III Congresso Brasileiro em Gestão do Ciclo de Vida de Produtos e Serviços “Novos desafios para um planeta sustentável” 03 a 06 de setembro de 2012 Maringá – PR - Brasil

IMPACTOS AMBIENTAIS DA CADEIA TÊXTIL DO ALGODÃO

POR MEIO DA AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA

T. L. SILVA1, P. P. BARBOSA

2, e G. DE ANGELIS NETO

3

1UEM-PEU/UTFPR – Universidade Estadual de Maringá/ Universidade Tecnológica Federal do Paraná,

taislarissa@hotmail.com 2UEM-PEU – Universidade Estadual de Maringá - Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana,

prisbarbosa@yahoo.com.br 3UEM-PEU – Universidade Estadual de Maringá - Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana,

ganeto@uem.br

O processo produtivo do algodão, para fins têxteis, possui um potencial de poluição elevado,

desde a obtenção da matéria-prima até a disposição final de seus produtos. Com o objetivo de

contribuir para o desenvolvimento sustentável foi desenvolvida a Avaliação do Ciclo de Vida

(ACV). Tal técnica permite avaliar os impactos potenciais associados a um produto ou

processo. A ACV é realizada mediante o uso de métodos de avaliação, os quais consideram

impactos ambientais globais e/ou relativos a regiões específicas. O objetivo do presente estudo

foi o uso da técnica ACV para a realização de um diagnóstico de impactos ambientais de parte

da cadeia têxtil do algodão, envolvendo as etapas de plantio e fiação. Para tanto, foi utilizada a

metodologia da ACV com o uso do software Simapro 7.3 e o método utilizado neste estudo foi

CML-2001. Os resultados indicaram que o processo de fiação é quem contribui mais para os

impactos ambientais. Em relação aos danos à saúde humana pode-se concluir que a etapa da

fiação é a maior responsável pelos impactos, enquanto que o plantio do algodão foi responsável

pelos impactos referentes ao ecossistema. O estudo alcançou seu objetivo, não negligenciando

as limitações do estudo, limitações estas devido à base de dados do software ser, quase sempre,

internacionais.

1. INTRODUÇÃO

A Avaliação do Ciclo de Vida é uma técnica para quantificar e avaliar os impactos ambientais

desde a extração dos recursos na natureza ao descarte final do produto. Trata-se de uma

ferramenta técnica de caráter gerencial, que se aplica ao desenvolvimento e melhoria do

produto, planejamento estratégico, elaboração de políticas públicas, marketing entre outras

(PRÉ CONSULTANTS, 2010).

Os primeiros estudos envolvendo o que hoje chamamos de ACV tiveram início durante a crise

do petróleo. Apesar do principal enfoque desses estudos na questão energética, alguns deles

chegaram a considerar vários aspectos ligados à questão ambiental, incluindo estimativas de

emissões sólidas, gasosas ou líquidas (JENSEN et al., 1997).

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Em 1965 a Coca Cola financiou um estudo para a comparação de diferentes tipos de

embalagens para refrigerantes e a determinação de qual delas apresentava índices mais

adequados de emissão para o meio ambiente. Tal estudo foi aprimorado em 1974 durante a

realização de um estudo para a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos – EPA

(Environmental Protection Agency), e é muitas vezes referenciado como um marco para o

surgimento do que hoje se conceitua ACV (CHEHEBE, 2002).

No início dos anos 90, a ACV ganha ênfase na temática ambiental. No mesmo período, ocorre

grande impulso com relação à consciência ambiental, com a publicação das normas ISO 14.000.

Posteriormente surgem as normas da série ISO 14.040 (2001), relativas à análise de aspectos

ambientais e dos impactos potenciais associados aos ciclos de vida de produtos, na qual, a maior

contribuição para a padronização dessa técnica foi dada pela SETAC – Society of

Environmental Toxicology and Chemistry (CHEHEBE, 2002).

Seguindo a padronização estabelecida foram definidos quatro componentes básicos para a

realização de uma ACV: definição de objetivo e escopo, análise de inventário, avaliação de

impacto e interpretação (SAIC, 2006).

A definição de objetivo e escopo é a etapa que define e descreve o processo ou produto,

estabelecendo o contexto no qual a avaliação será realizada e identificando os limites e efeitos

ambientais a serem revistos para a avaliação. A análise do inventário identifica e quantifica as

entradas e saídas do sistema. A avaliação de impacto analisa os efeitos humanos e ecológicos da

utilização de energia, água, materiais e descargas ambientais identificadas na análise do

inventário. Por fim, a interpretação avalia os resultados da análise do inventário (SAIC, 2006).

Chehebe (2002) define que dos resultados dessa etapa podem ser tiradas as conclusões e

recomendações às tomadas de decisão.

Para o setor têxtil, o Brasil abriga cerca de 30 mil empresas, as quais são responsáveis por 1,7

milhões de empregos diretos (FIEPR, 2010). Tal setor representa uma parte significativa dos

impactos ambientais globais devido ao consumo de água, energia e produtos químicos.

Sendo a fibra de algodão a fibra têxtil mais consumida no mundo, o presente estudo buscou

realizar um diagnóstico dos impactos ambientais da cadeia têxtil do algodão (MAPA, 2007).

Dentro das limitações existentes, como o tempo, o estudo começa na obtenção de matéria-prima

(plantio do algodão) e segue até a fase de fiação do mesmo.

Para a realização dessa ACV, verificou-se a necessidade do uso de recursos computacionais, e

optou-se por usar o banco de dados do software Simapro.

Simapro é o nome dado a uma família de software que foi introduzido em 1990 e vem sendo o

software mais utilizado para estudos de ACV.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

A metodologia da ACV utilizada por este trabalho tem como base os princípios definidos pelas

normas ISO 14.040 (2006) e ISO 14.044 (2006). A análise dos dados foi realizada por

intermédio do software Simapro 7.3, um programa da empresa Pré Consultants especializado

em avaliação do ciclo de vida. A avaliação foi dividida em quatro etapas: definição de objetivos

e escopo, análise de inventário, avaliação de impactos e interpretação.

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2.1 Definições de objetivos e escopo

O objetivo do estudo consiste em avaliar, do ponto de vista ambiental, a cadeia têxtil do

algodão, nas etapas de plantio e fiação. A unidade funcional deste estudo é a de 1kg de tecido de

algodão.

Os dados mais representativos para qualquer avaliação do ciclo de vida são os dados primários,

entretanto, para este estudo foram utilizados dados secundários da base do software Simapro.

O estudo abordou as seguintes unidades de processo:

Matéria-prima: Plumas de algodão; e

Fiação do algodão.

2.2 Análise do Inventário

No software Simapro foram criados três processos: Matéria-prima: Plumas de algodão

(Cotonicultura + Algodoeira), Fiação e Tecelagem.

O inventário do primeiro processo inclui o cultivo do solo, semeadura, controle de plantas

daninhas, adubação, controle de pragas e patogênicos, colheita e descaroçamento do algodão,

além da infraestrutura, como maquinário e galpão.

Neste estudo foram consideradas as entradas de fertilizantes, pesticidas, sementes, bem como

seus meios de transporte e emissões diretas ao campo.

A unidade funcional para o inventário da obtenção de matéria-prima é a produção de fibras de 1

kg de sementes de algodão, ambos com teor de umidade de 6%.

O inventário da fiação do algodão inclui o consumo de energia, transportes e infraestruturas

relacionadas ao processo de fiação do algodão como limpeza, cardação e a fiação propriamente

dita.

A unidade funcional para o inventário da fiação é a produção de fios de algodão para 1 kg de

plumas de algodão.

A avaliação foi conduzida até a etapa de caracterização. No software Simapro 7.3 optou-se pelo

método CML-2001, onde foram realizados os cálculos dos potenciais impactos ambientais.

As categorias do método CML-2001 utilizadas foram: Depleção de recursos abióticos,

Acidificação, Eutrofização, Aquecimento Global, Depleção de ozônio estratosférico, Toxicidade

humana, Ecotoxicidade de água doce, Ecotoxicidade marinha, Ecotoxicidade terrestre, e

Formação de ozônio fotoquímico.

No próximo subitem estão apresentados os gráficos referentes às participações dos processos no

impacto final de cada categoria disposta acima.

2.3 Avaliação de Impacto

A avaliação foi conduzida até a etapa de caracterização. No software Simapro 7.3 optou-se pelo

método CML-2001, onde foram realizados os cálculos dos potenciais impactos ambientais.

As categorias do método CML-2001 utilizadas foram: Depleção de recursos abióticos,

Acidificação, Eutrofização, Aquecimento Global, Depleção de ozônio estratosférico, Toxicidade

humana, Ecotoxicidade de água doce, Ecotoxicidade marinha, Ecotoxicidade terrestre, e

Formação de ozônio fotoquímico, conforme a Tabela 1.

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Tabela1 – Contribuição dos processos para os impactos ambientais

Categoria Unidade Matéria-prima Fiação

Depleção de recursos abióticos kg Sb eq 18.7% 81.3%

Acidificação kg SO2 eq 20.6% 79.4%

Eutrofização kg PO4 eq 64.1% 35.9%

Aquecimento global kg CO2 eq 22.6% 77.4%

Depleção de ozônio estratosférico kg CFC-11 eq 64.8% 35.2%

Toxicidade humana kg 1,4-DB eq 32.2% 67.8%

Ecotoxicidade de água doce kg 1,4-DB eq 88.3% 11.7%

Ecotoxicidade marinha kg 1,4-DB eq 17% 83%

Ecotoxicidade terrestre kg 1,4-DB eq 94.5% 5.52%

Formação de ozônio fotoquímico kg C2H4 eq 12.8% 87.2%

Fonte: Simapro, 2012

No próximo subitem estão apresentados os gráficos referentes às participações dos processos no

impacto final de cada categoria disposta acima.

2.4 Interpretação

Ao analisar a Tabela 1 podemos concluir de um modo geral, que o processo de fiação é a

atividade que dentre todas as categorias de impacto, onde se percebe maior contribuição de

impactos ambientais, seguida da etapa de plantio do algodão. A Figura 1 ilustra esta divisão na

participação final dos impactos.

Figura 1 – Participação dos processos nas categorias de impacto

A depleção de recursos abióticos está relaciona com a extração de recursos minerais e

combustíveis fósseis que entram no sistema. O padrão adotado neste indicador é o quilograma

de antimônio equivalente, de abreviação Sb na tabela periódica. A etapa da fiação é quem mais

contribui para os impactos dessa categoria (81,3%).

A acidificação, aumento da acidez do meio resultante da emissão de nitrogênio e enxofre pra

atmosfera, para o solo ou água, pode trazer danos tanto para a fauna quanto para a flora de uma

região. O indicador desta categoria é expresso em máxima liberação de prótons H+ e seu fator de

caracterização é o potencial de acidificação de cada emissão (kg SO2 eq/kg emissão). O

processo de fiação dos fios de algodão é quem mais contribui nessa categoria de impacto

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(79,4%). Em contato com o ar, o SO2 forma junto com a água um ácido, podendo vir a

ocasionar a chuva ácida na região.

Para a categoria de eutrofização, enriquecimento da água ou do solo em nutrientes, nitrogênio

(N) e fósforo (P), a etapa do plantio do algodão é quem mais contribui para os impactos

(64,1%). Tal impacto pode causar uma indesejável mudança na composição de espécies nos

ecossistemas e uma redução na diversidade ecológica, e neste caso pode ser explicado devido ao

uso de fertilizantes nas lavouras de algodão.

A exaustão da camada de ozônio conduz ao aumento da quantidade de raios ultravioletas que

atingem a superfície da Terra. O ozônio é um gás que filtra os raios ultravioletas. Referente a

categoria de depleção do ozônio o plantio do algodão é quem causa mais impacto. O potencial

de aquecimento global de uma substância é a relação entre a contribuição para a absorção do

calor de radiação resultante da descarga instantânea de 1 kg de um gás, com efeito estufa e igual

emissão de CO2 integrada ao longo do tempo. Para o aquecimento global a etapa de fiação

apresentou maior contribuição de impacto (77,4%).

Quanto a toxicidade humana, relativa exposição do homem a substâncias tóxicas por ingestão

ou inalação, o processo de fiação do algodão também é quem mais contribui para o impacto

(67,8%), isto devido a elevada emissão de particulados na indústria.

Semelhante a toxicidade humana, a ecotoxicidade é a exposição da fauna e da flora a

substâncias tóxicas. Esta categoria é definida tanto para água como para o solo. O fator de

caracterização é expresso em 1,4 diclorobenzeno equivalente. Para ecotoxicidade de água doce a

etapa de plantio do algodão é a etapa de maior impacto (88,3%), enquanto que para a

ecotoxicidade marinha é o processo de fiação que mais contribui com 83%. A ecotoxicidade

terrestre tem o seu maior impacto na etapa do plantio do algodão (94,5%). Referente a esta

etapa, o maior impacto se dá por conta do uso de inseticidas, agrotóxicos e herbicidas.

A formação do ozônio fotoquímico é um tipo de impacto que pode receber contribuições do

monóxido de carbono (CO) e de todos os compostos orgânicos voláteis (COV) capazes de

reagirem com o radical hidróxido k(OH) para formar radicais peróxidos, que na presença de

óxidos de nitrogênio (NOx) e luz ultra violeta (UV) podem induzir a formação de ozônio e

outros compostos reativos na troposfera. O processo de fiação é o mais impactante com 87,2%,

sendo o óxido de nitrogênio a substância com maior potencial de criação de ozônio fotoquímico.

CONCLUSÕES

Em comparação aos resultados apresentados foram avaliados os parâmetros para danos a saúde

humana e danos ao ecossistema.

Dentre as categorias analisada, para danos a saúde humana: toxicidade humana, a fiação é quem

mais contribui (67,8%) para os impactos ambientais. Essa toxicidade pode-se explicar por conta

do pó composto por fibrilas de algodão resultantes do processo de fiação.

Em relação aos danos ao ecossistema (categorias: Acidificação, Eutrofização e Ecotoxicidade

terrestre, marinha e de água doce) a etapa do plantio do algodão é quem apresenta maior

contribuição. O maior índice de impacto nesta categoria foi encontrado para a ecotoxicidade

terrestre, devido ao uso de inseticidas, herbicidas e agrotóxicos.

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Referente ao aquecimento global, a etapa da fiação apresenta maior impacto (77,4%) e, quanto à

depleção do ozônio estratosférico, é o plantio do algodão quem mais contribui (64,8%).

Em relação aos danos à recursos naturais e combustíveis fósseis, representados pela categoria

depleção abiótica, concluiu-se que a fiação é quem mais contribui (81,3%), no qual o carvão é a

substância que possui maior percentual de impacto.

Apesar da utilização de dados secundários para o inventário realizado, os dados finais

apresentam uma estimativa dos aspectos ambientais decorrentes da cadeia têxtil do algodão até

a etapa de fiação.

Referente à toxicidade humana, encontrada na etapa de fiação, a manutenção regular nos

equipamentos produtivos e operar com os equipamentos dentro da capacidade nominal pode

diminuir a quantidade de poluentes gerados. Outra alternativa é a instalação de dispositivos

catalisadores que retenham essas partículas, podendo estas serem até reutilizadas como fontes

energéticas.

No caso dos agrotóxicos, o uso de forma correta, com cuidados e acompanhamento já o torna

bem menos agressivo, outra medida para diminuir o uso destes, é o controle biológico, um

procedimento que envolve a manipulação dos inimigos naturais de pragas. Acredita-se que o

uso de alternativas para diminuir o uso de agrotóxicos é algo que precisa ser colocado em

prática, no entanto, é um processo lento e que precisa ser bem avaliado para não provocar

problemas futuros.

Para uma avaliação mais consistente faz-se necessário a coleta de dados de inventário para o uso

de dados primários no estudo, além da criação de um banco de dados brasileiro.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CHEHEBE, J. R. B. Análise do Ciclo de Vida de Produtos: Ferramenta Gerencial da ISO 14000. Rio

de Janeiro: Qualitymark, 2002.

FIEPR. Federação das Indústrias do Estado do Paraná. 2010. Disponível em:

<http://www.fiepr.org.br/fiepr> Acesso em: 5 jan. 2011.

JENSEN, A. A.; HOFFMAN, L.; MOLLER, B. T.; SCHMIDT, A. Life Cycle Assessment (LCA) - A

guide to approaches, experiences and information sources. 1997. Disponível em:

<http://themes.eea.eu.in/index.php>. Acesso em 03 mar 2011.

MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Cadeia Produtiva do Algodão.

Agronegócios, v.4. Brasília: IICA: MAPA/SPA, 2007.

PRÉ CONSULTANTS. Simapro Database Manual – Methods Library. 2010.

SAIC - SCIENTIFIC APPLICATIONS INTERNATIONAL CORPORATION. Life cycle assessment:

principles and practice. Cincinnati: EPA, 2006.