AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA DE EMBALAGENS DE TINTAS

Apresentador: Yuki Hamilton Onda Kabe

Autores: Yuki Hamilton Onda Kabe, André Luis Gimenez Giglio, Jefferson Soares Bravo, Mauro

Catizani Caetano, Luiz Gustavo Ortega, André Moreira de Camargo.

Empresa: Braskem S. A.

INTRODUÇÃO

A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) - ABNT NBR ISO 14040 - é reconhecida

internacionalmente como uma poderosa técnica para avaliar o impacto ambiental

potencial de um produto ou serviço. Ela pode também prestar-se ao suporte à tomada

de decisão e auxiliar na comparação entre dois ou mais materiais, produtos ou

serviços.

A técnica de ACV é baseada no pensamento do ciclo de vida e leva em consideração

todos os processos e fluxos ambientais, desde a extração da matéria-prima até a

disposição final.

No Brasil, a ACV tem auxiliado as indústrias na tomada de decisões para melhoria de

processos, produtos e serviços, podendo até chegar ao consumidor final por meio das

declarações de impacto ambiental de produtos.

Seguindo esta tendência e alinhada com o zelo pela qualidade do meio ambiente e

desenvolvimento de produtos mais sustentáveis, a Braskem promove este estudo de

ACV comparativo buscando identificar a melhor solução ambiental, por categoria de

impacto, para prover armazenagem para acondicionamento e transporte de tintas

imobiliárias. Dentre os sistemas de produtos considerados para esta análise estão

baldes plásticos, com alça, tampa e rótulo, e baldes de Folha de Flandres, com alça e

tampa.

Os resultados de qualquer ACV dão-se em função de muitos parâmetros, incluindo

hipóteses e limitações. Assim, os valores finais e as conclusões aqui apresentadas

somente devem ser utilizados seguindo o contexto e limitações apresentados neste

estudo.

OBJETIVO E ESCOPO

O objetivo deste estudo visa conhecer de maneira mais aprofundada os potenciais

impactos dos sistemas de produto avaliados comparativamente, para o Brasil no ano

base de 2013: baldes plásticos de PP, com alça, tampa e rótulo de mesmo material, e

baldes de Folha de Flandres, com alças e tampa de mesmo material.

Considera-se como função dos sistemas de produto analisados a armazenagem para

acondicionamento e transporte de tintas imobiliárias. A unidade funcional refere-se

assim ao intuito de viabilizar este tipo de acondicionamento, conforme exposto na

Figura 1. Os fluxos de referência seguem a relação da quantidade de produtos

suficientes para cumprir a unidade funcional.

Figura 1 – Relação das características de comparação dos objetos do estudo.

A Figura 2 e a Figura 3 representam os sistemas de produto que objetivam prover

armazenagem para acondicionamento e transporte de tintas imobiliárias. Destaca-se

que a fase de envase e uso dos baldes não estão sob o escopo deste projeto.

Figura 2 – Esquema representativo do sistema de produto de baldes de PP.

Figura 2 – Esquema representativo do sistema de produto de baldes de Folha de

Flandres.

De forma resumida, a Tabela 1 traz maiores detalhes acerca dos sistemas de produto

do estudo.

Tabela 1 – Aspectos dos sistemas de produto dos baldes para tintas imobiliárias.

Para a alocação das cargas ambientais da destinação dos baldes à reciclagem ou ao

reaproveitamento será utilizada a abordagem de 50%-50%, ou seja, metade dos

impactos é associada ao produto que originou o resíduo e metade àquele que utilizou

o produto reciclado.

O método de avaliação de impacto de ciclo de vida utilizado neste estudo foi

organizado pela ACV Brasil em parceria com a consultoria alemã ifeu (Institut für

Energie- und Umweltforschung), que contempla as categorias de Esgotamento

Abiótico, Aquecimento Global, Acidificação, Eutrofização, Depleção da Camada de

Ozônio, Formação de Ozônio Fotoquímico, Uso de Água, Uso da Terra, Energia

Primária, Toxicidade Humana e Ecotoxicidade.

A revisão interna deste estudo foi realizada por membros internos da empresa

condutora do estudo, e a avaliação externa do relatório final pela empresa KPMG.

INVENTÁRIO DO CICLO DE VIDA

Foram utilizados neste estudo dados da biblioteca de inventários ecoinvent v3.1,

internacionalmente reconhecida pela quantidade e qualidade dos seus dados, com o

auxílio de literatura disponível, além de dados primários coletados pela Braskem para

a polimerização de PP, dados primários coletados por empresa transformadora dos

baldes e rótulos de PP, além de dados secundários nacionais. Os dados do propileno

e à montante são provenientes do ecoinvent, mas sempre que possível a matriz

energética e os transportes são adaptados.

O cenário de destino final foi concebido com base no ecoinvent e replicam as

características existentes no Brasil, por meio da adaptação de parâmetros disponíveis

em planilhas eletrônicas desta biblioteca de inventários. Trata-se de uma

customização e objetiva reproduzir lixões, aterros controlados e aterros sanitários.

Ainda que tanto o balde de PP quanto o balde de Folha de Flandres possuam

destinação final específica, como resíduos perigosos, conforme resolução do

Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) 307/2002, e não podem, portanto,

ser reciclados, nesse estudo computa-se a reciclagem. Essa premissa toma corpo a

partir do processo interposto pela Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas

(ABRAFATI) ao CONAMA, cujo objetivo é rever essa resolução e permitir a reciclagem

desses recipientes. Assim, considera-se que os baldes de PP possuem taxa de

reciclagem de 10% [CEMPRE 2014] e aqueles de Folha de Flandres, de 50%

[ABEAÇO 2014].

A correlação de fontes de dados, origem e ano de referência para os dados utilizados

podem ser resumidamente encontrados na Tabela 2.

Tabela 2 – Relação dos inventários, fonte e origem de dados e ano de referência.

AVALIAÇÃO DE IMPACTO DO CICLO DE VIDA

A Avaliação do Impacto do Ciclo de Vida (AICV) classifica e combina a influência que

um aspecto tem sobre meio ambiente, os fluxos de materiais, energia e emissões que

permeiam um sistema de produção.

Desta forma, uma emissão identificada no Inventário do Ciclo de Vida é convertida em

uma contribuição para este “problema ambiental”, multiplicando-a por um fator de

equivalência, denominado fator de caracterização, que é exatamente a comparação

entre o elemento escolhido e o potencial de impacto do fluxo em questão. Tome-se

como exemplo o CO2, tem-se ele como base de comparação para Aquecimento Global

e faz-se a conversão cientificamente embasada das demais substâncias causadoras

deste efeito em equivalentes de CO2, por meio deste procedimento comparativo.

O método de AICV utilizado para quantificar o impacto ambiental dos sistemas de

produtos em análise é o resultado de uma compilação de categorias de impacto

extraídas de diversos modelos conceituados em estudos do ramo, conforme

apresentadas a seguir:

Aquecimento Global: mudanças climáticas se referem ao impacto de emissões,

denominadas emissões de gases de efeito estufa, no forçamento radiativo da

atmosfera. Os fatores de caracterização (em kg equivalentes de dióxido de carbono/kg

de emissão) são expressos como potencial de aquecimento global para um horizonte

de tempo de 100 anos com base em [IPCC 2007], que representa modelo robusto e

bem documentado e alcança alto grau de consenso entre a comunidade científica,

sendo recomendado pelo Handbook do ILCD [ILCD 2011].

Depleção da Camada de Ozônio: representa o impacto na atmosfera da Terra, que

leva à decomposição de moléculas de ozônio naturalmente presentes, perturbando o

equilíbrio molecular na estratosfera. A consequência desse desequilíbrio é que uma

maior quantidade de radiação UV-B atinge a superfície da Terra, causando danos a

recursos naturais e à saúde humana. Os fatores de caracterização são aplicados

nesta categoria com base em [WMO 2010], um método robusto, atualizado e

amplamente aceito pela comunidade científica, sendo também recomendado pelo

Handbook do ILCD [ILCD 2011]. Os fatores definem potenciais de depleção do ozônio

(ODP) de diferentes gases (kg equivalente de CFC-11/kg de emissão).

Acidificação: afeta ecossistemas aquáticos e terrestres, alterando o equilíbrio ácido-

básico através da entrada de substâncias acidificantes. O Potencial de Acidificação

(expresso como kg equivalentes de SO2/kg de emissão) é aplicado aqui como o fator

de caracterização, com base em [CML 2001]. O método CML é bem documentado e

inclui as substâncias mais importantes para a acidificação. Fatores de caracterização

genéricos são utilizados, com base em [Heijungs et al. 2004] e atualizações de

[Hauschild and Wenzel 1998].

Eutrofização: inclui os impactos devido a níveis excessivos de macronutrientes em

ecossistemas. Compostos contendo nitrogênio e fósforo estão entre os mais

eutrofizantes. A eutrofização deve ser diferenciada em função do meio intermediário

em que ocorre. O potencial de eutrofização de emissões para o ar e para a água é

usado como fator de caracterização, com base em [CML 2001].

Toxicidade Humana (ar, água e solo): inclui impactos das emissões para o ar, água e

solo que ameaçam a saúde humana. A toxicidade depende do destino ambiental das

substâncias, da exposição dos seres humanos à substância e dos efeitos causados

por essas substâncias para os seres humanos. Esta categoria inclui impactos de

agentes tóxicos, com base em dados obtidos a partir de estudos de laboratório.

Fatores de caracterização são de USEtox [Rosenbaum et al 2008], expressos como

CTUh (escores de impacto de toxicidade em humanos em unidades tóxicas

comparativas) que proporcionam o aumento estimado da morbidade na população

humana global por unidade de massa de uma substância química emitida. Este

método é robusto, bem documentado, transparente e apresenta escopo global, sendo

também recomendado pelo Handbook do [ILCD 2011].

Ecotoxicidade (ar, água e solo): inclui impactos gerados por emissões para o ar, água

e solo que ameaçam a saúde das espécies. A toxicidade depende do destino

ambiental das substâncias, da exposição de espécies às substâncias e dos efeitos

causados por essas substâncias à espécie. Os fatores de caracterização são retirados

também de USEtox [Rosenbaum et al 2008] e expresso em unidades tóxicas

comparativos (CTUh), fornecendo uma estimativa da fração potencialmente afetada de

espécies integrada ao longo do tempo e do volume por unidade de massa de uma

substância química emitida.

Oxidação Fotoquímica: é a criação fotoquímica de substâncias reativas

(principalmente de ozônio) que afetam a saúde humana e os ecossistemas. Este

ozônio ao nível do solo é formado na atmosfera por óxidos de nitrogênio e compostos

orgânicos voláteis, na presença de luz solar. São calculados potenciais de criação de

ozônio fotoquímico (POCP) (também conhecido como smog de verão) para emissão

de substâncias para o ar com base em [CML 2001] e expressos em kg equivalentes de

etileno/kg de emissão.

Inorgânicos Inaláveis: abrange os efeitos de partículas finas primárias e secundárias,

para as quais já foi demonstrada correlação com doenças respiratórias por estudos

epidemiológicos. Partículas finas secundárias são quantificadas e agregadas com

partículas finas primárias como PM 2,5 equivalentes. Os fatores de caracterização são

aplicados a partir de [Humbert et al 2009].

Esgotamento Abiótico: está relacionado com a extração de minerais e de combustíveis

fósseis que entram no ecossistema. O fator de depleção abiótica (ADP) é determinado

para cada extração de minerais e de combustíveis fósseis (kg equivalentes de

antimônio/kg de extração) baseado nas suas reservas e taxa de extração. É obtido

com base em [CML 2001], método bem documentado e robusto, relativamente

completo para depleção de minerais e combustíveis fósseis, sendo recomendado pelo

Handbook do ILCD [ILCD 2011].

Ocupação do Solo: reflete os danos aos ecossistemas devidos aos efeitos da

ocupação do solo. A ocupação do solo pode acarretar impactos sobre o ambiente

natural, como a perda da biodiversidade devida à redução da área natural disponível.

Os fatores de caracterização, expressos em m²a, são retirados de ReCiPe [Goedkoop

et al 2009]. Esta categoria é originalmente disposta de forma a agregar o solo

agricultável e o urbano, e poderá ser desmembrada.

Uso da Água: considerando-se a diminuição da disponibilidade mundial de água doce

e da escassez de água em muitas partes do mundo, extrair água em uma área muito

seca pode causar danos significativos aos ecossistemas e à saúde humana. No

entanto, até agora não há modelos disponíveis para exprimir os danos em nível de

ponto final. Fatores em nível de inventário, apenas expressando a quantidade total de

água utilizada, são tomados a partir do ReCiPe [Goedkoop et al 2009], representados

em m³.

Uso de Energia Primária Não-Renovável: a demanda total de energia acumulada é um

parâmetro para quantificar o consumo de energia primária de um sistema. Ele é

calculado pela soma do conteúdo de energia de todos os combustíveis fósseis,

nucleares e renováveis (incluindo biomassa) utilizados. Este indicador é descrito em

[VDI 1997]. É uma medida da eficiência energética global de um sistema,

independentemente de qual o tipo de fonte de energia utilizada.

RESULTADOS

As informações fornecidas nesta seção devem ser usadas somente dentro dos limites

de contexto e hipóteses deste estudo.

Deve-se enfatizar que não é significativo extrair conclusões comparativas entre

produtos com base em estágios individuais de ciclo de vida. Além disso, os impactos

descritos pela ACV são estimativas dos impactos potenciais em vez de medições

diretas dos impactos reais.

Abaixo, na Figura 3 e na Figura 4, encontram-se os resultados comparativos deste

estudo de Avaliação do Ciclo de Vida.

Figura 3 – Resultados comparativos da avaliação do ciclo de vida de baldes de 3,6 l

para tintas imobiliárias.

Figura 4 – Resultados comparativos da avaliação do ciclo de vida de baldes de 18 l

para tintas imobiliárias.

Excetuando-se Uso do Solo, Uso da Água e Ecotoxicidade (Solo) depreende-se que

os baldes de PP possui desempenho ambiental superior aos baldes de Folha de

Flandres.

A análise de contribuição mostra que as etapas de produção da Folha de Flandres e

do PP e de injeção do balde plásticos são os responsáveis primários pelos resultados.

No caso da opção metálica, a Folha de Flandres pré-processada tem maciça

representatividade, sendo determinantes para 100% das categorias analisadas, com

exceção de Ecotoxicidade (Solo), em que os transportes são importantes. Por outro

lado, no balde de PP, há maior equilíbrio entre as etapas do ciclo de vida de produção,

processamento e acabamento final.

Os transportes (entre os estágios do ciclo de vida) apresentam maior relevância em

Ecotoxicidade e Toxicidade Humana.

CONCLUSÕES

Os resultados indicam que os baldes de PP possuem desempenho ambiental superior,

com exceção de Uso do Solo, Uso da Água e Ecotoxicidade (Solo). Destaca-se a

diferença de desempenho ambiental em Ecotoxicidade (Ar e Água) e Toxicidade

Humana (Ar e Água), Inorgânicos Inaláveis, Eutrofização e Formação de O3

Fotoquímico.

A análise de contribuição indica que as etapas de processamento do balde de PP,

devido ao consumo de energia elétrica, e de produção da Folha de Flandres são as

mais representativas para os resultados. Os transportes ganham maior destaque

apenas em categorias como Ecotoxicidade (Solo e Ar) e Toxicidade Humana (Ar e

Água, para o balde de PP, e Solo e Ar, para o de Folha de Flandres). O cenário de

resíduos é mais influente aos sistemas de produto com maior taxa de reciclagem, o

que elucida a presença mais relevante para a opção do balde de Folha de Flandres.

A escolha por usar o método compilado a partir de modelos bem validados e

reconhecidos reduz a incerteza em relação aos métodos de ponto final. A precisão dos

fatores de caracterização, entretanto, depende do progresso das pesquisas em

andamento nos mais diferentes campos da ciência, em busca de modelos de impacto

do ciclo de vida, assim como da integração das descobertas atuais aos métodos

operacionais da AICV. A quantificação das incertezas no nível do método de AICV,

ainda não é um consenso na comunidade internacional, não existindo nenhum método

revisado e reconhecido para tal análise.

Assim, conclui-se que os baldes de PP são a melhor opção ambiental para as

categorias Aquecimento Global, Uso do Solo Urbano, Ecotoxicidade (Ar), Toxicidade

Humana, Esgotamento Abiótico, Depleção da Camada de O3, Inorgânicos Inaláveis,

Acidificação e Eutrofização. As exceções ficam por conta de Uso do Solo Agricultável,

Uso da Água e Ecotoxicidade (Solo) (para os baldes de 18 litros), em que a situação

inverte-se e os baldes de Folha de Flandres são a alternativa preferível. Para

Ecotoxicidade (Água Doce) e Ecotoxicidade (Solo) (para os baldes de 3,6 litros), não é

seguro concluir pela preferência de um desempenho ambiental sobre outro.

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