Sustentabilidade na construção metálica

O desenvolvimento sustentável é um dos grandes desafios dos nossos tempos com inúmeras consequências em várias áreas da nossa sociedade. É uma questão abrangente e essencial para a sobrevivência do modo de vida tal como o conhecemos actualmente. A construção sustentável tem um papel muito importante no desenvolvimento, não só ao nível económico mas também social e cultural. Embora não contemple a energia incorporada, a avaliação do ciclo de vida (ACV), no sector da construção, é um dos métodos mais comuns para avaliar o nível de sustentabilidade. Este trabalho visa os metais como uma das mais promissoras e actuais respostas do sector da construção às crescentes preocupações em relação ao desenvolvimento sustentável. O ferro e derivados são normalmente a base das construções metálicas, residindo no seu potencial de reutilização e reciclagem um dos seus principais factores de sustentabilidade. As estruturas metálicas apresentam características especificas que se coadunam com os requisitos da construção sustentável e que tornam este tipo de construção extremamente versátil e interessante. Neste trabalho, é efectuada uma abordagem sobre a construção metálica ao longo de três partes. A primeira parte é constituída por uma introdução histórica ao ferro e seus derivados enunciando exemplos de construções até aos nossos dias, e pela classificação dos vários tipos de metais e ligas metálicas. Na segunda parte, é abordado o conceito de sustentável e o seu enquadramento no sector da construção, e é feita uma introdução à metodologia de avaliação de ciclo de vida. Na terceira parte, é abordado um exemplo prático de uma estrutura metálica em que são elaboradas e comparadas três soluções. Na origem da diversidade dos elementos comparativos estão o tipo de aço, a origem da energia utilizada no seu fabrico e o tipo de solução técnica adoptada. O objectivo deste trabalho é compreender as repercussões do conceito de sustentabilidade no sector da construção, e desenvolver um método simplificado de avaliação dos impactos ambientais e económicos de soluções metálicas.

Análise do ciclo de vida da produção do butanol

Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar os impactes ambientais da produção do butanol considerando três processos produtivos: um que usa fontes fósseis e dois que usam fontes renováveis, nomeadamente palha de trigo e milho. Para o primeiro caso considerouse o processo oxo e os restantes usaram o processo de produção ABE (acetona, butanol e etanol). Na primeira etapa estudaram-se e descreveram-se os diferentes processos referidos. A análise do ciclo de vida foi depois aplicada efetuando as quatro fases nomeadamente definição do âmbito e objetivo, inventário, avaliação de impactes e interpretação dos resultados obtidos. O inventário foi efetuado tendo em conta a bibliografia existente sobre estes processos e com o auxílio da base de dados Ecoinvent Versão3 Database™. Na avaliação de impactes utilizou-se o método Impact 2002 + (Endpoint). Concluiu-se que a produção do butanol pelo processo ABE utilizando o milho é a que apresenta maior impacte ambiental e a que produção do butanol pelo processo ABE usando a palha de trigo é a que apresenta um menor impacte ambiental, quando o processo de alocação foi efetuado tendo em conta as massas de todos os produtos produzidos em cada processo. Foi efetuada uma análise de sensibilidade para a produção de butanol usando palha de trigo e milho relativa aos dados de menor qualidade. No processo da palha de trigo fez-se variar a quantidade de material enviado para a digestão anaeróbia e a quantidade de efluente produzida. No processo relativo ao milho apenas se fez variar a quantidade de efluente produzida. As variações tiveram um efeito pouco significativo (<1,3%) no impacte global. Por fim, efetuou-se o cálculo dos impactes considerando uma alocação económica que foi executada tendo em conta os preços de venda para o ano 2013 na Europa, para os produtos produzidos pelos diferentes processos. Considerando o valor económico verificou-se um aumento do peso relativo ao butanol, o que fez aumentar significativamente o impacte ambiental. Isto deve-se em grande parte ao baixo valor económico dos gases formados nos processos de fermentação. Se na alocação por massa for retirada a massa destes gases os resultados obtidos são similares nos dois tipos de alocação.

Sustentabilidade dos produtos de construção - aplicação da análise do ciclo de vida a um perfil de alumínio

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil, Perfil de Construçã

Avaliação do ciclo de vida do sistema de produção soja-girassol no cerrado Brasileiro.

RESUMO: O girassol é uma importante cultura na região de Parecis, no Cerrado brasileiro. Em 2014, a região respondeu pela produção de 232.700 t de grãos, 45% da produção nacional. A produção de girassol provém principalmente de um sistema que tem a soja como cultura principal. A associação entre soja e girassol pode reduzir impactos ambientais devido ao uso compartilhado de recursos. Este estudo desenvolveu uma Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) ?do berço ao túmulo? do sistema de produção soja-girassol usado na região de Parecis e comparou seu perfil ambiental ao das monoculturas de soja e girassol. Impactos relacionados ao uso do solo (emissões da mudança de uso da terra e calagem) por cada cultura foram alocados em função do tempo de ocupação do solo. O sistema soja-girassol teve impactos ambientais menores em todas as categorias de impacto quando comparado à monocultura de soja e girassol, com o mesmo rendimento. Reduções importantes foram observadas em ?Mudança do Clima?, ?Acidificação Terrestre? e ?Formação de Material Particulado?. ABSTRACT: Sunflower is an important crop in Parecis region of the Brazilian Cerrado. In 2014 the region accounted for the production of 232,700 tons of sunflower grain, 45% of national production. Sunflower production comes mostly from a system that has soybean as the main crop. The association of soybean and sunflower can reduce environmental impacts due to shared use of resources. This study performed a ?cradle to gate? Life Cycle Assessment (LCA) of the soybean-sunflower production system used in Parecis region and compared its environmental profile to that of the monoculture of these two crops. Impacts related to the use of soil (land use change emissions and liming) by each crop were evaluated according to time of soil occupation criterion. Soybean-sunflower system had lower environmental impacts on every impact category comparing to soybean and sunflower monoculture with the same yield. Important reduction were observed on ?Climate change?, ?Terrestrial acidification? and ?Particulate matter formation? categories.

Assessing initial embodied energy in building structures using LCA methodology

The considerable amount of energy consumed on Earth is a major cause for not achieving sustainable development. Buildings are responsible for the highest worldwide energy consumption, nearly 40%. Strong efforts have been made in what concerns the reduction of buildings operational energy (heating, hot water, ventilation, electricity), since operational energy is so far the highest energy component in a building life cycle. However, as operational energy is being reduced the embodied energy increases. One of the building elements responsible for higher embodied energy consumption is the building structural system. Therefore, the present work is going to study part of embodied energy (initial embodied energy) in building structures using a life cycle assessment methodology, in order to contribute for a greater understanding of embodied energy in buildings structural systems. Initial embodied energy is estimated for a building structure by varying the span and the structural material type. The results are analysed and compared for different stages, and some conclusions are drawn. At the end of this work it was possible to conclude that the building span does not have considerable influence in embodied energy consumption of building structures. However, the structural material type has influence in the overall energetic performance. In fact, with this research it was possible that building structure that requires more initial embodied energy is the steel structure; then the glued laminated timber structure; and finally the concrete structure.

Using glass-fibre reinforced polymer composites in the production of sustainable water storage vessels

The present work focuses on the use of the life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC)methodologies to evaluate environmental and economic impacts of polymers and polymer composites materials and products. Initially a literature review is performed in order to assess the scope and limitations of existing LCA and LCC studies on these topics. Then, a case study, based on the production of a water storage glass-fibre reinforced polymer (GFRP) composite storage tank, is presented. The storage tank was evaluated via a LCA/LCC integrated model, a novel way of analysing the life cycle (LC) environmental and economic performances of structural products. The overarching conclusion of the review is that the environmental and economic performances of polymers composites in non-mobile applications are seldom assessed and never in a combined integrated way.

Materiais de isolamento térmico de edifícios. Para além da energia operacional

The use of thermal insulation materials for the achievement of energy efficient buildings intended, in most cases, the fulfilment of the required heating and cooling needs of the operational phase. The main goal of this paper is â by using exploratory methodology, namely literature review â identify more sustainable insulating materials and, concomitantly, exposing the paradoxical effect of other insulation materials with high Global Warming Potential (GWP) highlighting the role of the Life Cycle Assessment (LCA), Ecodesign and Environmental Product Declaration (EPD) tools for the framing, comparison and selection of materials. As a main conclusion, it is noticed the lack of environmental information from the producers which, together with acquisition prices that do not internalize Life Cycle Costs (LCC), has led to the use of insulation materials with high carbon footprint and to the "isolation paradox" as well.

Avaliação do ciclo de vida de um sistema construtivo em alvenaria estrutural

Dissertação de mestrado em Sustentabilidade do Ambiente Construído

Análise do ciclo de vida usando Lourenço modelo: caso da cidade de Damasco (1960-2015)

Dissertação de mestrado Internacional em Ambiente Construído Sustentável

Methode zur integrierten ökologischen und ökonomischen Bewertung von Produktionsprozessen und -technologien

Assessment, environmental management, production planning, life cycle assessment, costs, activity based costing, inetragtion, model, process, technology

Vergleich der Umweltverträglichkeit neuer Technologien im Strassenverkehr

Life-cycle assessment, cost-benefit analysis, alternative powertrain systems, alternative fuels, traffic, transport, exhaust, CO2, climate protection

Estudi preliminar per la creació d'una nova categoria d'impacte ambiental dins el marc de l'ACV: la dimensió natural del paisatge

L’Anàlisi de Cicle de Vida (ACV) és una eina emprada per gestionar els impactes ambientals i els recursos usats al llarg del cicle de vida d’un bé o servei. Existeixen reptes de futur en el desenvolupament de l’ACV, tals com la introducció de noves categories d’impacte ambiental, que permetin una anàlisi més específica dels impactes sobre determinats elements del medi, com ara el paisatge. En el present estudi s’analitza la dimensió natural del paisatge per tal de proposar la creació d’un índex de paisatge. Així doncs, s’han revisat les noves propostes de categories d’impacte en ACV que inclouen directament o indirecta el paisatge i s’ha analitzat una mostra de 33 estudis d’indicadors de paisatge. Aquesta cerca deriva en l’elecció de 6 indicadors: els usos del sòl, la diversitat paisatgística, la fragmentació, la connectivitat, la riquesa d’espècies i la densitat de carreteres. En la determinació dels seus respectius mètodes de càlcul s’ha detectat la importància de l’ús dels SIG, l’elecció d’una base de dades d’usos del sòl comuna (CORINE) i les interrelacions que existeixen entre indicadors. La proposta de l’índex hauria de poder ésser un punt de partida per a futurs estudis en aquest àmbit i derivar en una nova categoria d’impacte de paisatge, donat que caldrà estudiar alguns elements, com la interrelació entre indicadors.

Sustainability of the Peruvian anchoveta supply chains from sea to shelf: towards a new strategy for optimal use of resources

The research performed a sustainability assessment of supply chains of the anchoveta (Engraulis ringens) in Peru. The corresponding fisheries lands 6.5 million t per year, of which <2% is rendered into products for direct human consumption (DHC) and 98% reduced into feed ingredients (fishmeal and fish oil, FMFO), for export. Several industries compete for the anchoveta resources, generating local and global impacts. The need for understanding these dynamics, towards sustainability-improving management and policy recommendations, determined the development of a sustainability assessment framework: 1) characterisation and modelling of the systems under study (with Life Cycle Assessment and other tools) including local aquaculture, 2) calculation of sustainability indicators (i.e. energy efficiency, nutritional value, socio-economic performances), and 3) sustainability comparison of supply chains; definition and comparison of alternative exploitation scenarios. Future exploitation scenarios were defined by combining an ecosystem and a material flow models: continuation of the status quo (Scenario 1), shift towards increased proportion of DHC production (Scenario 2), and radical reduction of the anchoveta harvest in order for other fish stocks to recover and be exploited for DHC (Scenario 3). Scenario 2 was identified as the most sustainable. Management and policy recommendations include improving of: controls for compliance with management measures, sanitary conditions for DHC, landing infrastructure for small- and medium-scale (SMS) fisheries; the development of a national refrigerated distribution chain; and the assignation of flexible tolerances for discards from different DHC processes.

Assessing the environmental impact of water consumption by energy crops grown in Spain

The environmental impact of the water consumption of four typical crop rotations grown in Spain, including energy crops, was analyzed and compared against Spanish agricultural and natural reference situations. The life cycle assessment (LCA) methodology was used for the assessment of the potential environmental impact of blue water (withdrawal from water bodies) and green water (uptake of soil moisture) consumption. The latter has so far been disregarded in LCA. To account for green water, two approaches have been applied: the first accounts for the difference in green water demand of the crops and a reference situation. The second is a green water scarcity index, which measures the fraction of the soil-water plant consumption to the available green water. Our results show that, if the aim is to minimize the environmental impacts of water consumption, the energy crop rotations assessed in this study were most suitable in basins in the northeast of Spain. In contrast, the energy crops grown in basins in the southeast of Spain were associated with the greatest environmental impacts. Further research into the integration of quantitative green water assessment in LCA is crucial in studies of systems with a high dependence on green water resources.

Is sustainability certification for biochar the answer to environmental risks?

Biochar has the potential to make a major contribution to the mitigation of climate change, and enhancement of plant production. However, in order for biochar to fulfill this promise, the industry and regulating bodies must take steps to manage potential environmental threats and address negative perceptions. The potential threats to the sustainability of biochar systems, at each stage of the biochar life cycle, were reviewed. We propose that a sustainability framework for biochar could be adapted from existing frameworks developed for bioenergy. Sustainable land use policies, combined with effective regulation of biochar production facilities and incentives for efficient utilization of energy, and improved knowledge of biochar impacts on ecosystem health and productivity could provide a strong framework for the development of a robust sustainable biochar industry. Sustainability certification could be introduced to provide confidence to consumers that sustainable practices have been employed along the production chain, particularly where biochar is traded internationally.