das formas,

compactação (através de vibração das formas), pré-secagem, retirada das formas,

secagem, estocagem e expedição dos produtos acabados (SEBRAE, 1999a). No caso

de artefatos de concreto, além das emissões oriundas da produção dos agregados e

do cimento, são levadas em conta as emissões na fábrica de processamento /

transformação dessas matérias primas.

O concreto dosado em central envolve a recepção e armazenamento das matérias

primas e a mistura automatizada dessas (em função do concreto a ser produzido) em

caminhões betoneira. Posteriormente é realizado o transporte para a obra onde o

concreto pode ser lançado com o auxílio de bomba estacionária ou manualmente e em

seguida é adensado com equipamento vibratório.

O concreto produzido no canteiro segue os mesmo procedimentos de produção de um

concreto dosado em central, com a diferença que a quantidade de matérias primas

empregadas é definida manualmente e que não há necessidade de transporte do

produto acabado.

Em relação as emissões, são levadas em consideração as oriundas da produção dos

agregados e do cimento e, para os casos de concreto armado, do aço. Acrescidas a

essas emissões, são consideradas as emissões provenientes do consumo de energia

nas unidades fabris (de artefatos de concreto e de concreto dosado em central).

São sempre contabilizadas as emissões de transporte, desde as unidades

fornecedoras de matérias primas até as unidades fabris e/ou obra. Nos Níveis Básico,

138

Intermediário e Avançado as emissões de CO2 são estimadas, portanto, a partir de

reações químicas, em presença do calor, para produção de determinadas matérias

primas, do consumo de energia para extração, processamento e transporte de

matérias primas e do concreto, e da perda estimada devido ao seu emprego na obra.




Transporte (item 3.2.1) para o consumo de energia para processamento das matérias

primas (em concreto), com as emissões geradas pelo Nível Básico de Agregados e

Cimento, é multiplicado pela quantidade de produto utilizado na obra e pelo fator de

perda (obtido na Tabela 4).

Equação 111: EmissõesCO1,1,j = QTCO x FPCO x {(EmissõesTR1, CO1, i + EmissõesEN1,CO1,1,i)

+ QTCM x (EmissõesTR1,CM1, i + EmissõesEN1,CM1, i + Ccl i x FEclc) + QTAG x

(EmissõesTR1,AG1, i + EmissõesEN1,AG1,i) + [QTAC x FPAC x

(EmissõesTR,AC1,1,j,i + EmissõesEN,AC1,1,j,i)]/ FPCO}

Onde:

EmissõesCO1,1, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (concreto)


QTCO = quantidade total de concreto necessário na obra ou existente em

artefatos, em toneladas;

QTj = quantidade de produto j necessária na obra, em unidades produtoras de

artefatos de concreto ou em central dosadoras (CM = cimento; AG =

agregados; AC = aço), em toneladas/ tonelada de concreto;

FPCO = fator de perda de artefatos de concreto ou de concreto, adimensional

(Tabela 4);

FPAC = fator de perda do aço, adimensional (Tabela 4);

EmissõesTR1, CO1, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de concreto produzido em central dosadora ou de artefatos de

concreto para a edificação, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;

EmissõesEN1,CO1,1,j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para

processamento das matérias primas (cimento e agregados) necessárias para a

produção do produto j, no Nível Básico, em toneladas de CO2/tonelada de

produto j;

139

EmissõesTR1,CM, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para indústria produtora de cimento e para o

transporte do produto acabado para a obra, para a indústria produtora de

artefatos de concreto ou para a central dosadora, em toneladas de CO2 /

tonelada de cimento;

EmissõesEN1,CM,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na


cimento necessária para a produção de concreto, no Nível Básico, em

toneladas de CO2/tonelada de cimento;

EmissõesTR1,AG, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para processamento do agregados, para o

transporte de agregados para obra, para a indústria de artefatos de concreto ou

para a central dosadora, no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de

agregado;

EmissõesEN1,AG,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na


agregados necessários para a produção de concreto, no Nível Básico, em

toneladas de CO2/tonelada de agregado;

EmissõesTR,AC1,1,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para o

transporte de matérias primas para processamento do aço, para o transporte

de aço para obra ou para a indústria de artefatos de concreto, no Nível Básico,

em toneladas de CO2 / tonelada de aço;

EmissõesEN,AC1,1,i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i na


aço necessário para a produção de concreto armado, no Nível Básico, em

toneladas de CO2/tonelada de aço.


percorrida pelo transporte for limitada ou inexistente, emprega-se a Equação 112.

Equação 112: EmissõesCO1,2, j = QTCO x (FPj x FEPCO + QTAC x FEPAC)

Onde:

QTCO = quantidade de concreto necessário na obra ou existente em artefatos,

em toneladas;

FPj = fator de perda de artefatos ou de concreto, adimensional (Tabela 4);

140

FEPCO = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (concreto ou

artefatos) em edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de concreto (Tabela

56, Tabela 57, Tabela 58 ou Tabela 60);

QTAC = quantidade de aço necessário na obra ou em unidades produtoras de

artefatos, em toneladas / tonelada de concreto;

FEPAC = fator de emissão de CO2 devido a utilização do aço na obra ou em

unidades produtoras de artefatos, em toneladas de CO2 / tonelada de aço

(Tabela 41).

O fator FEPCO é calculado levando-se em consideração a soma das emissões totais

geradas pelos processos de extração, processamento e transporte das matérias

primas (cimento e agregados) e do produto acabado e a quantidade de matéria prima

empregada (traço) para a produção do concreto desejado.

Para concretos produzidos em central dosadoras admite-se que a energia necessária

para mistura das matérias primas necessárias para produção de 1,00 tonelada de

concreto é a constante na Tabela 55.

Tabela 55: Energia consumida para a produção de 1,00t de concreto em central e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t concr. Valor tCO2/ t concreto





Total - - 0,009

Fonte: Autor a partir de dados de Athena (2005).

A Tabela 56, a Tabela 57 e a Tabela 58 apresentam os dados utilizados para a

produção de concreto com resistências de 15 a 50Mpa com três tipos diferentes de

cimento, sendo a coluna “A” relativa ao fator de emissão (FEPCO) do uso de concreto

produzido no canteiro de obras e a coluna “B” do uso de concreto produzido em

central dosadora.

141

Tabela 56: Exemplos de traços para a produção de 1,00 m3 de concreto com cimento CP II-E-32 e fatores de emissão de CO2 associados.

Identificação Aditivo Água Cimento Pedra Areia FEPCO

(tCO2/m3

concreto) *1

FEPCO (tCO2/m

3 concreto) *1

Traço em kg (A) (B)

Concreto 15MPa 3,6 203 239 874 919 0,310 0,329

Concreto 20MPa 4 196 269 981 912 0,338 0,358

Concreto 25MPa 4,4 190 292 904 906 0,346 0,366

Concreto 30MPa 4,8 184 317 920 903 0,363 0,383

Concreto 35MPa 5,2 186 344 932 891 0,381 0,401

Concreto 40MPa 5,5 186 365 942 883 0,395 0,415

Concreto 45MPa 5,8 186 387 949 870 0,409 0,429

Concreto 50MPa 6,2 185 412 957 856 0,424 0,445

Fonte: Barboza et al. (2008); *1 autor; (A): fator de emissão para uso de concreto produzido no canteiro de obras; (B) fator de emissão para uso de concreto produzido em central dosadora.

Tabela 57: Exemplos de traços para a produção de 1,00 m3 de concreto com cimento CP V-ARI e fatores de emissão de CO2 associados.


(tCO2/m3

concreto) *1

FEPCO (tCO2/m

3 concreto) *1


Concreto 15MPa 3,4 203 225 871 929 0,301 0,321

Concreto 20MPa 4,0 199 265 888 914 0,328 0,347

Concreto 25MPa 4,6 199 306 903 887 0,353 0,373

Concreto 30MPa 5,1 199 337 913 873 0,373 0,393

Concreto 35MPa 5,6 200 371 924 857 0,395 0,415

Concreto 40MPa 6,1 208 408 930 824 0,417 0,437

Concreto 45MPa 6,7 213 444 937 795 0,438 0,459

Concreto 50MPa 7,3 214 487 945 765 0,464 0,485


Tabela 58: Exemplos de traços para a produção de 1,00 m3 de concreto com cimento CP II-F-32 e fatores de emissão de CO2 associados.


(tCO2/m3

concreto) *1

FEPCO (tCO2/m

3 concreto) *1


Concreto 15MPa 4,1 195 271 873 889 0,328 0,347

Concreto 20MPa 4,6 192 305 891 878 0,351 0,370

Concreto 25MPa 4,9 188 329 805 871 0,359 0,377

Concreto 30MPa 5,4 191 361 916 853 0,387 0,407

Concreto 35MPa 5,8 189 386 929 846 0,404 0,424

Concreto 40MPa 6,3 193 419 937 823 0,424 0,445

142


(tCO2/m3

concreto) *1

FEPCO (tCO2/m

3 concreto) *1

Concreto 45MPa 7,0 200 464 942 784 0,451 0,471

Concreto 50MPa 7,7 205 513 949 744 0,480 0,501


Para concretos produzidos em unidades fabris de artefatos, admite-se que a energia

necessária para mistura das matérias primas necessárias para produção de 1,00

tonelada de concreto é a constante na Tabela 59. A Tabela 60 apresenta os dados

utilizados para a produção de artefatos de concreto, seus respectivos traços e fatores

de emissão (FEPCO), já contabilizando a energia consumida pela unidade fabril.

Tabela 59: Energia consumida em unidades produtoras de artefatos de concreto para a produção de 1,00t de concreto e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t concr. Valor tCO2/ t concreto




Total - - 0,046


Tabela 60: Exemplos de traços para a produção de 1,00 m3 de tubos, blocos e pisos intertravados de concreto e fatores de emissão de CO2 associados.


(tCO2/m3

concreto) *1

FEPCO (tCO2/t

concreto) *1 Traço em kg

Tubo 6,3 193 419 937 823 0,533 0,224

Bloco 2 69 217 583 1361 0,411 0,184

Piso intertravado 2 283 639 760 760 0,659 0,270

Fonte: Santos et al. (2007) e Venta (1998); *1 autor.



transporte de concreto (e de seus artefatos) à obra são calculadas de acordo com a

Equação 111. Os fatores relativos ao consumo de energia (EmissõesEN), ao transporte

(EmissõesTR), a Agregados, ao Cimento e ao Aço (quando se tratar de concreto

armado) são calculados utilizando os respectivos Níveis Intermediários.

143



transporte de concreto (e de seus artefatos) à obra são calculadas de acordo com a

Equação 111. Os fatores relativos ao consumo de energia (EmissõesEN), ao transporte

(EmissõesTR), a Agregados, ao Cimento e ao Aço (quando se tratar de concreto

armado) são calculados utilizando os respectivos Níveis Avançados

3.12. MADEIRA

O processamento primário de toras de árvores engloba a produção de madeira

serrada, laminada e de cavacos (ABIMCI, 2009). O processamento secundário da

madeira serrada engloba a produção de vigas, tábuas, pranchas, pontaletes, sarrafos,

ripas, caibros, assim como Produtos de Maior Valor Agregado (PMVA: como pisos,

portas, janelas, molduras, painéis colados -EGP). A partir de madeira serrada e

laminada se obtêm, no processamento secundário, os compensados. Já o

processamento secundário de cavacos produz painéis reconstituídos (MDF,

aglomerados, OSB). Há geração de resíduos de madeira em todas as etapas e estes

são utilizados como insumos energético para fornecimento de energia térmica e

elétrica.

O setor madeireiro é dividido em dois subsetores. As indústrias de painéis de madeira

(IPM) são responsáveis pela produção de aglomerado, hardboard / chapa de fibra,

HDF, MDF, MDP e OSB enquanto a indústria de madeira processada mecanicamente

(IMPM) produz compensado, madeira serrada (tábuas, vigas, madeira estrutural),

PMVA e lâminas.

Para o setor madeireiro admite-se que toda madeira existente em painéis, esquadrias,

pisos, forros, formas e peças de telhado será queimada ou abandonada como resíduo

na fase final de seu ciclo de vida, retornando para a atmosfera o CO2 que havia sido

armazenado.

Nos Níveis Básico, Intermediário e Avançado as emissões de CO2 do setor madeireiro

provem da extração de árvores, do transporte da madeira das florestas para os

centros produtores e para os centros consumidores, do uso de energia nas indústrias

e da perda estimada de madeira devido a sua utilização na obra.

144

Quando forem empregadas madeiras provenientes de árvores que foram cortadas

ilegalmente, deve ser contabilizado o conteúdo de carbono das árvores originais.

Nesses casos, admite-se que a madeira possui um teor de carbono de 0,50tC / t

madeira seca e que 1,00m3 de madeira armazena 0,92 tCO2 (IPCC, 2007b).



onde são utilizados o Nível Básico dos setores de Energia (item 3.1.1) e de Transporte

(item 3.2.1) para a extração, processamento e transporte de madeira e são levadas

em consideração a porcentagem de utilização de madeira ilegal, o conteúdo de

carbono destas, o rendimento do desdobro de toras, a quantidade de produto utilizado

na obra e um fator de perda (obtido na Tabela 4).

Equação 113: EmissõesMA1,1,i, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i + FEilegal)

Onde:

EmissõesMA1,1,i,j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j

(madeira) em obras, em toneladas de CO2;




transporte de matérias primas para indústrias processadoras e do produto j

para a edificação, no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de produto

j;

EmissõesEN1, j, i = emissões de CO2 devido ao consumo de energia para a


edificação, em toneladas de CO2/tonelada de produto j;

FEilegal = fator de emissão devido a utilização de madeira ilegal, em toneladas

de CO2/tonelada de produto j.

O fator de emissão devido a utilização de madeira ilegal é calculado de acordo com a

Equação 114.

Equação 114: FEilegal = (PI/100) x (100/RD) x CC x 44/12

Onde:

FEilegal = fator de emissão devido a utilização de madeira ilegal, em toneladas

de CO2/tonelada de produto j;

145

PI = porcentagem de madeira ilegal utilizada para produção do produto j, em

porcentagem;

RD = rendimento da desdobra de toras em madeira, adimensional (Tabela 61);

CC = conteúdo de carbono da madeira, em tC/tonelada produto j;


O rendimento da desdobra de toras em madeira pode ser obtido da Tabela 61.

Tabela 61: Rendimento da desdobra de toras em madeira, em porcentagem.

Identificação A B C D E F Média

Madeira Serrada de Pinus 38,17 36,36 41,67 43,84 40,01

Madeira Serrada de madeira tropical 38,17 37,04 41,04 41,10 43,84 40,24

Aglomerado, MDF, Chapa Dura 40,49 58,79 49,64

Compensado 35,97 36,36 52,00 41,44

Fonte: A: Brand (2000); B: ABRAF (2010); C: ABIMCI (2003); D: SFB (2010); E: Guimarães et al. (2010); F: Monteiro (2011).


percorrida pelo transporte ou ilegalidade de madeiras for limitada ou inexistente,

emprega-se a Equação 115.

Equação 115: EmissõesMA1,2,i, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (madeira) em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de madeira (Tabela 71, Tabela 72,

Tabela 73, Tabela 74 ou Tabela 75).


pelos processos de extração, processamento e transporte. Para as IMPM o cálculo do

FEPj é realizado em função do consumo energético para extração de árvores e para o

transporte de matérias primas e produtos acabados, levando-se em consideração as

distâncias entre as florestas e a indústria de processamento e entre esta e o Rio de

Janeiro.

Não são contabilizados os consumos energéticos nas IMPM pois se admite que a

energia consumida para serrar toras ou para produzir madeira serrada é totalmente

fornecida pelos resíduos gerados. Ou seja, o processamento de toras em madeira

serrada é autossuficiente energeticamente, e não gera emissões de CO2, já que parte

146

do carbono que havia sido armazenado na tora foi liberado quando da queima dos

resíduos para geração de energia (MONTEIRO, 2011; BRAND, 2010).

Para as IPM o cálculo do fator de emissão padrão FEPj no Nível Básico é realizado

através da utilização dos dados energéticos da Masisa (MASISA, 2011a e 2011b),

acrescido do consumo energético para extração de árvores e para o transporte de

matérias primas e produtos acabados, levando em consideração as distâncias entre as

florestas e a indústria e entre esta e o Rio de Janeiro.

No Nível Básico, em relação a extração de árvores, o consumo de energia é o

constante na Tabela 62, admitindo-se um rendimento médio de 42% por árvore

(GUIMARÃES et al., 2010).

Tabela 62: Energia necessária para extração de árvores e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./m3 madeira Valor tCO2/ m3 madeira

Gasolina L 0,393 0,0011

Óleo Diesel L 4,536 0,0143

Total - - 0,0154

Fonte: Autor a partir de dados de Petersen et al.(2002).

O consumo energético nas IPM é o estimado na Tabela 63, levando-se em

consideração que, segundo Masisa (2011b), 20% da madeira utilizada é de origem

desconhecida, ou seja, é considerada ilegal sendo contabilizado o conteúdo de

carbono dessas madeiras.

Tabela 63: Energia consumida e emissões de CO2 associadas nas IPM.

Identificação Unid./m3 produto Valor tCO2/ m3 produto


Energia Elétrica MWh 0,231 0,0123

Madeira Ilegal tC 0,050 0,1833

Outras Renováveis MWh 0,672 -

Total - - 0,2428

Fonte: Autor a partir de dados de Masisa (2011a) e IPCC (2007b).

Na Tabela 64 são apresentados valores referentes a produção total de produtos de

madeira nas IMPM.

147

Tabela 64: Produção nas IMPM (ano 2007).

Identificação Produção (milhões m3)

Portas 0,39

Pisos 33,01

EGP 0,50

Molduras 0,82

Compensados Pinus 1,98

Compensados Tropical 0,69

Madeira Serrada Pinus 9,26

Madeira Serrada Tropical 14,92

Total 61,57

Fonte: Autor a partir de dados de ABIMCI (2009).

O consumo energético nas IMPM é o estimado na Tabela 65, admitindo-se que cerca

de 33% da madeira Amazônica é ilegal (GUIMARÃES et al., 2010), ou seja, é

contabilizado o conteúdo de carbono dessas madeiras.

Tabela 65: Energia consumida e emissões de CO2 associadas nas IMPM.

Identificação Unid./m3 produto Valor tCO2/ m3 produto

Energia Elétrica kWh 53,289 0,0028

Madeira Ilegal tC 0,083 0,3025

Total - - 0,3053

Fonte: Autor a partir de dados de ABIMCI (2009).

Em relação ao transporte nas IPM, estima-se a distância entre estas e as florestas

exploradas em 117,00 km (segundo Guimarães et al., 2010). A distância entre as IPM

e o centro do Rio de Janeiro é o constante na Tabela 66 e o consumo energético

devido ao transporte é o mencionado na Tabela 67, levando-se em consideração que

os caminhões retornam vazios e que, portanto, a distância total a ser percorrida é o

dobro da calculada. Tendo em vista as médias das distâncias calculadas, pode-se

dividir os produtos das IPM em dois grupos: 1) aglomerado e chapa de fibra; 2) HDF,

MDF, MDP e OSB.

Tabela 66: Distância entre as IPM e o centro do Rio de Janeiro (em km).

Identif. Aglomerado HardBoard /

Chapa de Fibra

HDF MDF MDP OSB

Arauco 837 837 837 851

Berneck 872 1.161 1.161 872

Duratex 675 675 675 675 789

Eucatex 533 533 533 533 671

148

Identif. Aglomerado HardBoard /

Chapa de Fibra

HDF MDF MDP OSB

Fibraplac 1.541 1.541 1.541

Guararapes 1.142 1.142

LP 953

Masisa 1.526 1.526 1.526

Sudati 1.190 1.190

Média 729 604 1.076 1.076 1.042 953

Média Total 682 1.061


Tabela 67: Emissões de CO2 em razão do transporte nas IPM, utilizando caminhão semipesado a óleo diesel.

Identificação km L/m3 madeira tCO2/m3

madeira

Transporte da floresta à indústria 234,00 2,29 0,007

Transporte de aglomerado e chapa de fibra ao Rio 1.364,56 13,38 0,042

Transporte de HDF, MDF, MDP e OSB ao Rio 2.122,87 20,81 0,066

Fonte: Autor.

Em relação ao consumo energético devido ao transporte nas IMPM, estima-se a

distância entre estas e as florestas exploradas em 117km (segundo Guimarães et al.,

2010), e a distância total a ser percorrida pelo produto acabado como sendo a

distância entre o local de origem das madeiras (de acordo com o tipo) e o centro do

Rio de Janeiro, conforme Tabela 68 e Tabela 69.

Tabela 68: Origem da madeira amazônica comercializada no Estado de São Paulo em 2001 e distância até o Rio de Janeiro.

Estado % Distância até o Rio (km)

Pará 22 3.081

Maranhão 1 2.928

Amazonas 1 4.304

Mato Grosso 60 1.986

Rondônia 15 3.047

Acre 1 3.920

Média ponderada da distância ao Rio (km) - 2.438

Fonte: Autor a partir de dados de Sobral et al. (2002) e Google Maps.

149

Tabela 69: Área plantada de Eucalipto e Pinus (em hectares) e distância entre as capitais dos estados produtores e o Rio de Janeiro.

Estado Eucalipto (hectare) Pinus (hectare) Distância ao Rio (km)

Minas Gerais 1.300.000 140.000 437

São Paulo 1.029.670 167.660 440

Paraná 157.920 695.790 850

Bahia 628.440 31.040 1.632

Santa Catarina 100.140 550.850 1.135

Rio Grande do Sul 271.980 171.210 1.547

Mato Grosso do Sul 290.890 16.870 1.447

Espírito Santo 204.570 3.940 516

Pará 139.720 - 3.081

Maranhão 137.360 - 2.928

Goiás 57.940 15.200 1.296

Amapá 62.880 810 3.547

Mato Grosso 61.530 10 1.986

Tocantins 44.310 850 1.955

Outros 28.380 490 - Média ponderada da distância ao Rio (km)

1.021 km 957 km -

Fonte: Autor a partir de dados de ABRAF (2010) e Google Maps.

Para madeiras de origem amazônica, levou-se em consideração o estudo de 2001 de

Sobral et al. (2002) para o estado de São Paulo (maior consumidor desse tipo de

madeira no Brasil), o qual foi expandido para a cidade do Rio de Janeiro. O consumo

energético devido ao transporte nas IMPM é o mencionado na Tabela 70.

Tabela 70: Emissões de CO2 devido ao transporte nas IMPM, utilizando caminhão semipesado a óleo diesel.

Identificação km L/m3 madeira tCO2/m3

madeira Transporte da floresta à indústria 234,00 5,46 0,017

Transporte de Eucalipto ao Rio 2.041,97 20,02 0,063

Transporte de Pinus ao Rio 1.914,81 18,77 0,059

Transporte de madeira Amazônica ao Rio 4.875,98 47,80 0,151

Transporte interno de madeira na madeireira*1 - 2,30 0,007

Fonte: Autor; *1: Petersen et al. (2002).

Utilizando os valores médios de emissões de CO2 (Tabela 62, Tabela 63, Tabela 65,

Tabela 67 e Tabela 70) devido a extração, processamento e transporte é possível

calcular quantas toneladas de CO2 são emitidas pela utilização de um metro cúbico de

150

madeira, sem levar em consideração perdas devido ao emprego na obra, para as IPM

e IMPM, conforme Tabela 71 à Tabela 75.

Tabela 71: Fator de emissão de CO2 das IPM, para aglomerado e chapa de fibra.

Identificação (t CO2 / m3 madeira)

Fator de emissão do transporte 0,0495


Fator de emissão FEP das IPM para aglomerado e chapa de fibra 0,3077

Fonte: Autor.

Tabela 72: Fator de emissão de CO2 das IPM, para HDF, MDF, MDP e OSB.

Identificação t CO2 / m3 madeira



Fator de emissão FEP das IPM para HDF, MDF, MDP e OSB 0,3312

Fonte: Autor.

Tabela 73: Fator de emissão de CO2 das IMPM, para Eucalipto.




Fator de emissão FEP das IMPM para Eucalipto 0,4086

Fonte: Autor.

Tabela 74: Fator de emissão de CO2 das IMPM, para Pinus.




Fator de emissão FEP das IMPM para Pinus 0,4046

Fonte: Autor.

Tabela 75: Fator de emissão de CO2 das IMPM, para madeira Amazônica.




Fator de emissão FEP das IMPM para madeira Amazônica 0,4964

Fonte: Autor.

151



transporte de produtos de madeira são calculadas de acordo com a Equação 113 . Os


são calculados utilizando o Nível Intermediário dos setores de Energia (item 3.1.2) e




transporte de produtos de madeira são calculadas de acordo com a Equação 113. Os


são calculados utilizando o Nível Avançado dos setores de Energia (item 3.1.3) e

Transporte (item 3.2.3). São empregados dados específicos, por fabricante, de

quantidade de matérias primas, rendimento do desdobro e utilização de madeira ilegal.

3.13. PLÁSTICO

O policloreto de vinila (PVC) é o segundo termoplástico mais consumido no mundo,

atrás somente do polietileno de baixa densidade (utilizado em bolsas, embalagens,

garrafas, frascos), sendo que o processo de produção em suspensão (S-PVC) é

responsável por mais de 80% de todo PVC produzido. Na construção civil é utilizado

em tubulação de hidráulica, esgoto e elétrica.

O PVC contem em peso 57% de cloro (provenientes do sal marinho ou da terra) e 43%

de eteno (derivado de fontes não renováveis como petróleo). Segundo CE (2005a) o

policloreto de vinila é produzido a partir de dicloro de etileno C2H4Cl2 o qual é aquecido

em um forno a altas temperaturas (cracking) sendo decomposto para produzir cloreto

de vinila e cloreto de hidrogênio segundo a reação: C2H4Cl2 = C2H3Cl + HCl.

O cloreto de vinila é introduzido sob pressão em um reator fechado onde é disperso

em água por agitação, sendo adicionado um iniciador solúvel. A mistura é então

aquecida a 60-70oC. Quando cerca de 90% do monômero é convertido para o

polímero, a reação é interrompida. O monômero restante é reciclado, enquanto a

resina é filtrada, centrifugada e seca.

152

A resina de vinil produzida precisa ser misturada com outros aditivos antes de ser

transformada em produtos úteis (ICIS, 2011). Visto que as partículas da resina são

porosas, os aditivos líquidos são absorvidos de forma relativamente fácil, produzindo

um composto em pó seco. Para fabricação de tubos, estes compostos em pó podem

ser processados diretamente no produto final. O processo de produção de tubos é o

mesmo para PVC e outros tipos de plástico, como, PE, PP e tubo PEX. O que difere

no entanto, são os insumos necessários para produzir 1,00 kg de tubo de cada

material.


partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte de plástico e

seus produtos, da composição química das matérias primas e da perda estimada

devido a utilização na obra.

As principais matérias primas para produção de um quilograma de tubo de PVC são

0,89 kg de resina PVC, 0,1124 kg de aditivos diversos e 0,0038 kg de outros materiais

(TNO, 2010). As principais matérias primas para produção da resina de PVC são

cloreto de sódio e água além de diversos outros componentes em menores

quantidades (CE, 2005b).




Transporte (item 3.2.1), para a extração, processamento e transporte de matérias

primas e do produto acabado, com o fator de emissão das reações químicas, é

multiplicado pela quantidade de PVC utilizado na obra, por sua massa e pelo fator de

perda (obtido na Tabela 4).

Equação 116: EmissõesP1,1, j = QTj x MU x FPj x (EmissõesTR1, j, i + EmissõesEN1, j, i +

FEP)

Onde:

EmissõesP1,1, j = emissões de CO2 em razão da utilização do produto j (PVC)


QTj = quantidade de produto j necessária na obra, em metros, no caso de

tubulação; ou em unidades, no caso de reservatórios de água;

153

MU = massa de determinado tubo, em toneladas/ m; ou em toneladas, no caso

de reservatórios de água;

FPj = fator de perda do produto j, adimensional (Tabela 4). No caso de

reservatórios de água, esse fator é igual a 1,0;


transporte de matérias primas e do produto j para a edificação, no Nível Básico,

em toneladas de CO2 / tonelada de produto j;




FEP = fator de emissão do plástico em virtude das reações químicas para sua

produção, em tCO2/ tonelada de plástico.

O fator FEP pode ser calculado de duas formas. Na primeira, multiplica-se a

quantidade de carbonatos utilizados por tonelada de plástico pelo fator de emissão da

Tabela 1. Na segunda, sabendo-se a composição química final do plástico, emprega-

se a Equação 117 para cálculo do FEP.

Equação 117: FEP = (FROXI,S,Pla / FROXI, S,CARB) x FEcarb,S

Onde:

FEP = fator de emissão do plástico em virtude das reações químicas para sua

produção, em tCO2/ tonelada de plástico;

FROXI,S,Pla = porcentagem de determinado óxido s na composição do plástico,

em fração;





O valor padrão para o fator FEP de 0,011tCO2/t é o apresentado na Tabela 76.

Tabela 76: Cálculo do fator de emissão do plástico em virtude das reações químicas para sua produção (FEP)

Identificação Valor (toneladas/t PVC)*1 t CO2 / t PVC

Carbonato de Cálcio 0,025306 0,011127

Dolomita 0,000002 0,000001

Total (FEP) 0,025308 0,011128

Fonte: Autor. *1: CE, 2005b.

154



a Equação 118.

Equação 118: EmissõesP1,2, i, j = QTj x MU x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (PVC) em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de produto (Tabela 80).

No caso de tubulação de PVC, o fator QT refere-se a metragem total necessária na

obra enquanto o fator MU refere-se a massa por metro de cada produto, de acordo

com a bitola, conforme Tabela 77 e Tabela 78.

Tabela 77: Massa aproximada de tubos de PVC para esgoto e hidráulica.

Diâmetro Nominal Série Normal Esgoto (t/m)

Série Reforçada Esgoto (t/m)

Série Normal Hidráulica (t/m)

15 - - 0,13 x 10-3

20 - - 0,19 x 10-3

25 - - 0,30 x 10-3

32 - - 0,43 x 10-3

40 0,23 x 10-3 0,34 x 10-3 0,67 x 10-3

50 0,38 x 10-3 0,43 x 10-3 0,88 x 10-3

65 - - 1,38 x 10-3

75 0,62 x 10-3 0,71 x 10-3 1,77 x 10-3

100 0,88 x 10-3 1,18 x 10-3 2,96 x 10-3

150 1,75 x 10-3 2,45 x 10-3 -

200 - 4,13 x 10-3 -

Fonte: ABNT (1999a e 1999b).

Tabela 78: Massa aproximada de tubos de PVC rígidos e flexíveis para elétrica.

Bitola Tubo Rígido Elétrica (t/m) Tubo Flexível Elétrica (t/m)

1/2 0,22 x 10-3 0,05 x 10-3

3/4 0,26 x 10-3 0,07 x 10-3

1 0,41 x 10-3 0,11 x 10-3

Fonte: Wetzel (2008).

Para reservatórios de água, o fator QT refere-se a quantidade de reservatórios

utilizados e o fator MU refere-se a massa total unitária, sendo obtida da Tabela 79, em

função da capacidade de armazenamento de água.

155

Tabela 79: Massa média de reservatórios de água em PVC.

Capacidade (litros) Massa (toneladas)

300 0,007

500 0,011

750 0,017

1000 0,020

1500 0,030

Fonte: Tigre (2011).



energéticos para produção de PVC e as emissões associadas são apresentados na

Tabela 80. Admite-se que a energia consumida para a produção de plástico de

polietileno (reservatórios de água) e de PVC são semelhantes.

Tabela 80: Energia necessária para processamento de PVC e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t Valor t CO2 / t plástico



Gás Natural 103m3 0,032 0,0825


Total - - 0,3411

Fonte: TNO (2010), Ostermayer et al. (2006a e 2006b).

Para o transporte de plástico, estima-se uma distância média entre os locais de

produção de plástico e o centro do Rio de Janeiro (Tabela 81), utilizando-se como

referencia os principais produtores nas proximidades do Rio de Janeiro, obtendo-se

um valor médio total de 496,61 km.

Tabela 81: Distância entre locais de produção de plástico e o Rio de Janeiro.

Identificação km

Amanco (São José dos Campos SP) 343,00

Amanco (Sumaré SP) 549,00

Brasilit (Belo Horizonte MG) 574,00

Brasilit (Vespasiano MG) 471,00

Eternit 27,70

Fortlev (ES) 538,00

Fortlev (SP) 477,00

Kanaflex 481,00

Majestic 419,00

156

Identificação km

Tigre 617,00

Wetzel 966,00






Tabela 82: Emissões de CO2 devido ao transporte de plástico.

Identificação km L/t plástico tCO2/t plástico

Caminhão semipesado a óleo diesel (revestimento) 993,22 19,47 0,06

Fonte: Autor.

Em relação a matéria prima, é necessário, aproximadamente, uma tonelada de

combustível fóssil. Isso resulta em um fator de emissão de CO2 (devido ao seu

transporte, armazenamento e perdas) igual ao próprio fator de correção padrão da

energia (FRi), calculado no item 3.1.1.



quantas toneladas de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de plástico,

sem levar em consideração perdas devido ao emprego na obra, conforme a Tabela 83.

Tabela 83: Fator de emissão de CO2 do setor de plástico.

Identificação t CO2 / t plástico

Fator de emissão devido ao uso de matérias primas fósseis 0,202

Fator de emissão de reações químicas 0,011



Fator de emissão do setor de plástico 0,615

Fonte: Autor.



transporte de plástico são calculadas de acordo com a Equação 116. Os fatores


157


Transporte (item 3.2.2). O fator FEP é calculado conforme a Equação 119, em função

de valores médios da quantidade carbonatos e de matérias primas não energéticas

consumidas.

Equação 119: FEP = Σi(FEi x M i x Fi) + Σk(Mk x Yk x FEk)

Onde:

FEP = fator de emissão de CO2 em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j (plástico);



Mi = massa do carbonato i consumida, em toneladas/ tonelada de produto j;









transporte de plástico são calculadas de acordo com a Equação 116. Os fatores


calculados utilizando os Nível Avançado dos setores de Energia (item 3.1.3) e

Transporte (item 3.2.3). Emprega-se o fator FEP (de acordo com a Equação 119)

específico de determinada indústria em função das matérias primas empregadas.

3.14. VIDRO

A areia de quartzo, a barrilha (Na2CO3), o calcário (CaCO3), e a dolomita Ca,Mg(CO3)2

são as principais matérias primas utilizadas na produção do vidro (BRASIL, 2010h).

A cal produzida no processo atua como material fundente sobre a areia de quartzo,

aumentando a insolubilidade e a resistência, além de reduzir a fragilidade do vidro. A

mistura dessas matérias primas com aditivos (como sulfato de sódio, ferro, cobalto,

cromo e selênio) é submetida a temperaturas em torno de 1.550°C, em fornos,

158

formando-se uma massa semi-líquida que dá origem ao vidro. As matérias-primas

utilizadas em menor escala são o carbonato de bário (BaCO3), cinza óssea (XCaCO3

3CaO2P2O5), carbonato de potássio (K2CO3) e carbonato de estrôncio (SrCO3).


partir do consumo de energia para extração, processamento e transporte de vidro, da

composição química das matérias primas e da perda estimada de vidro durante a sua

utilização na obra.





primas e do produto acabado com o fator de emissão das reações químicas (FEVD), é

multiplicado pela quantidade de produto utilizado na obra e pelo fator de perda.

Equação 120: EmissõesVD1,1, j = QTj x FPj x (EmissõesTR1, i + EmissõesEN1,i + FEVD)

Onde:

EmissõesVD1,1, j = emissões de CO2 devido a utilização do produto j (vidro) em





transporte de matérias primas e do produto j para a obra, em toneladas de CO2

/ tonelada de produto j;

EmissõesEN1, i = emissões de CO2 devido ao consumo da energia i para a

extração de matérias primas e no processamento do produto j necessário na

edificação, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j;

FEVD = fator de emissão do vidro em virtude das reações químicas para sua

produção, em tCO2/ tonelada de vidro.

O fator FEVD pode ser calculado de duas formas. Na primeira, multiplica-se a

quantidade de carbonatos utilizados pelo fator de emissão da Tabela 1. Na segunda,

sabendo-se a composição química final do vidro, emprega-se a Equação 121 para

cálculo do FEVD.

159

Equação 121: FEVD = (FROXI,S,Vid / FROXI, S,CARB) x FEcarb,S x (1 - RC)

Onde:

FEVD = fator de emissão do vidro em virtude das reações químicas para sua

produção, em tCO2/ tonelada de vidro;

FROXI,S,Vid = porcentagem de determinado óxido s na composição do vidro, em

fração;




CO2/ tonelada carbonato (Tabela 1);

RC = razão de casco no processo de produção do vidro, adimensional.

Em virtude da ausência de dados sobre o quantitativo de matérias primas

empregadas, pode-se estimá-las a partir de dados sobre a composição química final

do vidro e, a partir disso, pode-se calcular as emissões de CO2 por conta da queima

de carbonatos. A composição química de um vidro típico é a constante na Tabela 84.

Tabela 84: Composição química de um vidro típico.

Identif. A B C D Adotado

SiO2 (dióxido de silicone) 70-74% 74% 72,6% 72% 72%

Na2O (óxido de sódio) 12-16% 12% 13,6% 14% 14%

CaO (óxido de cálcio) 5-11% 9% 8,6% 9% 9%

MgO (óxido de magnésio) 1-3% 2% 4,1% 4% 2%

Al2O3 (alumina) 1-3% 2% - 0,7% 2%

Outros - 1% 1,1% 0,3% 1%

Fonte: A: Brasil (2010c); B: Rosa et al. (2007); C: CE (2001); D: Cebrace (2011).

Admite-se que, para a obtenção de óxido de sódio, óxido de cálcio e óxido de

magnésio, são realizadas as reações da Equação 122, na presença de calor.

Equação 122: Na2CO3 + calor -> Na2O + CO2

CaCO3 + calor -> CaO + CO2

MgCO3 + calor -> MgO + CO2

Dessa forma, as emissões geradas por conta de reações químicas (FEVD) são as

constantes na Tabela 85.

160

Tabela 85: Emissões de CO2 devido a reações químicas.

Óxido kg óxido / t vidro FEvd (tCO2/ t vidro)

Na2O 140,00 0,0994

CaO 90,00 0,0707

MgO 20,00 0,0220

Total 250,00 0,1921

Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010c) e IPCC (2006).



a Equação 123.

Equação 123: EmissõesVD1,2,i, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização do produto j (vidro) em

edificações, em toneladas de CO2 / tonelada de vidro (Tabela 89).



energéticos para extração e processamento de vidro e as emissões associadas são


Tabela 86: Energia necessária para processamento de vidro e emissões de CO2 associadas.

Identificação Unid./t vidro Valor tCO2/ t vidro





Fonte: Autor a partir de dados de Brasil (2010c).

Para o transporte de vidro, estima-se uma distância média entre as principais

indústrias de produção vidro e o centro do Rio de Janeiro (Tabela 87), obtendo-se um

valor médio de 301,33 km.

Tabela 87: Distância entre locais de produção de vidro e o Rio de Janeiro.

Identificação km

Guardian 155,00

Pilkington Brasil Ltda. 430,00

Cebrace Cristal Plano Ltda. 319,00

161

Identificação km






Tabela 88: Emissões de CO2 devido ao transporte de vidro.

Identificação km L/t vidro tCO2/t vidro


Fonte: Autor.



quantas toneladas de CO2 são emitidas pela utilização de uma tonelada de vidro, sem


Tabela 89: Fator de emissão de CO2 do setor de vidro.


Fator de emissão de reações químicas (t CO2 / t vidro) 0,1921

Fator de emissão do transporte (t CO2 / t vidro) 0,0441

Fator de emissão do uso de energia (t CO2 / t vidro) 0,6081

Fator de emissão do setor vidreiro FEP (t CO2 / t vidro) 0,8443

Fonte: Autor.



transporte de vidro são calculadas de acordo com a Equação 120. Os fatores relativos


utilizando o Nível Intermediário dos setores de Energia (item 3.1.2) e Transporte (item

3.2.2). O fator FEVD é calculado conforme a Equação 124, em função de valores

médios da quantidade carbonatos e de matérias primas não energéticas consumidas.

Equação 124: FEVD = Σi(FEi x M i x Fi) + Σk(Mk x Yk x FEk)

Onde:

FEVD = fator de emissão de CO2 em virtude de reações químicas das matérias

primas utilizadas, em toneladas de CO2/ tonelada de produto j (vidro);

162



Mi = massa do carbonato i consumida, em toneladas/ tonelada de produto j;









transporte de vidro são calculadas de acordo com a Equação 120. Os fatores relativos



3.2.3). Emprega-se o fator FEVD (de acordo com a Equação 124) específico de

determinada indústria em função das matérias primas empregadas.

3.15. FATOR FEP

A Tabela 90 apresenta a relação de todos os fatores de emissão de CO2 (fator FEPj),

calculados nessa dissertação, como consequência das emissões geradas pelas fases

de extração, processamento e transporte dos materiais de construção para a cidade

do Rio de Janeiro. São empregados na Equação 53 (página 76), no Nível Básico,

quando a disponibilidade de dados sobre consumo de energéticos, distância

percorrida pelo transporte ou reações químicas for limitada ou inexistente.

Equação 53: EmissõesMT, j = QTj x FPj x FEPj

Onde:

EmissõesPROD, j = emissões de CO2 devido a utilização de determinado produto

j em edificações, no Nível Básico, em toneladas de CO2;


FPj = fator de perda do produto j, adimensional (Tabela 4, página 74);

FEPj = fator de emissão de CO2 devido a utilização de determinado produto j

em edificações, no Nível Básico, em toneladas de CO2 / tonelada de produto j

(Tabela 90).

163

Tabela 90: Relação dos fatores de emissão FEPj (para a cidade do Rio de Janeiro, no Nível Básico).

Identificação Unidade Valor

Aço tCO2/t produto 1,845

Agregados graúdos tCO2/t produto 0,086

Agregados miúdos tCO2/t produto 0,086

Alumínio (perfil) tCO2/t produto 4,441

Argamassa 01 tCO2/t produto 0,197









Cal hidratada tCO2/t produto 0,911

Cal virgem tCO2/t produto 1,184

Cerâmica (revestimento) tCO2/t produto 0,187

Cerâmica (telhas e tijolos) tCO2/t produto 0,111

Cimento tCO2/t produto 0,652

Concreto (bloco) tCO2/t produto 0,184

Concreto (piso intertravado) tCO2/t produto 0,270

Concreto (tubo) tCO2/t produto 0,224

Concreto (15MPa com cimento CP II-F-32) tCO2/m3 produto 0,328








Gesso tCO2/m3 produto 0,639

Gesso (placas) tCO2/m3 produto 0,766

Madeira na IMPM, para Eucalipto tCO2/m3 produto 0,409

Madeira na IMPM, para madeira Amazônica tCO2/m3 produto 0,496

Madeira na IMPM, para Pinus tCO2/m3 produto 0,405

Madeira na IPM, para aglomerado e chapa de fibra tCO2/m3 produto 0,308

Madeira na IPM, para HDF, MDF, MDP e OSB tCO2/m3 produto 0,331

Plástico (PVC) tCO2/t produto 0,615

Vidro tCO2/t produto 0,844

Fonte: Autor.

164

CAPÍTULO 4: ESTUDO DE CASO

O estudo de caso objetiva comprovar a aplicabilidade do Método QE-CO2 proposto.

Consiste na quantificação dos materiais empregados e das emissões de CO2 geradas

para a construção de uma edificação residencial unifamiliar típica do programa Minha

Casa Minha Vida (MCMV), na cidade do Rio de Janeiro, Brasil.

O Programa MCMV pretende construir, sem prazo determinado, um milhão de

moradias para a população com renda de até 10 salários mínimos (CAIXA, 2010) e faz

parte do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC) do Governo Federal

Brasileiro. Corresponde a um investimento de R$ 34 bilhões, financiados pela Caixa

Econômica Federal (banco público brasileiro), e pretende reduzir em 14% o déficit

habitacional brasileiro (que é de cerca de 7,2 milhões de moradias).

Para um projeto dessa dimensão a escolha de materiais em função das emissões de

CO2 associadas poderá significar, no final, em um programa de construção de

moradias bem sucedido em termos de preocupação ambiental. Dessa forma

comprova-se a relevância do presente estudo.

4.1. MATERIAIS E GERAÇÃO DE CO2

A planta baixa da casa padrão, adotada pela Caixa Econômica Federal em seu

financiamento para o programa MCMV, apresentada na Figura 5, é composta de sala,

cozinha, dois quartos, banheiro e área externa, com 42m2 de área aproximadamente,

e localiza-se no centro da cidade do Rio de Janeiro (latitude 22°54'12.74" Sul e

longitude 43°12'34.51" Oeste).

165

Figura 5: Planta baixa da edificação residencial unifamiliar do estudo de caso. Fonte: Caixa (2006).

A geração de CO2 devido a utilização de materiais para sua construção, levando-se

em consideração, conforme o caso, a extração de matérias primas, o transporte

dessas para as indústrias, seu processamento e o transporte do produto acabado para

o centro do Rio de Janeiro, é calculada utilizando-se a Equação 53 do Método QE-CO2

(Nível Básico). Os materiais que tiveram suas emissões calculadas foram aço,

agregados, argamassa, cerâmica, cimento, concreto, madeira, plástico (PVC), vidro e

seus valores estão apresentados na Tabela 91.

Tabela 91: Lista dos principais materiais da edificação residencial unifamiliar do estudo de caso e emissões de CO2 associadas.

Material Unid. Quant. Emissões

sem FP (tCO2)

Emissões com FP

(tCO2)

Fundações (viga baldrame)

Blocos de concreto tipo calha 14x19x39cm (1a fiada) t 0,94 0,17 0,20

Blocos de concreto 14x19x39cm (2a fiada) t 0,94 0,17 0,20

Argamassa para os blocos da 2a fiada (Argamassa 03) t 0,18 0,03 0,06

Concreto 20 MPa para preenchimento das calhas m3 0,64 0,23 0,24

Armação com 2 barras de ferro corridos diâmetro 8,0mm na 1a fiada t 0,03 0,06 0,06

166


sem FP (tCO2)

Emissões com FP

(tCO2)

Estrutura

Concreto para vigotas de laje pré-moldada p/ forro, vãos até 3,50m e espessura igual a 8,0cm m3 0,65 0,24 0,26

Capa de concreto fck=20 MPa 2cm m3 0,84 0,29 0,31

Lajotas para laje t 0,87 0,10 0,11

Armadura para laje e vigotas t 0,11 0,20 0,22

Blocos de concreto tipo calha 9x19x19cm para viga de travamento t 0,77 0,14 0,17

Concreto 20 MPa para enchimento das calhas m3 0,32 0,11 0,12

Armação com 2 barras de ferro corridos diâmetro 5,0mm t 0,012 0,02 0,02

Paredes e painéis

Alvenaria 1/2 vez de blocos de concreto 9x19x39cm t 12,44 2,29 2,68

Argamassa de cimento cal e areia traço 1:1:8 para assentamento da alvenaria (Argamassa 03) t 1,33 0,19 0,41

Blocos de concreto tipo calha 9x19x19cm (para vergas e contra-vergas) t 0,28 0,05 0,06

Concreto 20 MPa para enchimento das calhas m3 0,12 0,04 0,04

Armação com 2 barras de ferro corridos diâmetro 5,0mm t 0,004 0,01 0,01

Cobertura

Cobertura com telhas cerâmicas tipo plan t 2,60 0,29 0,34

Madeiramento telhado (apoio em paredes, sem tesoura) t 0,83 0,414 0,414

Argamassa da última fiada com cimento, cal e areia 1:2:9 (Argamassa 05) t 0,04 0,01 0,01

Esquadrias

Porta de madeira almofadada 0,80x2,10cm, espessura 3,5cm para pintura, incluindo marco tipo aduela e alizar 4,0x1,5cm

m3 0,059 0,029 0,029

Porta de madeira compensado liso 0,70x2,10 cm, espessura 3,50cm para pintura, incluindo marco tipo aduela e alizar 4,0x1,5cm

m3 0,051 0,026 0,026

Porta de madeira compensado liso 0,60 x 2,10 cm, espessura 3,50cm para pintura, incluindo marco tipo aduela e alizar 4,0x1,5cm

m3 0,022 0,011 0,011

Janela de abrir 2 folhas de madeira para pintura tipo veneziana/vidro, incluindo ferragens 1,00x1,20m m3 0,030 0,015 0,015

Báscula de madeira para pintura, para vidro, incluindo ferragens, 0,80x0,80m m3 0,003 0,001 0,001

Báscula de madeira para pintura, para vidro, incluindo ferragens, 0,60x0,60m m3 0,002 0,001 0,001

Instalações Elétricas

Eletroduto PVC flexível tipo corrugado diâm. 20 mm t 0,001 0,001 0,001



167


sem FP (tCO2)

Emissões com FP

(tCO2)

Caixa eletroduto PVC 4” x 2" t 0,001 0,000 0,000

Poste de concreto 5m de altura t 0,630 0,14 0,14

Aterramento com haste de 95mm2 e 2,00m t 0,001 0,003 0,003

Instalações Hidráulicas

Vaso sanitário de louça branca linha popular t 0,030 0,006 0,01

Lavatório pequeno de louça branca sem coluna t 0,008 0,002 0,002

Tubo PVC soldável diâmetro 20mm t 0,004 0,002 0,003

Tubo PVC soldável diâmetro 25mm t 0,002 0,001 0,002

Tê PVC soldável diâmetro 25mm t 0,0001 0,0000 0,0000

Joelho PVC soldável 90o diâmetro 20mm t 0,0001 0,0001 0,0001

Joelho PVC soldável 90o diâmetro 25mm t 0,0000 0,0000 0,0000

Bucha de redução PVC soldável 25mm x 20 mm t 0,000 0,000 0,000

Reservatório com capacidade 500 L, incluindo tampa t 0,011 0,007 0,007

Instalações sanitárias

Tubo PVC simples ponta e bolsa para esgoto diâmetro 100mm t 0,009 0,005 0,007



Joelho PVC simples 90o para esgoto diâmetro 100mm t 0,000 0,000 0,000

Joelho PVC simples 90o para esgoto diâmetro 40mm t 0,000 0,000 0,000

Luva PVC simples para esgoto diâmetro 40mm t 0,000 0,000 0,000

Luva PVC simples para esgoto diâmetro 100mm t 0,000 0,000 0,000

Caixa de inspeção 60x60x50cm em concreto pré- moldado espessura 5,0cm, incluindo fundo, tampa 70x70x5cm de concreto armado

m3 0,11 0,06 0,07

Armadura para tampa de concreto armado da caixa de inspeção diâmetro 5,0mm t 0,001 0,002 0,002

Argamassa de cimento e areia 1:4 para o fundo da caixa de inspeção t 0,05 0,01 0,01

Caixa de gordura simples 60x60x50cm em concreto pré-moldado espessura 5,0cm, incluindo fundo, placa interna e tampa 70x70x5cm de concreto armado

m3 0,13 0,07 0,07

Armadura para tampa de concreto armado da caixa de gordura diâmetro 5,0mm t 0,001 0,002 0,002

Caixa de passagem sifonada 60x60x50cm em concreto pré-moldado espessura 5,0cm, incluindo fundo e tampa 70x70x5cm de concreto armado

m3 0,13 0,07 0,07

Ferro para tampa de concreto armado da caixa de passagem diâmetro 5,0mm t 0,001 0,002 0,002

Fossa séptica diâmetro 1,2m e altura útil de 1,75m em anéis pré-moldados t 0,77 0,17 0,19

Sumidouro diâmetro 1,2m e altura útil de 1,75m em anéis pré-moldados com furação t 0,77 0,17 0,19

168


sem FP (tCO2)

Emissões com FP

(tCO2)

Lastro de brita para o fundo do sumidouro t 0,10 0,01 0,02

Revestimentos

Barra lisa de argamassa de cimento e areia, traço 1:4, espessura 2,0cm nas paredes do box (até 1,50 m) e faixa de 0,50m nas áreas molhadas acima da pia, do tanque e do lavatório

t 0,20 0,04 0,05

Piso

Lastro de concreto 10 MPa sarrafeado para contrapiso, espessura 6,0cm m3 2,01 0,70 0,74

Calçada de proteção em concreto magro, espessura 5,0cm e largura de 60 cm m3 0,80 0,28 0,30

Piso cimentado liso espessura 2,5cm com argamassa de cimento e areia, traço 1:3 t 1,69 0,33 0,40

Vidros

Vidro liso incolor espessura 3,0mm t 0,016 0,013 0,013

Vidro fantasia incolor mini-boreau espessura 3mm t 0,003 0,002 0,002

Fonte: Autor a partir de dados de Caixa (2006).

A geração total de CO2 em razão das emissões geradas pela produção de materiais

de construção e da construção de uma edificação na cidade do Rio de Janeiro pode

ser estimada de acordo com a Tabela 92.

Tabela 92: Emissões totais de CO2 da edificação do estudo de caso, no Rio de Janeiro.

Resumo Valor

Emissões totais de CO2 da produção e transporte dos materiais sem FP (t CO2) 7,235

Emissões totais de CO2 da produção e transporte dos materiais com FP (tCO2) 8,324

Emissões de CO2 em função da área total construída da casa, sem FP (tCO2/m2) 0,172

Emissões de CO2 em função da área total construída da casa, com FP (tCO2/m2) 0,198

Estimativa da energia total utilizada no canteiro de obra (kWh) 150,0

Emissões de CO2 do consumo de energia elétrica no canteiro de obras (tCO2) 0,008

Emissões totais geradas pelo emprego de materiais na edificação sem FP (tCO2) 7,243

Emissões totais geradas pelo emprego de materiais na edificação com FP (tCO2) 8,332

Fonte: Autor; FP = fator de perda.

4.2. EMISSÕES DE CO2 DURANTE A OPERAÇÃO

A fim de que se possa estabelecer uma comparação entre as emissões geradas pela

produção e transporte de materiais de construção e o uso da residência, é necessário

estimar as emissões de CO2 geradas como consequência do uso / operação de uma

169

residência similar a do estudo de caso (item 4.1). Para tanto é considerada uma

família com renda mensal de até R$1.245,00, na cidade do Rio de Janeiro.

As emissões de CO2 decorrentes da utilização de energia (elétrica e gás natural) para

operação da residência são estimadas de acordo com a Tabela 93. Nesses valores

não são consideradas as emissões geradas pela manutenção, reparo e desmonte da

residência.

Tabela 93: Consumo de energia e emissões de CO2 para a operação de residência de baixa renda no Rio de Janeiro.

Identificação Valor Valor Valor

Energia elétrica 117,18 kWh/mês 0,0062 tCO2/mês 3,76 tCO2/50 anos

Gás natural seco 5,335 m3/mês 0,0139 tCO2/mês 8,35 tCO2/50 anos

Total - 0,0201 tCO2/mês 12,11 tCO2/50 anos

Fonte: Autor a partir de dados de ANEEL (2010), IBGE (2008).

170

CAPÍTULO 5: CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

5.1. CONCLUSÕES

Essa dissertação tem como principal objetivo a definição de método para a

quantificação das emissões de dióxido de carbono (CO2) geradas pela produção de

diferentes materiais utilizados na construção civil, levando em consideração as etapas

de extração de matérias primas, processamento e transporte.

Na revisão bibliográfica foram analisados inventários de emissões de GEE,

metodologias para quantificação de emissões de processos produtivos, normas e

regulamentos (que estabelecem padrões ambientalmente menos impactantes para

produtos e construções), mecanismos que visam informar compradores (de produtos

da construção civil ou de unidades habitacionais ou comerciais) do impacto que este

produto / edificação tem no meio ambiente, e programas e planilhas eletrônicas que

permitem quantificar emissões e comparar produtos.

A revisão bibliográfica não permitiu identificar a existência de método integrado,

adaptado à realidade brasileira, para quantificação de emissões geradas por produtos

utilizados na construção civil.

Dessa forma, foi desenvolvido o Método para Quantificação das Emissões de CO2

(Método QE-CO2) para calcular as emissões geradas pelo consumo de energia para

extração, processamento e transporte dos materiais. O Método QE-CO2 consiste em

uma fórmula geral, que é adaptada para cada material analisado em três Níveis de

precisão de estimativas: Nível Básico, Nível Intermediário e Nível Avançado. Os

principais materiais / setores analisados foram: Setor de Energia, Setor de Transporte,

Aço, Agregados, Alumínio, Argamassa, Cal, Cerâmica, Cimento, Concreto, Gesso,

Madeira, Plástico, Vidro. Foram utilizados alguns dados disponíveis na literatura

enquanto outros tiveram que ser calculados para que o Método pudesse ser

empregado (fatores FE, FEC e FEP).

A fim de comprovar a aplicabilidade do Método QE-CO2, foi quantificado, no estudo de

caso, as emissões geradas pela construção de uma edificação residencial unifamiliar

de baixa renda na cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Foi empregada a Equação 53

(página 76, Nível Básico) nos principais materiais utilizados, conforme Tabela 91. Em

171

seguida estabeleceu-se um valor de referência das emissões de CO2 geradas pelo uso

/ operação de uma residência similar ao do estudo de caso a fim de que seja possível

a comparação de emissões geradas pelas diferentes fases.

A partir do estudo de caso pode-se concluir o seguinte:

a) as emissões de CO2 geradas pela produção e transporte de materiais e pela

utilização de energia elétrica na obra, sem fator de perda (FP) são de 7,243

tCO2, sendo o equivalente a 0,172 tCO2/m2;

b) as emissões de CO2 geradas pela produção e transporte de materiais e pela

utilização de energia elétrica na obra, com FP, são de 8,332 tCO2, sendo o

equivalente a 0,198 tCO2/m2;

c) a diferença entre as emissões totais de CO2 calculadas com e sem FP é de

15%;

d) por ano, as emissões de CO2 (item 4.2) geradas por famílias com renda de até

R$1.245,00, no Rio de Janeiro, são de 0,242 tCO2, ou seja, o equivalente a

12,11 tCO2 em cinquenta anos;

e) as emissões geradas pela produção e transporte de materiais e consumo de

energia elétrica na obra (8,332 tCO2) equivalem a 40,76% das emissões totais

de CO2 (20,44 tCO2) geradas pelo ciclo de vida de uma residência de baixa

renda no Rio de Janeiro (nesses valores não são consideradas as emissões

geradas pela manutenção, reparo e desmonte da residência).

Considerando o objetivo determinado no início dessa dissertação e as conclusões

acima é possível afirmar que o Método QE-CO2 é capaz de quantificar as emissões

geradas pela extração de matérias primas, processamento e transporte de materiais

de construção, utilizando fatores de emissão de CO2 brasileiros, e de auxiliar os

profissionais da construção civil na especificação dos materiais a serem utilizados na

construção, na implementação de ações de mitigação e na comparação entre

edificações, contribuindo, portanto, para a redução das emissões de GEE. É possível

comprovar também a importância, dentro do ciclo de vida de uma edificação, das

emissões geradas pelas fases de extração, produção e transporte de materiais à obra.

É necessário a melhoria e racionalização dos processos produtivos dos materiais e

dos sistemas de transporte, a promoção de materiais de construção com baixas

emissões associadas e a implementação de ações de mitigação ou compensação

dessas emissões. É importante também que os governos tornem obrigatória a

172

quantificação e a compensação das emissões geradas pela construção de edificações

a fim de promover o desenvolvimento sustentável e a redução das emissões de CO2.

5.2. RECOMENDAÇÕES

Propõe-se a continuidade deste estudo e para isso sugere-se:

a) o aprofundamento do estudo de fatores de emissão Nível Básico;

b) obtenção de dados mais precisos, a Nível Nacional, relativos ao consumo

energético para produção e para extração de matérias primas, distâncias entre

as fontes de matérias primas e as indústrias processadoras e emissões

associadas a reações químicas verificadas nos processos produtivos de

determinados materiais;

c) que sejam levados em consideração outros gases de efeito estufa além do

CO2, como o metano (CH4), emitido na produção de aço, e perfluorcarbonetos

(PFC's), na produção de alumínio;

d) que seja levada em consideração a vida útil e as emissões evitadas em função

da performance dos materiais.

173

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