GESTO AMBIENTAL ANLISE DE CICLO DE VIDADOS PRODUTOS Jos Vicente Rodrigues Ferreira Doutor em Engenharia do Ambiente (FCT/UNL) Professor Coordenador (ESTV/IPV) Instituto Politcnico de Viseu2004Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira2NDICE ANLISE DE CICLO DE VIDA (ACV) ..................................................................................................... 6 1.HISTRIA DA ANLISE DE CICLO DE VIDA............................................................................... 7 2.DESCRIO GERAL DE ANLISE DE CICLO DE VIDA ............................................................. 9 Benefcios de um estudo ACV...................................................................................................... 10 Limitaes de um estudo ACV ..................................................................................................... 11 3.DEFINIO DOS OBJECTIVOS E MBITO DO ESTUDO......................................................... 12 3.1Objectivo do Estudo ................................................................................................................. 12 3.2mbito do Estudo ..................................................................................................................... 12 Funo do Sistema e Unidade Funcional..................................................................................... 13 Limites do sistema (princpios) ..................................................................................................... 14 Qualidade dos dados.................................................................................................................... 15 Comparao entre Sistemas ........................................................................................................ 15 Reviso Crtica - Consideraes .................................................................................................. 16 4.ANLISE DE INVENTRIO.......................................................................................................... 17 4.1rvore do Processo.................................................................................................................. 17 4.2Limites do Sistema ................................................................................................................... 17 Limite do Sistema: Produto-Ambiente .......................................................................................... 18 Limite do Sistema: Produto - Outros Sistemas de Produto.......................................................... 18 4.3Finalizao dos Limites do Sistema......................................................................................... 18 4.4Recolha de Dados.................................................................................................................... 19 4.5Procedimentos de Clculo........................................................................................................ 20 4.5.1Procedimento de Afectao ..................................................................................................... 20 4.5.2Tabela de Inventrio................................................................................................................. 21 Mtodo Sequencial ....................................................................................................................... 21 Mtodo Matricial............................................................................................................................ 22 5.ANLISE DE IMPACTE DO CICLO DE VIDA.............................................................................. 26 5-1 Elementos de AICV......................................................................................................................... 26 5-2 Seleco de Categorias de Impacte, Indicadores de Categoria e Modelos de Caracterizao .... 27 Modelos de Caracterizao.......................................................................................................... 31 Factores de Caracterizao.......................................................................................................... 32 5-2-1Depleo de Recursos Abiticos ....................................................................................... 32 5-2-2Depleo de Recursos Biticos ......................................................................................... 33 5-2-3Aquecimento Global ........................................................................................................... 33 5-2-4Depleo do Ozono Estratosfrico .................................................................................... 34 5-2-5 Formao de Ozono Fotoqumico..................................................................................... 35 5-2-6 Acidificao ......................................................................................................................... 36 5-2-7 Eutroficao......................................................................................................................... 37 5-2-8 Toxicidade Humana ............................................................................................................ 37 5-2-9 Ecotoxicidade ...................................................................................................................... 39 5-2-10 Degradao de Ecossistemas e Paisagem - Utilizao de Solo...................................... 40 5-3 Classificao (atribuio dos resultados de ICV) ........................................................................... 41 5-4 Caracterizao (clculo dos resultados do indicador de categoria) ............................................... 42 5-5 Normalizao .................................................................................................................................. 44 5-6 Agregao ....................................................................................................................................... 45 5-7 Ponderao..................................................................................................................................... 45 5-8 Anlise de Qualidade dos Dados.................................................................................................... 47 6.INTERPRETAO DO CICLO DE VIDA ..................................................................................... 48 7.MTODOS DE ANLISE DE IMPACTE DO CICLO DE VIDA (AICV) ........................................ 50 7.1MTODO CML 2 (2000) .............................................................................................................. 50 7.2MTODO ECO-INDICATOR 99 ....................................................................................................... 51 7.3Mtodo Ecopontos Suio.......................................................................................................... 52 7.4Mtodo EPS 2000 .................................................................................................................... 53 8."SOFTWARE" E BASES DE DADOS PARA "ACV"..................................................................... 56 9.CONCLUSES............................................................................................................................. 59 10.BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................... 60 ANEXO I ................................................................................................................................................ 64 EXEMPLO DE APLICAO DA METODOLOGIA ACV...................................................................................... 64 1.Definio dos Objectivos e mbito............................................................................................... 64 2.Anlise de Inventrio .................................................................................................................... 65 Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira32.1.Fluxograma (rvore) do Processo ........................................................................................... 65 2.2.Construo da Tabela de Dados Combinados........................................................................ 65 2.3.Aplicar as Regras de Afectao............................................................................................... 68 2.4.Construo da Tabela de Inventrio........................................................................................ 71 2.5.Anlise de Impacte................................................................................................................... 72 2.5.1.Classificao........................................................................................................................ 72 2.5.2.Caracterizao..................................................................................................................... 72 2.5.3.Clculo do Perfil Ambiental.................................................................................................. 73 2.5.4.Normalizao....................................................................................................................... 75 2.5.5.Agregao / Ponderao..................................................................................................... 78 Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira4 Figura 2-1 Estgios do ciclo de vida do produto (Fonte: USEPA 2001) ................................................. 9 Figura 2-2 Fases de uma Anlise de Ciclo de Vida (Fonte: ISO 14040:1997) ....................................... 9 Figura 3-1 Entradas e sadas em um sistema e subsistema de produto.............................................. 13 Figura 4-1 Grupos dentro de um sistema industrial (SETAC, 1991) .................................................... 17 Figura 5-1 Elementos da fase AICV (adaptado de ISO 14042:2000(E)) .............................................. 26 Figura 5-2 Conceito de indicadores de categoria (Fonte: ISO 14042: 2000(E)) .................................. 27 Figura 5-3 Fases mais importantes na Classificao e Caracterizao (Pr, 2002)............................ 43 Figura 6-1 Relao dos elementos da fase interpretao com as outras fases da ACV (Fonte: ISO 14043:2000(E))...................................................................................................................................... 50 Figura 7-1 Procedimento geral para o clculo do Eco-indicador. As caixas levemente coloridas referem-se a procedimentos e as caixas fortemente coloridas referem-se a resultados intermdios (adaptado de Goedkoop & Spriensma, 2000)....................................................................................... 52 Figura A- 1 rvore do processo ............................................................................................................ 65 Figura A- 2 Fase de Classificao do exemplo em estudo................................................................... 72 Figura A- 3 Fase de Caracterizao do exemplo em estudo................................................................ 73 Figura A- 4 Perfil ambiental de 1 u.f. do Produto A............................................................................... 74 Figura A- 5 Perfil ambiental processual de 1 u.f. do Produto A............................................................ 75 Figura A- 6 Perfil ambiental normalizado de 1 u.f. do Produto A (o comprimento das colunas proporcional a um resultado do efeito normalizado) ............................................................................. 77 Figura A- 7 Perfil ambiental normalizado (processual) de 1 u.f. do Produto A..................................... 78 Figura A- 8 Indice ambiental de 1 u.f. do Produto A ............................................................................. 79 Figura A- 9 Indice ambiental de 1 u.f. do Produto A ............................................................................. 80 Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira5 Tabela 3-1 Aplicaes da ACV (Weidema) citado por Frischknecht (1996) ........................................ 12 Tabela 5-1 Lista de categorias de impacte para AICV (Consoli et al. 1993, ISO/TR 14047 (2003E) .. 28 Tabela 5-2 Categorias de impacte de ciclo de vida normalmente utilizadas (Fonte:USEPA, 2001).... 43 Quadro A- 1 Tabela de dados combinados, antes da afectao.......................................................... 68 Quadro A- 2 Tabela de inventrio para 1 u.f. do Produto A ................................................................. 71 Quadro A- 3 Perfil ambiental de 1 u.f. do Produto A............................................................................. 73 Quadro A- 4 Perfil ambiental processual de 1 u.f. do Produto A.......................................................... 74 Quadro A- 5 Factores de normalizao para as categorias de impacte consideradas (Pr, 2002)..... 76 Quadro A- 6 Perfil ambiental normalizado de 1 u.f. do Produto A........................................................ 76 Quadro A- 7 Perfil ambiental normalizado (processual) de 1 u.f. do Produto A................................... 77 Quadro A- 8 Factores de ponderao (Pj), para as categorias de impacte seleccionadas (Ferreira, 1999) ..................................................................................................................................................... 79 Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira6 ANLISE DE CICLO DE VIDA (ACV) Este documento pretende ser uma ferramenta educacional para todos aqueles que desejem aprender os conceitos bsicos ou como conduzir uma Anlise de Ciclo de Vida (ACV). Aps uma breve histria daACV,serfeitaumadescriogeral,seguidadumaabordagemediscussodosprincipais componentesdaACV.Nosltimoscaptulosabordam-se,deformagenrica,quatrodosmtodos maisutilizadosemestudosdeanlisedeimpactedociclodevida(AICV)efaz-seumabreve referncia ao software e bases de dados disponveis no mercado para elaborao de estudos ACV. Pensoqueasinstituiesacadmicasbemcomotodasasempresaspblicasouprivadaspodem beneficiardaaprendizagemdecomoincorporaraperformanceambientalnosseusprocessosde tomada de deciso. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira7 1.HISTRIA DA ANLISE DE CICLO DE VIDA O termo ACV, ou em ingls, "Life Cycle Assessment" (LCA) foi utilizado primeiramente nos Estados UnidosdaAmrica(EUA)em1990.Adesignaohistricaparaestesestudosdeciclodevida ambiental,utilizadosnosEUAdesde1970,eraResourseandEnvironmentalProfileAnalysis( REPA), (Hunt e Franklin, 1996). Umdosprimeirosestudosquantificandoasnecessidadesderecursos,emisseseresduos originadospordiferentesembalagensdebebidasfoiconduzidopelo"MidwestResearchInstitute" (MRI)paraaCompanhiaCocaColaem1969.Esteestudonuncafoipublicadodevidoaocarcter confidencial do seu contedo, sendo no entanto utilizado pela companhia, no incio dos anos setenta como um input nas suas decises sobre embalagens. Um dos resultados interessantes do trabalho daCoca-Colafoidemonstrarqueasgarrafasdeplsticonoerampiores,dopontodevista ambiental,doqueasdevidro.Anteriormente,osplsticostinhamareputaodeumproduto indesejvelemtermosambientais,tendooestudoREPAdemonstrado,queestareputaoera baseada em ms interpretaes (Hunt e Franklin, 1996). Nofinalde1972omesmoinstituto(MRI)iniciouumestudonasembalagensdecervejasesumos, encomendadopela"U.S.EnvironmentalProtectionAgency"(USEPA),oqualmarcouoinciodo desenvolvimento da ACV como se conhece hoje (Guine, 1995). A inteno da USEPA era examinar asimplicaesambientaisdautilizaodeembalagensdevidroreutilizveisemvezdelatase garrafasnoreutilizveis,porquenaalturaasgarrafasreutilizveisestavamaserrapidamente substitudas por embalagens no-reutilizveis. Esta foi de longe a mais ambiciosa REPA at altura, tendo envolvido a indstria do vidro, ao, alumnio, papel e plstico e todos os fornecedores daquelas indstrias,tendo-secaracterizadomaisde40materiais.Aps o conhecimento dos resultados deste estudo, toda a gente assumiu que uma garrafa reutilizvel seria claramente superior (Hunt e Franklin, 1996). ApsumlongoperododebaixointeressepblicoemACV,em1984oLaboratrioFederalSuio para Teste e Investigao de Materiais (EMPA) publicou um importante relatrio com base no estudo "BalanoEcolgicodeMateriaisdeEmbalagem"(OFEFP,1984)iniciadopelogoverno,quetinha como objectivo estabelecer uma base de dados para os materiais de embalagem mais importantes: alumnio,vidro,plsticos,papelecarto,chapasdelata(Fink,1997).Oestudotambmintroduziu ummtodoparanormalizareagregaremissesparaoareparaaguautilizandoasnormas (legislao) para aquelas emisses e agregando-as, respectivamente nos chamados "volume crtico de ar" e "volume crtico de gua". De alguma forma, esta filosofia de avaliar os impactes ambientais foimaistardedesenvolvidaerefinadaporAhbe,BraunschweigeMller-Wenknorelatrio Metodologia dos Ecobalanos (Methodologie des Ecobilans sur la base de l'optimisation cologique), no qual proposto o clculo de ecopontos (Ahbe et al., 1991). NaHolandaaabordagemdosvolumescrticoserasimultneaeindependentementedesenvolvida por Druijff(Guine, 1995). A partir de 1990 houve um notvel crescimento das actividades ACV na Europa e nos EUA, o qual reflectido no nmero de "workshops" e outros "forums" que tm sido organizados principalmente pela "Society of Environmental Toxicology and Chemistry" (SETAC). AtravsdosseusramosnaEuropaeEUAa SETAC desempenha um papel fundamental em reunir profissionais,utilizadoreseinvestigadoresparacolaboraremnomelhoramentocontnuoda metodologiaACV.Osrelatriosdosprimeiros"workshops"SETACilustramosdesenvolvimentos metodolgicos e de terminologia que ocorreram no incio dos anos noventa (SETAC, 1991; annimo, 1992).PararesponderaumanecessidadecrescentenaorientaodeACVs,particularmentena EuropaondeaACVeramaisutilizada,asorganizaesEuropeiaeNorteAmericanadaSETAC planearameconduziramem1993emSesimbra-Portugalo"workshop-CodeofPratice"(SETAC, 1993b).Estedocumentopodeservistocomoo"maisaltodenominadorcomum"entreasposies Americana e Europeia na metodologia ACV (Gabathuler, 1997). Em 1992 foi formada a Sociedade para a Promoo do Desenvolvimento de Ciclo de Vida (SPOLD), comamissodejuntarrecursos,paraacelerarodesenvolvimentodametodologiaACVcomouma abordagem de gesto aceite para ajudar na tomada de deciso (Hindle e Oude, 1996). Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira8AOrganizaoInternacionalparaaNormalizao(ISO)criouem1992umcomittcnico(TC 207/SC5)tendoemvistaanormalizaodeumnmerodeabordagensdegestoambiental, incluindoACV(TiboreFeldman,1996).Ataomomentoforampublicadasasseguintesnormas relacionadas com ACV: ISO 14040: 1997Environmentalmanagement--Lifecycleassessment--Principlesand framework ISO 14041: 1998Environmentalmanagement--Lifecycleassessment--Goalandscope definition and inventory analysis ISO 14042: 2000Environmentalmanagement--Lifecycleassessment--Lifecycleimpact assessment ISO 14043: 2000EnvironmentalmanagementLifecycleassessment--Lifecycle interpretation ISO/TR 14049: 2000Environmentalmanagement--Lifecycleassessment--Examplesof application of ISO 14041 to goal and scope definition and inventory analysis ISO/TS 14048: 2002Environmentalmanagement--Lifecycleassessment--Datadocumentation format ISO/TR 14047: 2003Environmentalmanagement--Lifecycleimpactassessment--Examplesof application of ISO 14042 Oconceitodeciclodevidatem-seestendidoparaalmdeumsimplesmtodoparacomparar produtos,sendoactualmentevistocomoumaparteessencialparaconseguirobjectivosmais abrangentes, tais como sustentabilidade (Curran, 1999). A interligao dos sistemas de produto, que no se limitam por fronteiras geogrficas, requer que se continue a desenvolver a metodologia ACV a um nvel internacional. Em Portugal, ao contrrio da maioria dos pases da UE, no existe uma entidade pblica ou privada que tenha como objectivo principal desenvolver aspectos relacionados com a metodologia ACV. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira9 2.DESCRIO GERAL DE ANLISE DE CICLO DE VIDA A Anlise de Ciclo de Vida (ACV) a compilao e avaliao das entradas, sadas e dos potenciais impactes ambientais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida.Otermociclodevidarefere-semaioriadasactividadesnodecursodavidadoprodutodesdea suafabricao,utilizao,manuteno,edeposiofinal;incluindoaquisiodematria-prima necessriaparaafabricaodoproduto.AFigura2.1ilustraospossveisestgiosdeciclodevida que podem ser considerados numa ACV e as tpicas entradas/sadas medidas (USEPA, 2001). Figura 2-1 Estgios do ciclo de vida do produto (Fonte: USEPA 2001) NumestudoACVdeumprodutoouservio,todasasextracesderecursoseemissesparao ambientesodeterminadas,quandopossvel,numaformaquantitativaaolongodetodoociclode vida, desde que "nasce" at que "morre" - from cradle to grave, sendo com base nestes dados que so avaliados os potenciais impactes nos recursos naturais, no ambiente e na sade humana. O processo ACV uma sistemtica abordagem faseada composta por quatro componentes: definio deobjectivosembito;anlisedeinventrio;anlisedeimpacte;e,interpretaodosresultados, como se ilustra na Figura 2.2 (ISO 14040: 1997). Figura 2-2 Fases de uma Anlise de Ciclo de Vida (Fonte: ISO 14040:1997) Matrias-primas Sadas Energia Entradas Resduo slidos Emisses para o ar Descargas para a gua Outras descargas ambientaisCo-produtos Limite do sistema Aquisio matrias-primas Fabricao Utilizao/Reutilizao/ Manuteno Reciclagem/ Gesto do resduo Estrutura de ACV Interpretao Anlise de inventrio Definio de objectivos e mbito Anlise de impacte Aplicaes Directas: Desenvolvimento e melhoramento do produto. Planeamento estratgico. Poltica governamental. Marketing. Outras Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira10 DefiniodeObjectivosembitoDefineedescreveoproduto,processoouactividade. Estabeleceocontextonoqualaavaliaoparaserfeitaeidentificaoslimiteseefeitos ambientais a serem revistos para a avaliao. Anlise de Inventrio Identifica e quantifica a energia, gua e materiais utilizados e descargas ambientais(p.ex:emissesparaoar,deposioderesduosslidos,descargasdeefluentes lquidos). Anlise de Impacte Analisa os efeitos humanos e ecolgicos da utilizao de energia, gua, e materiais e das descargas ambientais identificadas na anlise de inventrio. InterpretaoAvaliaosresultadosdaanlisedeinventrioeanlisedeimpactepara seleccionar o produto preferido, processo ou servio com uma compreenso clara das incertezas e suposies utilizadas para gerar os resultados. AmetodologiaACVtemnumerosasaplicaes,desdeodesenvolvimentodeprodutos,passando pelarotulagemecolgicaeregulao,atdefiniodecenriosdeprioridadeedepoltica ambiental. Benefcios de um estudo ACV OsdadosdeumestudoACVemconjuntocomoutrainformao,porexemplo,dadosdecustose performance,podemajudarosresponsveispelatomadadedecisonaselecodeprodutosou processos que resultem num menor impacte para o ambiente. AmetodologiaACVanicaquepermiteidentificaratransfernciadeimpactesambientaisdeum meio para outro (p.ex:, a eliminao de emisses atmosfricas pode ser feita custa do aumento das emissesdeefluenteslquidos)e/oudeumestgiodeciclodevidaparaoutro(p.ex:,dafasede aquisio de matrias-primas para a fase de utilizao). Por exemplo, quando seleccionamos entre dois produtos concorrentes pode parecer que a opo-1 melhor para o ambiente porque necessita de menos matrias-primas, na fase de fabricao, que a opo-2. Porm, porque na elaborao de um estudo ACV so considerados todos os estgios do ciclodevida,osresultadosfinaispodemmostrarqueaopo-1quemaisimpactecausano ambiente, dada a necessidade que tem de um maior consumo de electricidade, na fase de utilizao, que a opo-2. Sem a elaborao de um estudo ACV estes factos no sero detectados.Na elaborao de um estudo ACV, os pesquisadores podem (USEPA, 2001): Desenvolver uma sistemtica avaliao das consequncias ambientais associadas com um dado produto. Analisarosbalanos(ganhos/perdas)ambientaisassociadoscomumoumais produtos/processosespecficosdemodoaqueosvisados(estado,comunidade,etc.)aceitem uma aco planeada. Quantificar as descargas ambientais para o ar, gua, e solo relativamente a cada estgio do ciclo de vida e/ou processos que mais contribuem. Assistir na identificao de significantes trocas de impactes ambientais entre estgios de ciclo de vida e o meio ambiental. Avaliar os efeitos humanos e ecolgicos do consumo de materiais e descargas ambientais para a comunidade local, regio e o mundo. Compararosimpactesecolgicosenasadehumanaentredoisoumaisprodutos/processos rivais ou identificar os impactes de um produto ou processo especfico. Identificar impactes em uma ou mais reas ambientais especficas de interesse. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira11 Limitaes de um estudo ACV AelaboraodeumestudoACVnecessitanormalmentedemuitosrecursosearrasta-sepormuito tempo. Deste modo, os recursos financeiros devero ser balanceados com os benefcios previsveis do estudo. O estudo ACV no determina qual produto ou processo o mais caro ou funciona melhor. Por isso, a informao desenvolvida num estudo ACV deve ser utilizada como uma componente de um processo de deciso que conta com outras componentes, como sejam, o custo e a performance. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira12 3.DEFINIO DOS OBJECTIVOS E MBITO DO ESTUDO AprimeiracomponentedaACVconsistenadefiniodosobjectivosdoestudo,seumbito, estabelecimentodaunidadefuncional,eestabelecimentodeumprocedimentoparaassegurara qualidade do estudo (Consoli et al., 1993). 3.1Objectivo do Estudo SegundoaNormaISO14040oobjectivodeumestudoACVdeveexpordeformanoambguaa aplicao planeada, as razes para levar a cabo o estudo e a audincia pretendida, i.e, a quem iro ser comunicados os resultados do estudo.WeidemacitadoporFrischknecht(1996)propequeasaplicaesparaACVsejamdivididasem aplicaesespecficasempresaeaplicaesgenricasenumnveloperacional,tcticoe estratgico.Almdisso,acrescentaaindaumadistinoentreaplicaesinformativaseaplicaes que visam directamente alteraes, conforme se ilustra na Tabela 3-1. Tabela 3.1-1 Aplicaes da ACV (Weidema) citado por Frischknecht (1996) Aplicao da ACVEspecfica EmpresaGenrica Operacional: *Informao (informao do produto) *Alterao (melhoramento do produto) Declarao de produto Desenvolvimentodo produto Informao do consumidor Pesquisa orientada para o produto Tctica: *Informao (rotulagem do produto) *Alterao (regulao do produto) Marketing Fornecedor e/ou utilizador de necessidades e incentivos Rotulagem ambiental Normas de produtos, taxas, e subsdios Estratgica: *Informao (desempenho do produto) *Alterao (estrutural) Prioridades especficas da empresa Ajustamento na gama de produto Prioridades genricas Legislao do produto 3.2mbito do Estudo NadefiniodembitodeumestudoACV,devemserconsideradoseclaramentedescritosos seguintesitems(ISO14040):asfunesdosistemadeprodutoou,nocasodeestudos comparativos,ossistemas;aunidadefuncional;osistemadeprodutoaserestudado;oslimitesdo sistemadeproduto;osprocedimentosdeafectao;ascategoriasdeimpacteemetodologiasde Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira13anlise de impacte e subsequente interpretao a ser utilizada; requisitos dos dados; pressupostos; limitaes;requisitosiniciaisdequalidadedosdados;tipoderevisocrtica,senecessrio;tipoe formato do relatrio requerido para o estudo. O mbito deve ser suficientemente bem definido para assegurar que a extenso, a profundidade e o detalhe do estudo sejam compatveis e suficientes, para atingir os objectivos planeados. AACVumatcnicaiterativa.Porisso,ombitodoestudopodenecessitardesermodificado durante a sua conduo medida que recolhida informao adicional. UmaexplanaotocompletanoserrequeridasegundoHeijungsetal.,(1992),seaACVse destinaaserutilizadaapenasinternamentenumaempresa,p.ex:paraoptimizaro"design"do produto. Funo do Sistema e Unidade Funcional Para descrever um sistema e o seu desempenho, SETAC, (1991) especificam que o sistema global deve ser dividido em sries de subsistemas ligados entre si por fluxos de materiais ou de energia.Umavezidentificadastodasascomponentesdosubsistema,cadaumadelaspodeservistacomo um sistema no seu verdadeiro sentido e ir receber energia e materiais e emitir poluentes para o ar e para a gua, resduos slidos e outras descargas ambientais alm dos produtos teis, como ilustrado na Figura 3.1.Paraalmdosimpactesdosmateriaisprimrios,asdescargasambientaisassociadascoma produo,utilizao,transporteedeposiodosmateriaissubsidiriosutilizadosnosistemadevem ser includos nos limites do sistema. Anecessidadetotaldematrias-primaseenergiaeassadastotaisderesduosslidos,lquidose gasosos do sistema global simplesmente a soma das entradas e sadas de todas as componentes dos subsistemas. O modelo correcto se no violar as leis cientficas, assegurando em particular que aleideconservaodamassaseaplicaequeasleisdatermodinmicasorespeitadas,em especial: a energia de reaco de qualquer processo qumico no pode ser menor que a entalpia de reacopadro;e,a eficincia de qualquer processo de converso de energia (calor-para-trabalho) no pode ser superior mxima eficincia reversvel de converso. Figura 3.1-1 Entradas e sadas em um sistema e subsistema de produto AnormaISO1440recomendaqueombitodeumestudoACVdeveespecificarclaramenteas funes do sistema a ser estudado. A unidade funcional uma medida do desempenho das sadas funcionais do sistema de produto, que constitui a referncia para a qual as entradas e as sadas so relacionadas.Estareferncianecessriaparaassegurarqueacomparabilidadedosresultados Matrias-primas SadasEnergia Entradas Resduo slidosEmisses para o arDescargas para a gua Outras descargas ambientaisProdutos utilizveisLimite do sistema Aquisio matrias-primasFabricaoDistribuio e transporteUtilizao/Reutilizao/ManutenoReciclagemGesto do resduoAnlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira14ACV feita numa base comum, sendo particularmente crtica quando diferentes sistemas esto a ser avaliados. Afunodeumaempresaquesededicaporexemplo,pinturaserexecutarpinturas.Aunidade funcionalparaumsistemadepinturapodeserumaunidadedesuperfciecoberta,seafuno deixarumacoberturaprotectivaedecorativanumasuperfciedemadeira.Seafunoalterada para incluir durabilidade, a unidade funcional pode ser uma unidade de superfcie protegida por um perodo de tempo definido (Tibor, 1996). MuitasdasdiscrepnciasaparentesentreestudosACVrelatadosnaliteraturasurgemporqueos sistemasnosoespecificadosconvenientementenumabasecomparvelouporquesistemas diferentes esto a ser comparados (Consoli et al., 1993). Limites do sistema (princpios) Quandoseavaliaumsistemadeproduto,oslimitesdosistemaemestudodevemserclaramente definidos.Devemserdemarcadososlimitesentreosistemadeprodutoeoambiente,eentreo sistemadeprodutoinvestigadoeoutrossistemasdeproduto(Assies,1992).NametodologiaACV cradletograveasentradasemcadaprocessosoconsideradasdesdeopontoemqueso extradososrecursosdanatureza,sendoassadasseguidasatdescargafinaldoresduono ambiente. Isto no entanto normalmente impraticvel num estudo, pelo que se deve decidir quais os processos que devem, e os que no devem, ser includos nos limites do sistema (Assies, 1992; Tibor, 1996). No workshop de Leiden acordou-se que na generalidade, podem omitir-se componentes do sistema que contribuam com menos de 1% para a massa do produto total, especialmente se ele inferior certeza estatstica do factor menos preciso (Huisingh, 1992). Uma excepo a esta regra o caso de substnciasaltamentetxicasoupersistentesourecursosescassos.Nestescasos,mesmoassim, 1%damassapodeaindasersignificativo,devendoserincludas.Quantoinclusodebensde capital em ACVs, consensual, que na comparao de dois processos estes devem ser includos na ACV, apenas nos casos em que os investimentos associados so significativamente diferentes. Para excluir um processo dos limites do sistema podem ainda utilizar-se os seguintes argumentos, de acordo com Weidema, (1993):1)quandoumaanlisedesensibilidademostraqueacontribuiodoprocessonoinfluencia significativamente o resultado final do estudo; 2)quando a contribuio do processo, para o processo seguinte, pode ser caracterizada como uma proporo fixa do fluxo deste, ou de outro processo definido, e esta proporo mais baixa que a incerteza naquele fluxo (isto pode ser visto como uma anlise de sensibilidade informal);3)quandooprocessopertenceaumacertaclasseoutipo(p.ex:,bensdecapital)eo"screening" confirmaqueesteprocedimentonoenvolveexclusodecontribuiesquepodem significativamente influenciar os resultados.AsvantagensedesvantagensdestasopessodescritasemdetalheporVigonetal.(1992).A primeira opo, envolvendo uma anlise de sensibilidade formal, tem a vantagem de ser sistemtica esegura.Asuadesvantagemquerequeradisponibilidadedeumagrandequantidadededados preliminaresparaarealizaodaanlisedesensibilidade.Amaiordesvantagemdasoutrasduas opes so a sua natureza arbitrria ( a qual parcialmente remediada pela anlise de sensibilidade informaleofactodassuasconsequnciasdependeremdaqualidadedosdados.Assim,podeser necessrioefectuarumarevisodoslimitesdosistemamedidaqueaqualidadedosdados aumenta, no decurso do estudo. Osbensdeequipamento,emissespessoais(utilizaodeenergia,arcondicionado,sanitrios), deposio imprpria de resduos (lixeira ilegal), geralmente no so includos nos limites do sistema, porque se conclui terem um pequeno efeito nos resultados (Vigon et al., 1992; Frischknecht, 1996). Emmuitoscasos,esegundoFrischknecht,(1996),ascargasambientaisdevidasainfra-estruturas so baixas (menos de 5 a 10%). No entanto, so importantes no sector dos transportes (construo e manutenodeestradasecaminhosdeferro)edasenergiasrenovveis(p.ex:,hidroelectricidade, aquecimento solar). Os produtos agrcolas so outra rea onde as infra-estruturas so responsveis Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira15poraproximadamente15%doconsumototaldeenergiadeacordocomWeidemacitadopor Frischknecht, (1996). AnormaISO14041(1998)recomendatrscritriosparadecidirseincluirouexcluirpartesdo sistemadeproduto:massa,energiaerelevncia ambiental. Lindforset al, citados por Frischknecht, (1996)recomendamqueoslimiares("cut-offs")devemserbaseadosemjulgamentosde especialistas, com conhecimento dos processos e produtos envolvidos. Como especificado na norma ISO 14040 (1997), o critrio aplicado no estabelecimento dos limites do sistema deve ser identificado e justificado no mbito do estudo. Vrios factores determinam os limites dosistema,incluindoaaplicaopretendidadoestudo,assuposiesfeitas,critriocut-off, restries de dados e custos, e audincia pretendida.De acordo com Mclanaghan (1994) uma razo para a limitada utilizao dos resultados de ACV em subsequentes estudos o inadequado nvel de normalizao para a definio dos limites do estudo, noexistindoassimbasescomparveisnasquaisseavaliamosestudos.Comoresultado,existem provavelmente tantos limites diferentes quantos os estudos ACV Mclanaghan (1994). Qualidade dos dados Osrequisitosdequalidadedosdadosespecificam,emtermosgerais,ascaractersticasdosdados necessriasparaoestudo.Requisitosdequalidadedosdadosdevemserdefinidosparapermitir atingirosobjectivosembitodoestudoACV.Osrequisitosdequalidadedosdadosdevemreferir (ISO 14040): cobertura temporal; cobertura geogrfica; cobertura tecnolgica; preciso, integridade e representatividadedosdados;consistnciaereprodutibilidadedosmtodosutilizadosaolongoda ACV;fontesdosdadosesuarepresentatividade;incertezadainformao.Quandoumestudo utilizadoparasuportarumadeclaraocomparativaquereveladaaopblico,osrequisitosde qualidade dos dados mencionados anteriormente, devem ser referidos. Um levantamento das abordagens sugeridas para avaliao da qualidade dos dados num inventrio, feitoemSETAC,(1998).Aprogressodaavaliaodaqualidadedosdadostemsidode abordagenstipopost-itnote,ondemuitosindicadoresdequalidadedosdadossocaracterizados qualitativamente,atsabordagensmaisrecentes,ondesofeitossumriosquantitativosde caracterizaesdeindicadoresdequalidadededadosbaseadosemjulgamento(DQI).Osautores fazemumadescriodosseguintesestudosquesegundoelesrepresentamoestado-da-artedos procedimentos de avaliao da qualidade dos dados (AQD) para anlises de inventrio: SETAC Data QualityWorkshopGuidelines(SETAC,1994);EPADataQualityGuidelines(USEPA,1995);Data AttributeRatingSystem(DARS)(Becketal.,1994);Numerical,Unit,Spread,Assessment,and PedigreeScheme(NUSAP)(FuntowiczandRavetz,1990);PedigreeMatrices(Weidemaand Wesnoes,1995);DamageFunctionApproaches(Lee,1995);DerivedProbabilityDistributionsand Monte Carlo Random Draws (Kennedy et al. 1996). Osdoisprimeirosdocumentosanteriormentereferidos,solinhasdeorientaogeralelaboradas respectivamentepelaSETACeUSEPA,queidentificamquestesimportantesnaavaliaoda qualidade dos dados. O mtodo DARS um mtodo semi-quantitativo que utiliza cinco atributos para factores de emisso e um sistema de ordenao para desenvolvimento de um resultado entre 1 e 10 paracadaatributo.Omtodo"pedigreematrices"usaessencialmenteosmesmosobjectivosde qualidadedosdadosqueosdefinidosnosdocumentosSETACeUSEPAeosresultadosda avaliao so uma srie de valores para cada entrada simples do inventrio. Comparao entre Sistemas Emestudoscomparativos,aISO14040estipulaqueaequivalnciadossistemasaserem comparados,deveseravaliadaantesdainterpretaodosresultados.Ossistemasdevemser comparados utilizando a mesma unidade funcional e consideraes metodolgicas equivalentes, tais como: desempenho, limites do sistema, qualidade dos dados, procedimentos de afectao, regras de deciso na avaliao de entradas e sadas e anlise de impacte. Qualquer diferena entre sistemas relativamente a estes parmetros deve ser identificada e relatada. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira16Nocasodedeclaraescomparativasreveladasaopblico,estaavaliaodeveserconduzidade acordocomoscritriosdoprocessoderevisocrtica,descritosnopontoseguinte,devendoser executada uma anlise de impacte. Reviso Crtica - Consideraes Reviso crtica , de acordo com a norma ISO 14040, uma tcnica para verificar se um estudo ACV satisfaz os requisitos desta Norma Internacional quanto metodologia, dados e relatrio. Na fase de mbito do estudo deve ser definido o objectivo e qual o tipo de reviso crtica desejada ou seja, o que vai ser abrangido, a que nvel de detalhe e quem deve estar envolvido no processo. A reviso crtica deve ser feita por especialistas familiarizados com os requisitos destas Normas e com os necessrios conhecimentostcnicosecientficos.Podemserespecialistasinternosouexternos,mas independentes do estudo ACV.De acordo com SETAC, (1991) os estudos ACV devem ser sujeitos a uma reviso especializada nos estgios crticos do desenvolvimento de modelos e antes de publicao. No entanto, quando o estudo utilizado apenas para fins internos empresa, a reviso especializada formal ser opcional. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira17 4.ANLISE DE INVENTRIO Apsoobjectivoembitodoestudoestaremclaramentedefinidos,afaseseguintedametodologia ACV a anlise de inventrio que identifica e quantifica as entradas e sadas de e para o ambiente, do sistema de produto investigado. O seu resultado essencial muitas vezes chamado de tabela de inventrio (de Haes et al., 1996, Heijungs et al., 1992, Consoli et al., 1993).Oprocessodeconduodeumaanlisedeinventrioiterativo.medidaqueosdadosso conhecidosemaisinformaoacercadosistemaadquirida,novosrequisitosdedadosou limitaespodemseridentificados,requerendoumaalteraonosprocedimentosderecolhade dados, para que os objectivos do estudo ainda sejam satisfeitos. Algumas vezes, pontos importantes podemseridentificadosquerequeremrevisesdosobjectivosoumbitodoestudo(ISO 14040:1997E). A anlise de inventrio processa-se atravs das seguintes fases: construo da rvore do processo; definiodoslimitesdosistema(deprodutocomoambienteedeprodutocomoutrossistemasde produto);finalizaodoslimitesdosistema;recolhadedados;procedimentosdeclculos (procedimentos de afectao e procedimentos de construo da tabela de inventrio). 4.1rvore do Processo A melhor forma de representar as componentes de um sistema de acordo com o Code of Pratice (Consolietal.,1993)desenvolverumfluxogramaourvoredoprocesso,representandoas interligaes entre os subsistemas. Um fluxograma representativo da maioria dos sistemas industriais consiste de 3 grupos principais de operaes, como ilustrado na Figura 4.1 (SETAC, 1991). Figura 4.1-1 Grupos dentro de um sistema industrial (SETAC, 1991) 1)Sequnciaprincipaldeproduo:aquelasoperaesresponsveispelaaquisiodasmatrias-primas, produo, utilizao, transporte e deposio do produto. 2)Produo de materiais auxiliares: tais como, embalagem e maquinaria necessrias para processar as matrias-primas que alimentam o processo principal, ou sequncia de produo. 3)Indstrias de produo de combustveis: que fornecem a energia necessria para fazer funcionar o sistema. Nos trs grupos de operaes, as entradas de material so matrias-primas do ambiente e, portanto, asoperaesnecessriasparaextrairestesmateriaisdoambientedevemserincludasdentrodos limites do sistema. A sequncia de produo principal normalmente a mais fcil de identificar. 4.2Limites do Sistema Indstrias de produo de combustveisProduo de materiais auxiliaresSequncia principal de produo Limite do sistema Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira18AFigura4.2mostraosdoisdiferentestiposdelimitesdosistema(deHaesetal.,1996):oslimites com o ambiente e os limites com a tecnosfera (com outros sistemas de produto). A definio destes limites pode influenciar significativamente os resultados do estudo.

Figura 4.2-2 O sistema de produto e seus limites (de Haes et al., 1996) Limite do Sistema: Produto-Ambiente Na definio dos limites do sistema do produto com o ambiente a questo mais importante reside em determinarquaisosprocessosquefazempartedosistemadeprodutoequaisfazempartedo sistemaambiente.DuassituaespodemserdistinguidasdeacordocomFrischknecht(1996)ede Haes et al. (1996):a)processosbiolgicos,taiscomoproduoflorestalpodemserconsideradoscomofazendoparte do ambiente ou do sistema econmico; quando so considerados parte do sistema econmico, o Sol, CO2, H2O, so entradas ambientais; quando os processos biolgicos so considerados parte do ambiente a entrada biomassa. b)resduos para aterro podem ser considerados parte do sistema econmico (emisses e produo de metano como uma fonte de energia) e parte do ambiente (resduos slidos como sada para o ambiente). Algunsprocessos,comoporexemplo,osoloparaproduoflorestal,pertencemsimultaneamente aos sistemas econmico e ambiental (Heijungs et al. 1992). Neste caso a parte superior do solo pode serconsideradapartedosistemaeconmico,enquantoosubsolopodeserconsideradopartedo ambiente. No existe ainda consenso de qual critrio utilizar para estipular os limites, por exemplo, o grau de influncia antropognica ou custo de produo, alm do corte da floresta. Limite do Sistema: Produto - Outros Sistemas de Produto Umaspectorelacionadocomoslimitesentreosistemadeprodutoestudadoeoutrossistemasde produtorelaciona-secomofactodemuitosprocessosterementradasde,ousadas,paraoutros sistemasdeproduto(i.,processosmulti-sistema).Assim,olimiteentreosistemadeproduto estudadoeoutrosistemadeprodutodeveserdefinido,tendoemconsideraoestesprocessos, devendopartedasentradasesadasambientaisdosprocessosserafectasentreestesdiferentes sistemas de produto.A afectao tratada de forma mais aprofundada nos pontos seguintes, uma vez que se demonstra queaescolhadoprocedimentodeafectaopodeinfluenciarsignificativamenteosresultadosdos estudos ACV (de Haes, et al., 1996). 4.3Finalizao dos Limites do Sistema Afasefinalnadeterminaodarvoredoprocessoconsisteemlimitarosistemadeprodutoaos processosquecontribuemdeformarelevanteparaalgumaentradaousadaambiental(Guine, 1995;deHaesetal.,1996).Conformereferidoanteriormente,soutilizados"cut-offs"deliberados para incluir ou excluir da rvore do processo bens de capital, infra-estruturas (estradas), etc.AMBIENTE ECONOMIA fluxos econmicos sistema de produto fluxos econmicos fluxos ambientais fluxos ambientaisAnlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira19Autilizaodeumsimplescritrionumrico,p.ex:,excluirtodosos processos que contribuem para qualqueraspectoambientalcommenosde1%,podeterconsequnciasindesejveis,segundo Heijuns et al., (1992). Esta opo pode resultar, salientam os autores, na excluso de quase todos os efeitosambientaisquandoosprocessossodivididosnosseussub-processos.Osautores apresentam uma soluo para este problema que desenhar os processos excludos dos limites do sistemadeproduto,nosendoquantificadosnarvoredoprocesso,masincludoscomopro memoria.Destemodo,quandoainformaoacercadetaisprocessosficardisponvel,podeser includa uma vez que foi excluda somente por razes prticas. Outrarazoparaconscientementeomitirprocessosnoscasosemqueserealizaumaanlisede diferena, ou seja, quando dois ou mais sistemas de produtos so comparados e as partes idnticas so excludas (Heijungs et al., 1992). Por exemplo, quando se comparam diferentes tipos de estrutura de janela, o vidro pode ser excludo, porque considerado irrelevante para o estudo. Experinciascomestudosdecasopodemtambmserutilizadasparaidentificararelevncia ambientaldedeterminadosprocessos,permitindodestemododecidirdasuaincluso,ouno,nos limites de um sistema de produto em estudo (Guine, 1995). 4.4Recolha de Dados Paraanlisedoinventrio,edeacordocomanormaISO14040,devemserrecolhidososdados qualitativosequantitativosparacadaprocessounitrioqueestejaincludodentrodoslimitesdo sistema. A recolha de dados feita em dois tipos de fluxos de entrada e de sada, conforme se ilustra naFig.4.3,sendoumprocessocomplexoeintensivoemrecursos,podendoosprocedimentos adoptadosvariarcomombito,osistemaeaaplicaopretendidaparaaACV(Heijungsetal., 1992). Osistemainternacionaldeunidades,SIpodeserutilizadoparaexprimirtodasasemissese extraces (Heijungs et al., 1992): a maioria das emisses e recursos podem ser expressas em kg ou seus derivados (ton., mg,...); os dados de energia podem ser expressos em kw, MJ. De acordo com o Code of Pratice (Consoli et al., 1993) os dados devem ser obtidos das empresas que operam os processos especficos, a menos que algo em contrrio seja referido nos objectivos e mbito do estudo. Quando estes dados no esto disponveis, podem ser utilizados dados de outras fontes potenciais, tais como: dados de projecto dos processos; clculos de engenharia baseados na qumicaetecnologiadosprocessos;estimativasdeoperaessimilares;ebasesdedados publicadas. Os dados devem ser baseados num perodo de tempo, que seja suficientemente longo, para atenuar comportamentosanormais,taiscomoparagensdemquinasouperturbaesnoprocesso.O perodo de tempo equivalente a um ano fiscal, para o qual esto disponveis a maioria dos dados dos processosdeproduo,consideradosuficiente,paracontemplartodososcomportamentos anormais que possam existir ao nvel dos processos (SETAC, 1991; Vigon et al., 1992). Figura 4.4-3 Representao dos fluxos econmicos e ambientais de entrada e de sada de um processo econmico (adaptada de Heijungs et al., 1992) materiais rec. abiticos produtos de reciclagemenergia emisses p/ solo Entradas da economia Sadas para a economia Entradas do ambiente Sadas para o ambiente materiaisenergiaprodutos parareciclagemrec. biticos uso de solo emisses p/ aremisses p/ gua Processo Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira20Devemserbemdocumentadasasbasesdetodososdados,assimcomoasuafonte,relevncia geogrficaetemporal,tcnicasutilizadasparaponderaoedeterminaodosvaloresmdios.A qualidade dos dados deve ser consistente com os objectivos e mbito do estudo ACV. Os dados so apresentados num formato normalizado, ou seja, so apresentados em relao a uma dada unidade de sada, para cada operao unitria do subsistema e, para a qual deve ser elaborado um balano de massa e energtico. Dada a exigncia de consistncia internacionalmente aceite que o balano de massa e de energia para cada processo deve ser completo, ou seja, que (SETAC, 1992): =js,jie,im m 4-1 onde: me,i - representa a massa da entrada i; ms,j - representa a massa da sada j. E, =jj sii eE E, ,4-2 onde: Ee,i - representa a energia da entrada i; Es,j - representa a energia da sada j. 4.5Procedimentos de Clculo Aps a recolha de dados necessrio definir os seguintes procedimentos de clculo: procedimentos deafectaodascargasambientaisaosvriossistemasdeprodutoenvolvidosnoestudo;e, procedimentos de clculo da tabela de inventrio. 4.5.1Procedimento de Afectao Talcomosereferiuanteriormente,quandoociclodevidadoproduto,materialouservioestudado afectaoutrosciclosdevidanoincludosnosistemaemanlise,necessrioaplicarregrasde afectao.Afectar,assimoactodedistribuiracadafunodoprocessoasuaquota-partede responsabilidade pelas cargas ambientais causadas pelos processos e transportes num ciclo de vida (Ekvall T., 1994b). Osprocessosondeosproblemasdaafectaopodemserrelevantes,so(Heijungsetal.,1992; Consoli et al., 1993; Huppes G., 1994; de Haes, et al., 1996): a)Produo: processos com multi-sistemas de sada; b)Processamento de resduo combinado: processos com multi-sistemas de entrada; c)Reciclagem em ciclo fechado ("closed loop"): em que o produto/material volta ao mesmo sistema de produto; d)Reciclagem em ciclo aberto ("open loop"): em que o produto/material utilizado noutro sistema de produto; e)Reciclagememcascata:oproduto/materialsucessivamenteutilizadoemvriossistemasde produto. Na prtica difcil distinguir entre processos multi-sadas e reciclagem em ciclo aberto uma vez que o materialreciclado,numprodutosecundrio,podeservistocomoumco-produto(Heijungsetal., 1992). AnormaISO14041(1998)recomendaumaordemdescendentedeprocedimentosdeafectao baseada nos seguintes princpios: Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira21Evitar a afectao pela subdiviso do processo unitrio em dois ou mais processos ou minimiz-la, alargando os limites do sistema; Aplicao de uma relao fsica (massa, energia) entre os produtos envolvidos; Aplicao de qualquer outra relao como, por exemplo, causalidade econmica. Estasrecomendaes,aplicam-seasistemasmulti-funestaiscomo:co-produo,tratamentode resduocombinadoereciclagememcicloaberto.AnormaISO14041,dedicatambmumsub-captulo descrio de procedimentos de afectao para reutilizao e reciclagem. 4.5.2Tabela de Inventrio OCode of Pratice (Consoliet al., 1993), apenas refere ser importante, que no relatrio dos dados do inventrio do ciclo de vida (ICV), no seja perdida informao devido forma de apresentao dos dados, ou seja, que o nvel de detalhe (em termos de entradas e sadas) que foi utilizado ao longo da recolha dos dados, seja mantido no relatrio.Para os sub-processos mais importantes os dados devem, na medida do possvel, ser apresentados comoumvalormdio(ououtramedidadetendnciacentral)egama(valorsuperioreinferior)ou alguma medida de variabilidade em torno da mdia. Apsarecolhadedadoseaplicaodosprocedimentosdeafectaonecessriocalculara extenso de cada um dos processos na rvore do processo. Dois mtodos podem ser utilizados para este procedimento: o mtodo sequencial; e, o mtodo matricial. Mtodo Sequencial No mtodo sequencial o procedimento de clculo relativamente claro quando se dispe dos dados de entrada normalizados para cada um dos subsistemas componentes.Porexemplo,aFig.4.4mostraumasimplessequnciadossubsistemas1,2,e3paraosquaisa energia normalizada necessria respectivamente E1, E2, e E3. Figura 4.5.2-4 Sequncia linear de processos (SETAC, 1991) Se o balano de massa indica massas m1, m2, m3, e m4, ento a energia total do sistema (Es), ser (SETAC, 1991): Es = m4*E3 + m3*E2 + m2*E14-3 A energia total pode ser normalizada, como energia por unidade de sada da operao 3, usando o fluxo de massa (m4) como parmetro de normalizao. A energia normalizada do sistema (En) : En = Es/m44-4 Os clculos dos resduos slidos e das emisses para o ar e gua so idnticos e as necessidades de matrias-primas foram j determinadas pelo balano de massa.Sequnciasnolinearesdeoperaes(tiporede)asquaistmrefernciasmtuas,podemser convertidasemsequnciaspseudo-linearesdevendo,noentanto,serreconhecidoqueeste Sequncia Linear 1 2 3 m1m2m3m4 E1 E2 E3Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira22procedimento uma aproximao e ir introduzir erros nos clculos. Uma forma satisfatriade lidar comestasredesiterao:valoresiniciaissoatribudosaosoperadoreseosistemacalculado. Osvalorescalculadossoagorasubstitudosporosvaloresiniciaiseosistemarecalculado.Os novosvaloressoagorasubstitudoseoreclculoexecutadonovamente.Esteprocedimento repetidoatasalteraesnosvaloresrecalculadosseremiguaisprecisodosdadosdeentrada (SETAC, 1991). Esteprocedimentoiterativoumimportanterefinamentorecentenestetipodeclculosetem reveladoalgumasdeficinciasemtrabalhosanteriores.Porexemplo,aeficinciaparaproduode electricidadeemInglaterrautilizandoumsistemapseudo-linear30%,enquantoqueocalculado usandoumprocedimentoiterativoinferiora27%oquesignificaqueosestudosanteriores subestimavam a energia associada com a utilizao de electricidade (SETAC, 1991). Porque o sistema, como inicialmente definido, determina essencialmente as caractersticas de todos ossubsistemascomponentes,oresultadofinalirsercaractersticodestaespecficasriede subsistemas. Se algum destes subsistemas alterado em alguma forma, ento ir fazer-se sentir um efeito em todos os outros subsistemas; o mesmo dizer que o balano de massa global ir alterar-se.importantereconhecerqueumsubsistemanopodeserisoladodosistema,modificadoem alguma forma, e reinserido sem afectar o desempenho do sistema global. Mtodo Matricial Nomtodomatricial(mtodosimultneo),conformedescritoemHeijungsetal.,(1992),Ferreira (1999),aocorrnciadosprocessosdeterminadasimultaneamenteemvezdesequencialmente. Esta abordagem permite lidar com ciclos, em vez de saltar entre processos. O mtodo matricial tem outra vantagem: possvel fornecer expresses algbricas para a quantificao e ocorrncia de cada processo e assim para a tabela de inventrio e o perfil ambiental. Nomtodomatricialosdadoscontidosnarvoredoprocessosoarmazenadosnumamatriz.Um processorepresentadoporumvectorcolunaondeapartesuperior(a1...ar)contmasentradase sadaseconmicas,eaparteinferiorasentradasdeesadasparaoambiente(b1...bs),conforme representado na expresso matricial 4-5. O nmero de processos na rvore (q); as linhas representam fluxos de um tipo (p.ex: kg de PVC, MJ de electricidade); e, as colunas representam processos ( p. ex: produo de vidro). ABa ...a...a... ...... ... ...a ...a...a... ... ... ... a ...a...ab ...b...b... ... ... ...b ...b...b... ... ... ...b ...b...b11 1i 1qj1 ji jqr1 ri rq11 1i 1qk1 ki kqs1 si|\

|.| =.........sq

(((((((((((((((( 4-5 A matriz A (parte superior da matriz 4-5) referida como matriz tecnolgica e a matriz B (parte inferior da matriz 4-5) referida como matriz de intervenes (Heijungs e Frischknecht, 1998). Enquanto que osfluxoscorrespondentesslinhasnamatrizdeintervenessoreferidosporaquelesautores como intervenes ambientais, a ISO no reserva um termo separado para estes fluxos, utilizando o termogeral"fluxoelementar"enodocumentoEPA(Vigonet.al.,1992)asdescargasdepoluentes para o ambiente so chamadas de "cargas ambientais", sendo este o termo adoptado neste trabalho.Arvoredoprocessocompletapossuiumafunoexterna:aunidadefuncionalseleccionadana definio dos objectivos e mbito do estudo. Em notao vectorial isto representado como parte de Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira23umprocessokernel;esteumprocesso,possivelmentefictcio,quecontmosistemadeproduto inteiro; a sua nica sada econmica a unidade funcional: |\

|.| =

(((((((((((((((11s... ... ...... jr4-6 onde:(1, ... r) representam a parte econmica do processo kernel, e (1, ... s) a tabela de inventrio. A unidade funcional corresponde a um dos (j); as outras componentes de so iguais a zero. A tabela de inventrio desconhecida: o objectivo da anlise de inventrio calcular a tabela de inventrio. Apremissausada,quandosecalculaaocorrnciadecadaprocessoquetodososprodutos, materiais e servios utilizados por um processo so fornecidos por outros processos e que o resduo doprocessomanuseadoporoutrosprocessos.Ento,haverumbalanoparacadalinha; dependendo da natureza da linha, isto pode ser um balano de massa, de energia, ou outro. Quando a contribuio quantificada de cada processo referida como (pi ) o balano da linha (j) dado por: a pji iiqj==1 4-7 Isto aplica-se a cada linha na seco econmica: = ==j r a pji i jiq11,... : 4-8 Esta equao conhecida como a equao balano. Quandosecalculaatabeladeinventrio,soutilizadosprocessossimples;processosmltiplos foram afectados num estgio anterior. A consequncia, para a equao de balano que q=r: matriz Aquadrada.Porm,adistinoentreqercontinuaraserutilizadaparaaumentaraclarezada exposio. Umsistemalineardeequaestaiscomoaequaodebalanotemumasoluoparaos coeficientes (p1 ...pq), dada pela regra de Cramer (Graham, 1979): pAAii= =det( )det( ),i 1,...q 4-9 onde:Ai a matriz A na qual a coluna i foi substituda pela coluna : Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira24Ai=

((((((((a ...aa ...a... ...... ... ...... ...a ...aa ..a... ... ... ...... ...a ...a a ... a11 1i-1 1 1i+1 1qj1 ji-1 j ji+1 jqr1 ri-1 r ri+1 rq...4-10 e, det(A) o determinante da matriz A, chamada matriz tecnolgica (Heijungs e Frischknecht, 1998). A tabela de inventrio () pode agora ser obtida multiplicando os coeficientes (pi) pelas caractersticas do processo (bki ) e totalizando-os para cada carga ambiental: k ki iiqb p ==k = 1,...s14-11 AaplicaodaregradeCramerassegura,queosprocessos,quenarvoredoprocessotm relaescirculares,soincludossemiteraoou"cut-off",devidoaofactodaequaodebalano ser resolvida simultaneamente, pelo mtodo matricial. No mtodo sequencial, a contribuio de cada processo calculada individualmente, sem considerar a sua interdependncia. A matriz do processo (P) de dimenses (r + s) x (q + 1), pode agora ser definida como: Pa pb pji i i qj rj rki i i qk sk s=======( ) )( ) ),...,,...,,...,,...,,...,,...,111111((jk4-12 Estamatrizforneceumaimagemcompletadovalorassociadoacadaentidadeeconmicae ambiental,ouseja,acontribuiodecadaprocessoparaosistemadeprodutoepossibilitaa execuodeumaanlisededominncia:podemestudar-sequaisosprocessosquecontribuem dominantemente para a emisso de uma determinada substncia. Atabeladeinventriopodeserespecificadaadiferentesnveis:aonveldoprocesso(polticade processo); ao nvel da substncia (poltica da substncia); ao nvel do produto (poltica do produto). Outraformaderesolveraequaobalano(4-8)atravsdamatrizinversa.Asquantidadesna equaobalanopodemsersumarizadasnaseguinteequaomatriz(Heijungs1996a,Heijungse Frischknecht, 1998): A p . = 4-13 Dalgebradasmatrizes(Graham,1979),temosqueovalorde(p),podeserobtidodaexpresso anterior, invertendo a matriz A e depois multiplicando-a pelo vector (), ou seja: p A =1. 4-14 onde:A-1 a matriz inversa de A (matriz tecnolgica). A condio para a inverso da matriz A que ela seja quadrada. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira25Aequaodatabeladeinventrio (4-11) pode tambm ser transformada, de acordo com a lgebra das matrizes, na seguinte expresso: = B p . 4-15 onde:B - representa a parte ambiental da matriz (4-5). Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira26 5.ANLISE DE IMPACTE DO CICLO DE VIDA Anlise de Impacte do Ciclo de Vida (AICV) definido como sendo um processo tcnico, quantitativo, e/ouqualitativo,paracaracterizareavaliarosefeitosdascargasambientaisidentificadasna componente inventrio (SETAC, 1991, Consoli et al., 1993).NumcontextodeACV,aanlisedeimpactepodeservirdoisobjectivos(SETAC,1993):tornaros dados de inventrio mais relevantes pelo aumento do conhecimento acerca dos potenciais impactes ambientais;e,facilitaraagregaoeinterpretaodosdadosdeinventrioemformasquesejam mais manejveis e significativas para a tomada de deciso. Para uma AICV, os impactes so definidos como as consequncias causadas pelos fluxos de entrada edesadadeumsistemanasadehumana,plantaseanimais,ouadisponibilidadefuturados recursos naturais. OsprocedimentosdeAICVpodemserdistinguidosentreprocedimentos"fase-nica"e procedimentos "multi-fase" (de Haes, 1996b). Aprincipalrazoparaumaabordagem"fase-nica"asuasimplicidadedeaplicao.Neste procedimento, a sada da fase Anlise de Inventrio directamente relacionada com alguns valores de referncia (p.ex:, normas de qualidade ambiental ou custos de reduo de emisses) seguida pela agregaodosvaloresresultantes.Soexemplosdesteprocedimentoosmtodos"VolumeCrtico" (Buwal,1991),"Ecopontos"(Ahbeetal.,1991)e"EPS"(SteeneRyding,1992)descritosnofinal deste captulo. Devidosobretudosuamaiortransparncia,oprocedimento"multi-fase"temsidoemprincpio preferido (de Haes, 1996b), sendo por isso descrito mais detalhadamente nos pontos seguintes. 5-1 Elementos de AICV AfaseAICVcompreendeumasriedeelementosobrigatriosedeelementosopcionais,conforme se ilustra na Fig. 5.1. Figura 5-1 Elementos da fase AICV (adaptado de ISO 14042:2000(E)) Elementos Obrigatrios Seleco de categorias de impacte, indicadores de categoria e modelos de caracterizao Classificao (atribuio dos resultados de ICV) Perfil Ambiental AICV (resultados do indicador de categoria) Elementos Opcionais Normalizao Agregao Ponderao Anlise de qualidade dos dados Caracterizao (clculo dos resultados do indicador de categoria)Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira27 Os elementos obrigatrios convertem os resultados do ICV em resultados de indicador de categoria (perfilambiental)paraasdiferentescategoriasdeimpacteeoselementosopcionaisservempara normalizar,agruparoupesarosresultadosdoindicadoretcnicasdeanlisedequalidadedos dados. AFig.5.2,representaaestruturageraldeAICV,mostrandoarelaoentreosresultadosdo inventriodeciclodevida,categoriasdeimpacte,indicadoresdecategoriaecategoria(s)deponto final e ilustra estes conceitos relativamente categoria de impacte acidificao. Figura 5-2 Conceito de indicadores de categoria (Fonte: ISO 14042: 2000(E)) Ametodologiaeaestruturacientficaparaaanlisedeimpacteestaindaaserdesenvolvida. Modelosparaascategoriasdeimpacteestoemdiferentesestgiosdedesenvolvimento,no existindo uma metodologia aceite na generalidade para associar consistente e correctamente dados de inventrio com potenciais impactes ambientais especficos.Para a fase de AICV a Norma ISO 14042: 2000(E) descreve procedimentos em vez de metodologias oumodelosespecficos,implicandoquequalquermetodologiaoumodeloaceitvel,desdeque, satisfaa os critrios gerais da ISO. 5-2 Seleco de Categorias de Impacte, Indicadores de Categoria e Modelos de Caracterizao A seleco de categorias de impacte o primeiro passo numa AICV, que ir ser considerado como parte da ACV global. Este passo deve ser executado durante a fase inicial de definio de objectivos embito,paraorientaroprocessoderecolhadedadosdeICVeasreconsideraesseguintesa esta fase. Oindicadordecategoriapodeserescolhidoalguresaolongodomecanismoambientalentreos resultadosdeICVeospontosfinaisdecategoriaconformeilustradonaFigura5-2(ISO14042, 2000). Resultados do inventrio de ciclo de vida (ICV) Resultados do ICV atribudos categoria de impacte Indicadores de categoria) Categoria de ponto final Modelo de caracterizaoRelevncia ambiental Categoria de impacte Exemplo Kg de NOx, SOx, HCl etc. Acidificao Emisses acidificantes (NOx, SOx, etc) Descarga de proto (H+) - floresta - vegetao - etc. Mecani smo amb i enta lAnlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira28DeacordocomaISOeogrupoWIA-2(SETAC-Europa)ospontosdepartidarelevantesparaa definio de categorias de impacte e indicadores de categoria e para os correspondentes factores de equivalncia so (CML, 2001): Pontodepartidagenricoparaumaestruturadecategoriasdeimpacteeindicadoresde categoria Deve ser desenvolvida uma estrutura que seja aberta a futuros progressos cientficos e aparecimento de informao mais detalhada. Ponto de partida genrico para fixar todas as categorias de impacte 1ascategoriasdevememconjuntopermitirumaavaliaoabrangentedosimpactesrelevantes, como correntemente entendidos (completeness) (ISO/WIA-2). 2 as categorias devem ter um mnimo de sobreposio e evitar dupla contagem a menos que isso seja requerido pelos objectivos e mbito do estudo (ISO/WIA-2). 3 - as categorias devem ser internacionalmente aceites, i.., baseadas num acordo internacional ou aprovadas por um organismo internacional competente (ISO). 4 o nmero total de categorias de impacte no deve ser demasiado elevado (WIA-2). Pontos de partida para a seleco de categorias num estudo ACV especfico: 1ascategoriasdeimpacteseleccionadasdevemserconsistentescomosobjectivose mbito do estudo ACV (ISO). 2-ascategoriasdeimpacteseleccionadasdevemformarumasriecompreensivadeassuntos ambientais relacionados com os objectivos e mbito do estudo ACV (ISO). Com base nos resultados dos workshops de Leiden (SETAC, 1992) e Sandestin (SETAC, 1993), no Code ofPractice (Consoli et al, 1993) apresentada uma lista de categorias de impacte na qual ilustradaarelaodascategoriasdeimpacteespecficasparaasreasgeraisdeproteco, conforme Tabela 5-1. Estas mesmas categorias de impacte so apresentadas em U.S.EPA (2001) e na lista proposta na ISO/TR 14047 (2003E), como sendo as normalmente utilizadas em estudos ACV. Tabela 5-1 Lista de categorias de impacte para AICV (Consoli et al. 1993, ISO/TR 14047 (2003E) Categorias de Impactereas Gerais para Proteco A) Depleo de RecursosRecursoSade HumanaSade Ecolgica Recursos abiticos + Recursos biticos + B) Poluio Aquecimento global(+)+ Depleo do ozono(+)(+) Formao de oxidantes fotoqumicos++ Acidificao(+)+ Eutroficao (ou Nitrificao)+ Toxicidade humana+ Ecotoxicidade(+)+ C) Degradao de Ecossistemas e Paisagem Utilizao do solo+ + significa impacte potencial directo; (+)significa impacte potencial indirecto; Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira29Uma lista padro de categorias e subcategorias de impactes tambm apresentada em CML, 2001, na qual so reconhecidos trs grupos principais:GrupoACategoriasdeimpactebaseparaasquaispropostoummtododecaracterizao base e correspondem de um modo geral s categorias de impacte apresentadas na Tabela 5-1, com uma ligeira alterao da categoria ecotoxicidade aqutica a qual sub-dividida em: ecotoxicidade aqutica na gua fresca e ecotoxicidade aqutica na gua martima. Grupo B Categorias de impacte especficas de um estudo para as quais proposto um mtodo de caracterizaobase/alternativo.Incluem-senestegrupo:impactesdousodesolo(perdadafuno suportedevidaeperdadabiodiversidade);ecotoxicidade(sedimentodeguafrescaesedimento martimo); impactes de radiao ionizante; odor (mau odor no ar); rudo; calor; e, casualidades. GrupoCOutrascategoriasdeimpacte-paraasquaisnenhummtododecaracterizaobase proposto.Incluem-se neste grupo: depleo de recursos biticos; dissecao; e, odor (mau odor na gua). Aenergiadeixadadeforadalistadecategoriasdeimpactecombasenoargumentodequeo consumodeenergianoumproblemaambientalemsi,contribuindoantesparadiversos problemas, nomeadamente a depleo de recursos, aquecimento global, acidificao, eutroficao e algumas perturbaes.Osresduosslidostambmnosoconsideradosumproblema,masantesumprocesso econmico(armazenamentoderesduosslidos)originandoemissesparaoar,guaesolo, utilizando espao e produzindo metano, como uma potencial fonte de energia. A) Depleo de Recursos (categorias relacionadas com entradas) O conceito de depleo refere-se ideia que as reservas de um recurso esto a ser diminudas pela actividade humana, de modo que o recurso no pode por muito mais tempo, servir como entrada para o sistema em considerao. Os impactes directos da depleo de um recurso so (SETAC, 1993):reduo na oportunidade para futuras geraes terem acesso ao recurso; a eventual presso causada nos substitutos; e, a incapacidade de prosseguir com as actividades dependentes desse recurso. Impactes indirectos da depleo de um recurso so, por exemplo, a diminuio da populao de uma determinada espcie de ave pela alterao do seu habitat, como consequncia do corte das rvores de uma floresta. Os recursos tm sido categorizados de diversas formas:Heijungsetal.,(1992);Consolietal.,(1993);Guine,(1995)dividemosrecursosembiticos (p.ex:, rvores, elefantes) e abiticos (p.ex:, minrios); SETAC(1993)dividemosrecursosemrenovveis(oufluxo)(p.ex:ar,gua,radiaosolar, correntesdosoceanos,recursosbiticos)erecursosno-renovveis(oustock)(p.ex:terra, recursos de energia primria - combustveis fsseis); deHaes,(1996b),Finnveden,(1996)dividemosrecursosemabiticosebiticos.Dentrodos recursosabiticosebiticosfazemumadistinoentre:recursosdepsito-queestosempre sujeitos a depleo, uma vez que no se regeneram num tempo de vida humano (p.ex:, minrios); recursos fundo - que podem ser utilizados ou sujeitos a depleo dado que possuem capacidade deregeneraonohorizontetemporalhumano(p.ex:,pinheiro);e,recursosfluxo-queso sempre utilizados, no sujeitos a depleo (p.ex:, radiao solar e vento). DesalientarqueosignificadodotermofluxoutilizadoporSETAC,(1993)correspondeaodos termos fluxo e fundo utilizados por Finnveden (1996), enquanto que os recursos stock de SETAC, correspondem aos recursos depsito de Finnveden. Osrecursossoporvezesdivididosemduasoumaiscategoriasnabasedascaractersticas funcionais, como por exemplo, recursos portadores de energia e recursos no-energticos. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira30 B) Poluio (categorias relacionadas com sadas) Assub-categorias(aquecimentoglobal,depleodoozono,...)agregadasnacategoriadeimpacte "poluio"estodiferenciadas,naTabela5-1,nasreasdeproteco(sadehumanaesade ecolgica),podendoobservar-sequeumascategoriassorelevantesparaasduasreasde proteco;porexemplo,adepleodoozonoirconduziraumaumentonaradiaoultravioleta (UV), a qual perigosa para as pessoa e para os ecossistemas. Ascargasambientaispodemcausartambmmaisdoqueumtipodeimpacteesoporisso chamadas de cargas com impactes mltiplos (de Haes, 1996b): Impactesparalelos,referem-seadoisoumaistiposexclusivosdeimpactesquesocausados pela mesma carga ambiental como, por exemplo, os efeitos txicos e a acidificao do SO2. Impactes em srie, referem-se adois ou mais tipos de impactes causados sequencialmente pela mesmacargaambientalcomo,porexemplo,osmetaispesadosquepodemprimeirocausar impactes ecotoxicolgicos e posteriormente efeitos toxicolgicos humanos. Impactesindirectos,soimpactescausadosporumfactorinduzidoporumadadacarga ambiental,deumtipodiferentedosimpactesdirectamentecausadospelascargasambientais como, por exemplo, os impactes causados pela toxicidade do alumnio, induzida pela acidificao. Impactescombinados,soimpactescausadosporumacombinaodeduasoumaiscargas ambientais, tais como o caso de NOx com CxHy na formao do ozono. Um exemplo de cadeia de efeito ambiental para aquecimento global (Guine et al., 1993): emisses de gases com efeito de estufa alterao na fora radioactiva (efeito de 1 ordem) alterao da temperaturaglobal(efeitode2ordem)subidadonveldomar(efeitode3ordem)etc.).As possibilidades de previso de efeitos decrescem medida que a sua ordem aumenta. Em princpio, entradasesadasdevemserligadasmaisbaixaordemdeefeito,queaindapodeserclaramente relacionada cadeia de efeito considerada. C) Degradao de Ecossistemas e Paisagem NoCodeofPracticea"utilizaodesolo"consideradaumacategoriadeimpacte,conforme mostrado na Tabela 5-1. No documento apresentado por Guine et al., (1993), a "utilizao de solo" noconsideradaumproblemaambiental,masantesumproblemadeplaneamentofsico.Mais importante que a quantidade de espao utilizado, a qualidade da utilizao do espao, em termos dedegradaodoecossistema,eporissoaquelesautorespropemclassificaresteaspectosobo ttulo degradao do ecossistema fsico.De acordo com de Haes, (1996b) a categoria de recurso solo um tanto heterognea, englobando impactesdaexploraodoprpriosolo,produodebens,processosdedegradao,taiscomo degradaodosolo,evriasformasdedegradaodoecossistemaincluindofogo,dissecaoe fragmentaodapaisagem.Oautorpropeestacategoriadeimpactecomofazendopartedas categorias relacionadas com entradas (grupo de depleo de recursos). Na estrutura apresentada por Finnveden, (1996) utilizao e transformao do solo um ttulo para umnmerodediferentesaspectosrelacionadoscoma"utilizaodesolo",taiscomo:solo, degradaodoecossistemaepaisagem,fragmentaodapaisagem,dissecaoeintroduode novas espcies. A percepo do que se entende por "utilizao de solo" est longe de ser clara, segundo Heijungs et al.,(1997).Algunsautoresinterpretam"utilizaodesolo"emtermosdeumaocupaodesolo, indiferentementedaqualidadedosoloedosaspectos perturbadores da actividade considerada. No outroextremoencontram-seosautoresqueconsideramquedeveserfeitaumaanlisecuidadaao tipodesoloperturbadoepor quanto tempo, incluindo aspectos tais como: tempo de regenerao e biodiversidade. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira31 Modelos de Caracterizao No workshop de Sandestin (SETAC, 1993), foi identificada uma variedade de instrumentos de anlise de impacte, baseados na experincia da "U.S. National Environmental Policy Act" (NEPA) em reas relacionadas,taiscomo:anlisederisco(AR);anlisedeimpacte(AI);anliseambiental(AA);e, anlise de impacte ambiental (AIA). Aquelesinstrumentos,quediferemnasuaextenso,profundidadeegamadesdegenricosa especficos do local, foram classificados na seguinte hierarquia: Nvel1Anlisedecarga-naqualdadosespecficosdoinventriososimplesmentelistadose eventualmenteagrupadosdeacordocomosseusefeitospotenciais;estemtodopodeportanto incluirsomadosdadosdeinventrioparacargasquepodemseratribudasaumacategoriade impacte particular. Nvel 2 Anlise de equivalncia - na qual os dados de inventrio so agregados na base de factores de equivalncia (p.ex:, Volume Crtico). Nvel 3 Anlise de toxicidade, persistncia, e bioacumulao - na qual os dados de inventrio so agregados com base nas consideraes de propriedades qumicas inerentes. Nvel 4 Anlise dos efeitos / exposio genrica - na qual os impactes so determinados com base em informao acerca dos processos ambientais, em vez de informao especfica do local. Nvel 5 Anlise dos efeitos / exposio especfica do local - na qual os impactes so determinados com base na informao especfica do local acerca da rea de impacte relevante. Aanlisedecarganosatisfazalgunsdoselementosdadefiniodeclassificaoeno estabelecequalquerligaoquantitativaentrecargaseefeitos.Aanlisedosefeitos/exposio especficadolocal,nopraticvelnumaACV,sendomaisapropriadanumaanlisedeimpacte ambiental (AIA) onde uma anlise ambiental executada para uma actividade num local bem definido (Antunes,1990).Assim,dosmtodosanteriormentepropostosapenastrssoadequadospara caracterizaodeemissesdesubstncias:anlisedeequivalncia;anlisedetoxicidade, persistncia e bioacumulao; e anlise dos efeitos / exposio genrica. Dostrsmtodosaplicveisparacaracterizaoomaisaceitvelactualmenteseromtodode anlise dos efeitos / exposio genrica. Exemplos deste mtodo so a classificao de emisses de substncias que contribuem para a depleo do ozono de acordo com os potenciais de depleo do ozono (ODP), a classificao de emisses de substncias que contribuem para o efeito de estufa de acordo com os chamados potenciais de aquecimento global (GWP), e a classificao de emisses desubstnciasquecontribuemparaacriaodeoxidantesfotoqumicosdeacordocomos chamadospotenciaisdecriaodeozonofotoqumico(POCP).Comestesmtodosobtm-seum resultadodeefeitogeralportipodeproblema,aocontrriodomtododeanlisedetoxicidade, persistnciaebioacumulaoemqueseobtmquatroresultadosdeefeitoparasubstncias ecotxicas (LC50, NOEL, biodegradao e bioacumulao). Factoresdeequivalnciaestoaserdesenvolvidosparacategoriasdeimpactetaiscomo(SETAC, 1993):acidificao,eutroficaoecargasdeCBO/CQO,quenoestoaindavalidados cientficamente.Paramuitascategoriasdedepleoderecursos,taisfactoresaindanoesto disponveis,emboraosprincpiosparaasuadeterminaosejamrelativamentedirectos.Para categorias de peturbaes, os factores de equivalncia e os princpios que devem ser aplicados para asuadeterminaosomuitomenosclaros.Odesenvolvimentodefactoresdeequivalnciade toxicidadeenquantodirecto,emprincpio,complicadopelofactodequetipicamentemltiplos mecanismosestaroenvolvidos,existindofrequentementeumafaltadedadosacercados mecanismosdose-efeito.Estesfactoreslimitamacapacidadeparadefinirumabaseestritamente cientfica para agregao dos dados. DeHaes,(1996)propequeosnveisdesofisticaopropostosanteriormenteem(SETAC,1993) podemsermaisconsistentesatravsdaintroduodasseguintesdimensesdeinformaode impacte:informaodoefeito;informaododestino(fate);informaoaonveldebase (background); informao espacial. Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira32 Factores de Caracterizao O factor de caracterizao expressa a contribuio de uma unidade de carga ambiental (p.ex, 1kg de CFC-11) para as categorias de impacte escolhidas (aquecimento global e depleo do ozono). Diversasdesignaestmsidodadasaosfactoresutilizadosparaagregaonascategoriasde impacte. As publicaes da SETAC referem-se a factores de equivalncia, enquanto que Heijungs etal.,(1992)utilizamaexpressofactoresdeclassificaoedeHaes(1996b)factoresde caracterizao.Nopresentetrabalhoadoptou-seadesignao"factoresdecaracterizao",queseconsideraser umaexpressomaisconsistentecomasuaaplicaonafasedecaracterizaodosimpactes ambientais e que utilizada na Norma ISO 14042: 2000(E). O termo factor de caracterizao engloba os seguintes tipos de factores (de Haes, 1996b): Factoresdeexposio-incluemsomenteaspectosrelacionadoscomexposiodascargas ambientais (p.ex:, persistncia); Factoresefeito-incluemsomenteasensibilidadedosreceptoresescolhidosrelativamentes cargas ambientais (p.ex:, toxicidade); Factores exposio-efeito - incluem informao acerca de exposio e efeito (p.ex:, GWP). Nos pontos seguintes apresentam-se alguns dos modelos propostos para determinar os factores de caracterizao das categorias de impacte, ilustradas na Tabela 5.1. 5-2-1Depleo de Recursos Abiticos De acordo com Guine e Heijungs citados em CML (2001), o mtodo de caracterizao baseado nas reservasltimasetaxasdeextracoamelhoropo,pelofactodeestesparmetrosmelhor indicarem a seriedade da depleo dos recursos. A equao : iirefi refijmRRPPS . .2((

= 5-1 onde:Sj - representa o resultado do impacte na categoria de impacte j;mi - massa do recurso;Ri - reserva de recurso abitico medido na mesma unidade de mi;Rref - reserva de recurso abitico de referncia (antimnio); Pi - produo lquida do recurso (extraco menos regenerao); Pref - extraco anual global do recurso abitico de referncia (antimnio); O resultado do indicador, expresso em kg de um recurso de referncia (antimnio) : =ii im x ADP abitica depleco5-2 onde: ADPi=potencialdedeplecoabitica(AbioticDepletionPotential)dorecurso(i)(geralmente adimensional) mi = quantidade do recurso (i) extrado (kg) Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira33Guine(1995)desenvolveuPDAsparamuitoselementosutilizandooantimniocomoelementode referncia. Osaspectosmaisimportantesnadefiniodoproblemadedepleodosrecursosabiticossoa sua abundncia (reservas) e a sua importncia social (produo anual). Existem, no entanto, outros aspectosquedevemserconsideradosnadefiniodoproblemadedepleo,taiscomo:reservas provadas;possibilidadedesubstituio(combustveisfsseisporenergiasolar);funcionalidade (expressa em preo). 5-2-2Depleo de Recursos Biticos De acordo com Guine e Heijungs citados em CML (2001), o mtodo que cumpre maior nmero de requisitos e, por isso, aquele cuja aplicao tem presentemente maior exequibilidade, : iirefi refijmRRPPS * *2((

=5-3 onde:Sj, mi, Pi, Ri-tm o mesmo significado que no caso da depleo de recursos abiticos; Pref - extraco anual global do recurso bitico de referncia (elefante africano);Rref - reserva de recurso bitico de referncia (elefante africano);Autilizaoderecursosbiticosestrelacionadacomadefiniodoslimitesdosistema relativamentediscussoeconomia-ambienteduranteaanlisedeinventrio.Umaplantaode rvorescultivadasnovistanamaioriadasvezescomoumaextracoderecursos,masantes comoumprocessoeconmicoquetemoutrostiposdeimpactes,devidoutilizaodesolo, utilizaodepesticidas,emissesdeamnia,entreoutros(deHaes,1996a).Oproblemada extraco existe somente quando os recursos biticos (no-cultivados), so obtidos da natureza. O resultado do indicador expresso em kg de um recurso de referncia (elefante africano): =ii im x BDP bitica depleco 5-4 onde: BDPi=potencialdedeplecobitica(BioticDepletionPotential)dorecurso(i)(geralmente adimensional) mi = quantidade do recurso (i) extrado (kg ou nmero) Guine(1995)desenvolveuPDBsparaalgunsrecursosbiticosutilizandooelefanteafricanocomo recursodereferncia.Sasetal.(1997),desenvolveramfactoresdecaracterizaoapenaspara madeira e peixes. 5-2-3Aquecimento Global Ospotenciaisdeaquecimentoglobal,GWP(GlobalWarmingPotential)desenvolvidospeloIPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), so generalizadamente utilizados (Nichols et al. 1996). OGWPdeumasubstnciaarelaoentreacontribuioparaaabsorodocalorderadiao resultante da descarga instantnea de 1 kg de um gs com efeito de estufa e uma igual emisso de dixido de carbono (CO2) integrada ao longo do tempo (Heijungs et. al. 1992): Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira34 = TCO COTi iidt t c adt t c aGWP02 20) () ((em equivalentes CO2) 5-5 onde:GWPi - representa o potencial de aquecimento global da substncia i expresso em equivalentes CO2;T - representa o horizonte de tempo (20, 100, 500 anos);ai - efeito de uma unidade de massa de substncia (i);ci(t) a concentrao da substncia (i) no tempo (t);aCO2 e cCO2 soparmetros correspondentes para a substncia de referncia (CO2).Horizontesdetempolongos(100e500anos)soutilizadosparaoefeitocumulativo,enquanto horizontesdetempocurtos(20anos)traduzemumaindicaodosefeitosdecurto-prazodas emisses. As incertezas no GWP aumentam com a extenso do horizonte temporal. O aquecimento global dado pela expresso: ii im . GWP = global o Aqueciment (kg de equivalentes CO2)5-6 onde:mi a massa em (kg) da substncia emitida . O resultado do efeito expresso em kg de equivalentes CO2. 5-2-4Depleo do Ozono Estratosfrico Potenciaisdedepleodoozono,ODP(OzoneDepletionPotential)tmsidodesenvolvidospela WMO (World Meteorological Organisation) para substncias que podem contribuir para a destruio dacamadadoozono,emtermossimilaresaosGWPs.OODPdefinidocomoarelaoentrea decomposio do ozono no estado de equilbrio devido a emisses anuais (fluxo em kg.ano-1) de uma quantidadedesubstnciaemitidaparaaatmosferaeadecomposiodoozononoestadode equilbrio devida a uma quantidade igual de CFC-11 (Heijungs et al. 1992): | || |11 33

=CFCiiO OODP (equivalentes CFC-11)5-7 onde:ODPi - representa o potencial de depleo do ozono da substncia i expresso em equivalentes CFC-11; [O3]i - representa a alterao na coluna de ozono no estado de equilbrio devido emisso anual da substncia (i);[O3]cfc-11-representaaalteraonacolunadeozononoestadodeequilbriodevidoemisso anual de CFC-11. O efeito de depleo do ozono pode ser quantificado atravs do resultado de efeito nico: ii im . ODP = ozono o a~Deple (kg de equivalentes CFC-11)5-8 onde:Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira35mi a emisso da substncia i em (kg). O resultado do efeito expresso em kg de equivalentes CFC-11. 5-2-5 Formao de Ozono Fotoqumico A formao de ozono fotoqumico um tipo de impacte que pode receber contribuies do monxido decarbono(CO)edetodososcompostosorgnicosvolteis(COV)capazesdereagiremcomo radicalhidrxidok(OH)paraformarradicaisperxido,quenapresenadexidosdeazoto(NOx)e luz ultra violeta (UV) podem induzir a formao de ozono e outros compostos reactivos na troposfera (Nichols et al., 1996). importante notar que este fenmeno ocorre somente na presena de NOx, e tanto os COV's como o NOx, contribuem para este impacte. Tmsidodesenvolvidospotenciaisdecriaodeozonofotoqumico(POCP)paraavaliaoda contribuio relativa, na formao do ozono troposfrico, de diferentes compostos orgnicos volteis. OsvaloressocalculadosutilizandoummodelodesenvolvidopelosLaboratriosHarwellemais tardemodificadoporAndersson-Skoeldetal.,pararepresentarascondiesnaEscandinvia (Nichols et al., 1996). AformaodeozonofotoqumicoestnormalmenteassociadocomosfumosdeVero(summer smog)emqueassubstnciasmaisreactivasiroreagirdentrodealgumashorasnavizinhanada fonteemissora(i.e,aonvelregionalounacional)enquantooscompostosmenosreactivospodem demorar mais tempo antes dos oxidantes serem formados (Heijungs et al. 1992). AComissoEconmicaparaaEuropadasNaesUnidas(UNECE)aentidadequecoordenaa tentativainternacionaldereduodeemissesdeCOVepropeaseguintedefiniodePOCP (Heijungsetal.,1992):oPOCPdeumaemissoarelaoentreaalteraonaconcentraode ozonodevidaaumaalteraonaemissodaqueleCOVeaalteraonaconcentraodeozono devida a uma alterao na emisso de etileno. A expresso matemtica do modelo : 4 2 4 2//H C H Ci iib ab aPOCP = (equivalentes etileno)5-9 onde:ai - representa a alterao na concentrao de ozono devida a uma alterao na emisso do COV i;bi - emisso integrada do COV i at aquele tempo;aC2H4 e bC2H4 - parmetros para a substncia de referncia (o etileno). OsvalorescalculadosparaPOCPdependemdospressupostosestabelecidosparaaconcentrao defundoemNOxedoperododetempoescolhidoparaoensaio.Pararepresentarasituaona Europa tendo em considerao simultaneamente a concentrao de NOx e COV's e um compromisso entrecompostosmuitoreactivosecompostoscomtemposdevidamaislongo,devemser considerados nos clculos dos POCP elevadas concentraes de NOx e perodos de tempo mdio de quatro a sete dias (Nichols et al., 1996). EmHeijungsetal.,(1992-Guide)soapresentados,paravriassubstncias,valoresmdiosde POCP, baseados em trs cenrios e nove dias e a gama de valores de POCP calculados com base em trs cenrios e onze dias. A gama nos resultados pode ser considerada como uma indicao da incertezadosdiferentesmtodosutilizados,paracalcularaalteraonaconcentraodeozono devido a uma alterao na emisso do COV. Citando (Derwent et al. 1996, 1998; Jenkin & Hayman, 1999) em CML (2001) referido que em 1996, 1998 e 1999 aqueles valores mdios de POCP foram actualizadosbaseadosnaaplicaodeummodelotrajectria5-diasdetransportedeCOVsobrea Europa. AformaodeoxidantetotalparadiferentestiposdeemissesdeCOV,obtm-seatravsda expresso (Heijungs et al. 1992): i i m POCP oxidante o a forma .~i= (kg de equivalentes etileno)5-10 Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira36onde:mi-representaamassadeCOViemitido(kg).Oresultadovemexpressoemkgdeequivalentes etileno (C2H4). 5-2-6 Acidificao Os poluentes acidificantes tm uma grande variedade de impactes no solo, gua subterrnea, guas superficiais,organismosbiolgicos,ecossistemasemateriais(edifcios).Exemplosdistoso:a mortalidadedepeixesnoslagosdaEscandinvia,odeclniodaflorestaeoesfarelardosmateriais dos edifcios (CML, 2001). AssubstnciasquemaiscontribuemparaaacidificaosooSO2,NOXeNHx.Asreasde protecosooambientenatural,oambientefeitopelohomem,asadehumanaeosrecursos naturais. Aacidificaoumadascategoriasdeimpactenaqualasensibilidadelocaljogaumpapel importante e a possibilidade de incluir diferenas regionais no modelo ACV tem sido um ponto chave nos anos mais recentes. Potenciais de acidificao (AP) foram desenvolvidos em analogia com o GWP, ODP e POCP sendo definidos como a relao entre o nmero de potenciais equivalentes H+ (i) por unidade de massa da substnciai(Mi)eonmerodepotenciaisequivalentesH+(ref)porunidadedemassadeuma substnciadereferncia(Mref).Odixidodeenxofre(SO2)erapropostocomosubstnciade referncia. O potencial de acidificao era dado pela seguinte expresso (Heijungs et al.,1992): 2 2//SO SOi iiMMAP = (equivalentes SO2) 5-11 Maisrecentemente,vriosmtodostmsidopropostosparalidarcomasdiferenaslocaisna sensibilidade acidificao (CML, 2001): a)Negligenciando emisses em reas no sensveis; b)Pesandoemissesdeacordocomasensibilidadedareanaqualelassoemitidas;Wenzel, 1998); c)Avaliando um cenrio mximo e um mnimo (Lindfors, 1996; Nichols et al., 1996); d)Estender os modelos para incluir sensibilidade regional e destino (Potting et al., 1998; Huijbregts, 1999b). Omtodorecomendado,emCML(2001),paracalcularospotenciaisdeacidificaodas substncias,omtodod)propostoporHuijbregts,porqueutilizafactoresmdiosEuropeus. HuijbregtsadaptouomodelodeacidificaoRAINSaospropsitosdaACV(LCA)passandoa chamar-seRAINS-LCAeutilizou-oparacalcularfactoresdecaracterizaoregionaispara acidificao.OsfactoresmdiosEuropeusforamcalculadospelaponderaodosomatriodos factores regionais para cada substncia acidificante: j ej ref rj eEuropa ej ej x rj eEuropa er xCLtx ACLtx AAP=, ,, ,,5-12 onde: APx,r potencial de acidificao regional da substncia x na regio r; Aej ecossistema e na clula de grelha j; CLej carga crtica para ecossistema e na clula de grelha j; Anlise de Ciclo de Vida Jos Vicente R. Ferreira37tr,x,j factor transporte fraco de Er,x depositada em j; Er,x emisso da substncia x na regio r. As substncias acidificantes podem ser agregadas atravs do AP aplicando a equao: =ii i m AP o a acidifica .~5-13 onde:APi - representa o potencial de acidificao da substncia i;mi - massa da substncia i (kg). 5-2-7 Eutroficao A eutroficao (Heijungs et al., 1992), o enriquecimento da gua ou solo em nutrientes, azoto (N) e fsforo(P),quepodemcausarumaindesejvelmudananacomposiodeespciesnos ecossistemas e uma reduo na diversidade ecolgica (Nichols et al., 1996). Nas guas superficiais a mudana na gama de espcies geralmente evidente pelo rpido crescimento das algas, o que pode levar a um deficit de oxignio, com os consequentes efeitos na flora e fauna.Opotencialdeeutroficao(EP)definidonomodelopropostoporHeijungsetal.,(1992)comoa relaoentreopotencialdebiomassaemequivalentesdeazoto(N)(i)porquantidadeemitidade substncia(Mi)eopotencialdebiomassaemequivalentesN(ref)porquantidadeemitidadeuma substncia de referncia (Mref). A substncia de referncia o 34PO . A expresso : =3434//PO POi iiMMEP (equivalentes 34PO )5-14 O EP utilizado para agregar emisses de substncias potencialmente eutrofizantes, de acordo com a seguinte equao: iii m EP o a eutrofica .~= (kg de equivalentes)5-15 onde:mi-representaaemissodasubstnciai(kg).Oresultadovemexpressoemkgdeequivalentes . Este mtodo de avaliao da eutroficao o recomendado em CML (2001). No entanto, os autores sugerem que a avaliao da eutroficao devia ser feita utilizando um mtodo que inclusse destino e exposio do meio, bem como, a variao da sensibilidade dos ecossistemas expostos. Se bem que j existem alguns destes mtodos (Huijbregts & Seppala, 2000 e Goodkoop & Spriensma, 1999) eles ainda apresentam algumas limitaes sua utilizao. 5-2-8 Toxicidade Humana A categoria de impacte toxicidade humana compreende o impacte na sade humana das substncias