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Impactos ambientais do ciclo de vida de cimentos de diferentes teores de adição produzidos no Brasil : análise probabilística
Diversos esforços têm sido realizados no intuito de tornar as relações entre o ser humano e a natureza mais sustentáveis em diversos setores, entre os quais destaca-se a construção civil. Nesse setor, é de extrema importância a utilização de métricas que possibilitem avaliar e comparar o desempenho ambiental de produtos, fornecendo informações que suportem a tomada de decisão. A avaliação de ciclo de vida (ACV) é a ferramenta de sustentabilidade mais utilizada para esse fim, avaliando as características ambientais e os potencias impactos ao longo de todo ciclo de vida de produtos, processos e serviços. Neste aspecto, este trabalho avalia os impactos ambientais potenciais associados ao ciclo de vida dos cimentos produzidos em maior volume no Brasil (CPII Z, CPII E, CPII F, CPIII, CPIV e CPV), seguindo as diretrizes da NBR 14044, com intuito de traçar o perfil ambiental destes cimentos. O cimento Portland é composto por clínquer, sulfato de cálcio e adições minerais, que podem variar sua quantidade dentro de uma determinada faixa como especificado na NBR 16697, gerando uma alta variabilidade quanto à composição. Considerando isto, realizou-se uma análise probabilística, utilizando a simulação de Monte Carlo e comparando diversos cenários com as possíveis composições de um mesmo tipo de cimento. O trabalho ainda levou em consideração a definição de resíduo e subproduto especificada pela diretiva 98 da União Europeia para as adições minerais consideradas. Alocou-se impactos à produção das adições através de relações físicas, econômicas. Para realizar o estudo foi utilizado o Software OpenLCA e os dados necessários foram obtidos através de relatórios da indústria nacional e da base de dados Ecoinvent. Para avaliar os impactos utilizou-se o método CML 2001 e são apresentados os resultados para 11 categorias de impacto. Os resultados mostraram que um mesmo tipo de cimento pode ter diferentes impactos potenciais associado a ele de acordo com sua composição, bem como que cimentos tradicionalmente considerados sustentáveis podem ter um alto impacto associado à sua produção. Observou-se, também, que há categorias de impactos extremamente sensíveis a pequenas variações na composição do cimento. Por fim, nota-se que o teor de adições influencia diretamente nos resultados. Alocando impactos através de relações físicas, o uso de adições é inviável devido ao alto impacto associado. Já relações econômicas expressam melhor o interesse na adição mineral utilizada, mas o resultado tende a variar de acordo com flutuações de mercado. Conclui-se que é necessária uma maior transparência da indústria quanto a composição do cimento e que os estudos de ACV devem levar em consideração a variabilidade associada a cada cimento, utilizando uma metodologia clara, de forma a auxiliar a tomada de decisões na engenharia quanto à composição do cimento.Manny efforts have been made to make human-nature relations more sustainable in a number of sectors, among which civil construction stands out. For this sector, it is extremely important to use metrics to evaluate and compare the environmental performance of products, providing information that contributes to better decision making. Life cycle assessment (LCA) is the most used sustainability tool for this purpose, evaluating the environmental characteristics and potential impacts throughout the life cycle of a product. In this aspect, the following study evaluates the potential environmental impacts associated to the life cycle of the cements with higher production in Brazil (CPII Z, CPII E, CPII F, CPIII, CPIV and CPV) following the guidelines of NBR 14044, with the intention of map the environmental profile of these cements. Portland cement is composed of clinker, calcium sulphate and supplementary cementitious materials (SCM), which can vary their quantity within a certain range as specified in NBR 16697 generating a high variability in the cement composition. Considering this, a probabilistic analysis was performed using the Monte Carlo simulation, comparing several scenarios with the possible compositions of the same type of cement. The study also took into account the definition of waste and by-product specified by Directive 98 of the European Union for SCM under consideration. Impacts were allocated to SCM´s through physic and economic relations. To carry out the study, OpenLCA Software was used and data were obtained through reports from the national industry and the Ecoinvent database. To evaluate the impacts, CML 2001 method was used and the results are presented for 11 impact categories. The results showed that the same type of cement can have different potential impacts according to its composition, as well as that traditionally sustainable cements can have a high impact associated with their production. Also, there are extremely sensitive categories to small variations in the cement composition. Furthermore, the selection of the allocation method directly influences the results. When allocating impacts through physical relations, the use of SCM is not viable due to the high impact associated, In contrast, economic relations express a better relation between the mineral addition and its market interest, but results may vary according to market fluctuations. In conclusion, greater transparency of cement composition is necessary and LCA studies should take into account the variability associated with each cement, using a clear methodology to assist the decision making in engineering regarding cement composition
Impactos ambientais do ciclo de vida de cimentos de diferentes teores de adição produzidos no Brasil : análise probabilística
Diversos esforços têm sido realizados no intuito de tornar as relações entre o ser humano e a natureza mais sustentáveis em diversos setores, entre os quais destaca-se a construção civil. Nesse setor, é de extrema importância a utilização de métricas que possibilitem avaliar e comparar o desempenho ambiental de produtos, fornecendo informações que suportem a tomada de decisão. A avaliação de ciclo de vida (ACV) é a ferramenta de sustentabilidade mais utilizada para esse fim, avaliando as características ambientais e os potencias impactos ao longo de todo ciclo de vida de produtos, processos e serviços. Neste aspecto, este trabalho avalia os impactos ambientais potenciais associados ao ciclo de vida dos cimentos produzidos em maior volume no Brasil (CPII Z, CPII E, CPII F, CPIII, CPIV e CPV), seguindo as diretrizes da NBR 14044, com intuito de traçar o perfil ambiental destes cimentos. O cimento Portland é composto por clínquer, sulfato de cálcio e adições minerais, que podem variar sua quantidade dentro de uma determinada faixa como especificado na NBR 16697, gerando uma alta variabilidade quanto à composição. Considerando isto, realizou-se uma análise probabilística, utilizando a simulação de Monte Carlo e comparando diversos cenários com as possíveis composições de um mesmo tipo de cimento. O trabalho ainda levou em consideração a definição de resíduo e subproduto especificada pela diretiva 98 da União Europeia para as adições minerais consideradas. Alocou-se impactos à produção das adições através de relações físicas, econômicas. Para realizar o estudo foi utilizado o Software OpenLCA e os dados necessários foram obtidos através de relatórios da indústria nacional e da base de dados Ecoinvent. Para avaliar os impactos utilizou-se o método CML 2001 e são apresentados os resultados para 11 categorias de impacto. Os resultados mostraram que um mesmo tipo de cimento pode ter diferentes impactos potenciais associado a ele de acordo com sua composição, bem como que cimentos tradicionalmente considerados sustentáveis podem ter um alto impacto associado à sua produção. Observou-se, também, que há categorias de impactos extremamente sensíveis a pequenas variações na composição do cimento. Por fim, nota-se que o teor de adições influencia diretamente nos resultados. Alocando impactos através de relações físicas, o uso de adições é inviável devido ao alto impacto associado. Já relações econômicas expressam melhor o interesse na adição mineral utilizada, mas o resultado tende a variar de acordo com flutuações de mercado. Conclui-se que é necessária uma maior transparência da indústria quanto a composição do cimento e que os estudos de ACV devem levar em consideração a variabilidade associada a cada cimento, utilizando uma metodologia clara, de forma a auxiliar a tomada de decisões na engenharia quanto à composição do cimento.Manny efforts have been made to make human-nature relations more sustainable in a number of sectors, among which civil construction stands out. For this sector, it is extremely important to use metrics to evaluate and compare the environmental performance of products, providing information that contributes to better decision making. Life cycle assessment (LCA) is the most used sustainability tool for this purpose, evaluating the environmental characteristics and potential impacts throughout the life cycle of a product. In this aspect, the following study evaluates the potential environmental impacts associated to the life cycle of the cements with higher production in Brazil (CPII Z, CPII E, CPII F, CPIII, CPIV and CPV) following the guidelines of NBR 14044, with the intention of map the environmental profile of these cements. Portland cement is composed of clinker, calcium sulphate and supplementary cementitious materials (SCM), which can vary their quantity within a certain range as specified in NBR 16697 generating a high variability in the cement composition. Considering this, a probabilistic analysis was performed using the Monte Carlo simulation, comparing several scenarios with the possible compositions of the same type of cement. The study also took into account the definition of waste and by-product specified by Directive 98 of the European Union for SCM under consideration. Impacts were allocated to SCM´s through physic and economic relations. To carry out the study, OpenLCA Software was used and data were obtained through reports from the national industry and the Ecoinvent database. To evaluate the impacts, CML 2001 method was used and the results are presented for 11 impact categories. The results showed that the same type of cement can have different potential impacts according to its composition, as well as that traditionally sustainable cements can have a high impact associated with their production. Also, there are extremely sensitive categories to small variations in the cement composition. Furthermore, the selection of the allocation method directly influences the results. When allocating impacts through physical relations, the use of SCM is not viable due to the high impact associated, In contrast, economic relations express a better relation between the mineral addition and its market interest, but results may vary according to market fluctuations. In conclusion, greater transparency of cement composition is necessary and LCA studies should take into account the variability associated with each cement, using a clear methodology to assist the decision making in engineering regarding cement composition