ACV Modular & DAP
Ferramentas para Melhorar a indústria da construção
Vanderley M. John
Escola Politécnica da USP
Depto. Eng. Construção Civil
Demanda por informações de produtos é alta
O que cada selo significa?
ACV – Ferramenta ponderosa,
mas complexa
• Inventário de fluxos de matéria e energia, do berço ao túmulo
• Inventário é medida primaria
• Grande quantidade de dados
• Da empresa
• Dos fornecedores
• Dos fornecedores dos fornecedores....
• Periodo de tempo significativo
• Simplificações são necessárias
• Uso de dados “secundários” (base de dados)
• Redução do escopo
Dados “secundários” (bases de dados)
Hipotese:
Mesma “rota tecnológica”,
impacto ambiental semelhante
Quais são as evidencias empíricas
de que isto é verdade?
Dados “secundários” (bases de dados)
• Necessárias superar a ausência de informação de fornecedores
• Gasolina da Petrobras?
• Energia elétrica ?
• Inevitável enquanto ICV não se generalizarem
• Vem substituindo coleta de dados primários
• A maior parte das ACVs e Declarações Ambientais de Produto são constituídas
majoritariamente de dados secundários
Como são construídas bases de dados?
Bases comerciais
Bases Nacionais
• Coleção de informações
publicadas
• Inventários “representativos
de produtos” no mercado
nacional
• Representatividade:
• Estudos acadêmicos
• Bases públicas
• Representatividade dos dados?
• Confiabilidade?
• Quem verificou a medida?
• Metodologia
• Amostragem de fabricantes
estatisticamente representativa
• Dados primários em período de
tempo representativo
• Na pratica:
• Medidas especificas em uma
empresa
• Hipoteses genéricas
Inventário Filler calcário Europeu 63mm (ELCD)
• Fluxos
• 44 de entrada
• 248 de saída
• 1kg tem filler
• 1/1038 átomos de magnésio
• 0 átomos de quartzo
• nenhum tem dados primários
• Industrial Minerals Association
Europe Link
• Verificada por terceira partre
Exemplo de entradas (kg/kg)
chromium
copper
iron
lead
magnesium
manganese
mercury
nickel
silver
sulfur
titanium
zinc
river water
Water
quartz sand
4.17E-9
2.12E-8
6.56E-5
6.64E-9
3.92E-42
2.43E-9
2.36E-16
1.41E-9
1.05E-10
1.11E-7
1.11E-14
1.54E-10
1.48E-8
0.0382301
0.0
Base Canadense – produtos de cimento
• Cimento em Concretos (kg/m³)
• 60MPa – 352 + 33 sílica fume
• 30 MPa – 297 + 53 fly ash
• 20 MPa – 204 + 36 fly ash
• Cimento em Blocos de concreto
• Varia:
• Fabricas de cimento
• Média ponderadas
• Nenhuma informação detalhada
sobre inventário
• Combustíveis regionais
• 189 kg/m³
• Nenhuma evidencia de que os
dados foram obtidos em
estudos representativos
Other raw material extraction, processing and transportation energy
estimates remain the same as in the original study.
ATHENA SUSTAINABLE MATERIALS INSTITUTE. Cement and structural concrete products: Life cycle inventory
update #2. Ottawa/Canadá: [s.n.], 2005.
Variabilidade do teor de cimento em concreto
Benchmark 29 Paises
Intensidade de Ligantes
(kg.m-3.MPa-1)
20,0
Literature - Brazil
17,5
Literature - International
Ready-mix concrete 1
15,0
Ready-mix concrete 2
12,5
10,0
7,5
5,0
250kg/m³
2,5
0,0
0
20
40
60
80
100
120
Resistencia à compressão (MPa)
DAMINELI, B. L. KEMEID, F. M. AGUIAR, P. S.; JOHN, VANDERLEY M. Measuring the eco-efficiency of cement use. Cement and Concrete
Composites, v. 32, n. 8, p. 555-562, 2010.
Variabilidade do teor de cimento em concreto
Benchmark 29 Paises
Intensidade de Ligantes
(kg.m-3.MPa-1)
20,0
Literature - Brazil
17,5
Literature - International
Ready-mix concrete 1
15,0
Ready-mix concrete 2
Canada
12,5
10,0
7,5
5,0
250kg/m³
2,5
0,0
0
20
40
60
80
100
120
Resistencia à compressão (MPa)
DAMINELI, B. L. KEMEID, F. M. AGUIAR, P. S.; JOHN, VANDERLEY M. Measuring the eco-efficiency of cement use. Cement and Concrete
Composites, v. 32, n. 8, p. 555-562, 2010.
Inventários dos cimentos
• Diferenças em circuitos de produção
• Fornos, precalcinadores
• Matriz energética
Concreto
Exemplos de resultados Canada
Precisão : 4.10-7 g/g ou 1/100g/m³
Variabilidade :
10%
Classe do cimento não é suficiente:
Intensidade de CO2
20
Literatura
IC (kg·m-3·MPa-1)
16
Central
CP II E de concreto
CP III
Series7
12
8
500kg/m³
4
250kg/m³
100kg/m³
0
0
20
40
60
80
100
Resistência à compressão(MPa)
120
140
DAMINELI, B.L. et all Avaliação do Impacto de Concretos Dosados em Central ao Aquecimento Global. I Congreso Hormigón Premezclado de las Americas 2010 /
IV Congreso Internacional de tecnología del Hormigón, 2010,. Anais... . Mar del Plata, 2010.
Exemplos de resultados Canadá
Precisão : 5,5.10-5 g/g ou 1/100g/m³
Variabilidade no pais :
21%
Brazil Primary data:
Concrete Block Production
www.acv.net.br
(33 companies from Brazil)
Brazil Primary data:
Concrete Block Production
3x
www.acv.net.br
(33 companies from Brazil)
Demanda Cumulativa de Energia
Mínimo
Máximo
Mínimo - empresas
Máximo - empresas
Out/2014
Energia incorporada (MJ/bloco)
18
16
14
12
10
8
6
4
25
29
29
25
25
25
2
4
4
4
4
4
0
4 MPa
6 MPa
www.acv.net.br
8 MPa
10 MPa
12 MPa
34
14 cm.2 MPa
Incerteza de CO2 na produção do cimento
Emissões de CO2 (kgCO2/t)
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
-100
-200
-300
0
10
20
30
40
CPIII
50
60
70
CPII-E
CPIV
80
90
100
CPII-F
CPII-Z
CPII-E
CPV
-400
Teor de clínquer (%)
Vanessa Oliveira (2015)
Emissão de CO2 – Tipo de cimento
35
Ago/2014
Mediana - CP V
Mediana - CP II-Z
Média - CP II-F
Emissão de CO2 (kgCO2/m²)
30
Média - CP II-E/CP V
25
20
15
10
5
Retang.6 cm
Retang.8 cm
Oliveira, L. 2015
Retang.10 cm
16faces.6 cm
16faces.8 cm 16faces.10 cm
Concrete Block Production
Sources of Variability
Oliveira, L. 2015
Variabilidade = formulação
Impacto da incerteza na pegada
de CO2
Estrutura de concreto armado em edifício real do Brasil
Pegada de CO2 de edifício residencial
Fornecedor desconhecido
4.500
Emissão de CO2 (kgCO2/t)
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Concreto
Aço
Evolução da incerteza c/evolução da obra
Definição avança (CP II E usinado)
4.500
Emissão de CO2 (kgCO2/t)
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Concreto
Aço
Evolução da incerteza c/evolução da obra
caso o fabricante disponibilize a informação
4.500
Emissão de CO2 (kgCO2/t)
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Concreto
Aço
No mundo da ACV de base de dados
Se rota tecnológica define impactos ambientais
Ceramic x Concrete Roof Tiles
(Brazil, 2010)
There is any meaning in such comparisons?
http://www.naturallywood.com/whywood/sustainable-design
Traditional LCA
• Lack of transparency
• Complexity and High cost due to complexity hinders actual (industry)
use
• Inconsistent rules
• between materials (PCRs, EPD)
• Between regions
WBCSD - Mainstream LCA across the buildings and materials value chain
http://www.lcaforum.ch/portals/0/df57/DF57-17%20Brown.pdf
WBCSD
Mainstreaming LCA for Buildings and Materials
• Harmonized approach across materials
• Simplify where possible (core indicators)
• Guidance on implementation
• Move from generic to actual data
• Based on existing standards (ISO…)
WBCSD - Mainstream LCA across the buildings and materials value chain
http://www.lcaforum.ch/portals/0/df57/DF57-17%20Brown.pdf
Se a diferença entre fabricantes
de uma mesma rota ambiental é
enorme
Minimização dos impactos ambientais
depende
Declaração Ambiental de Produto
resultado de ACV da empresa
baseadas em dados primários
Base de dados: como fazer?
• Uso inevitável (no inicio)
• Produzida a partir de dados primários dos fluxos diretos
•
•
•
•
Insumos
Resíduos
Água
Emissões relevantes
• Deve apresentar a variabilidade do setor:
“Se o fornecedor não informar, tenho grande incerteza nos impactos
ambientais.”
• Amostra representativa dos fabricantes
Base de dados ACV :
precisa atualização permanente
100%
OUTRAS NÃO ESPECÍFICADAS
80%
COQUE DE PETRÓLEO
CARVÃO VEGETAL
60%
ÓLEO COMBUSTÍVEL
40%
LENHA
20%
CARVÃO MINERAL
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
0%
Matriz energética do cimento brasileiro
GÁS NATURAL
BEN 2010
Dados primários de numero representativo de
empresas?
Redução do escopo.
ILCD x Construção
Impactos
1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
12
Mudanças climáticas
Destruição da Camada Estratosférica de Ozônio
Toxicidade humana
Partículas orgânicas respiráveis
Radiações ionizantes
Formação fotoquímica de ozônio (nível do solo)
Acidificação das águas e do solo
Eutrofização das águas e do solo
Eco-toxicidade
Uso da terra
Uso de recursos naturais (minerais, energia, água)
ISO
EN
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Indicadores opcionais
EN15804 :2012
• Energy
•
•
•
•
Use of renewable primary energy
Use of non-renewable primary energy Use of secondary material
Use of renewable secondary fuels
Use of non-renewable secondary fuels
• Water
• Use of fresh water
ACV-M – Módulo básico
1. CO2
2. Água
3. Energia
4. Resíduos
5. Recursos naturais
• Família de produtos pode estabelecer adicionais
• Toxicidade
• Partículas inaláveis
• Uso do solo...
ACV completa
será incentivada!
Modulo Básico: ACV-M
• Principais impactos da construção
• Simples de medir e usar
• Reduzir a quantidade de informações
• Privilegiar dados existentes no sistema de gestão
• Minimiza uso de dados secundários.
• Acessível a pequenas e médias empresas
• Aprovada pelo PBACV
• Pode ser escalado.
ACV Modular
Complementação progressiva de módulos de
inventário, resultando em uma
M1
ACV completa.
M2
M3
Como será implantado
1. Normas Brasileiras ACV na construção
• Inventário
• Indicadores
• Declaração Ambiental de Produto
2. Formação de multiplicadores
3. Base de dados da construção: compatível com BIM
• Valores genéricos mínimo e máximos
• Declaração Ambiental de Produto de empresas
4. Programas setoriais
•
•
•
•
•
•
Numero representativo de empresas
Regras da categoria de produto
Metodologia de inventário (formulário)
Inventário de dados primários realizado pelas empresas
Auditoria de terceira parte (manual especifico)
Divulgação de mínimos e máximos
Resultados do projeto ACVm setorial
Benchmark setorial
Fabricantes conhecem o potencial de minimização e entendem as causas
Estimula a melhoria continua.
Alerta consumidor para potencial de
seleção dos fornecedores.
Conclusões
• ACV eficaz exige
• dados primários auditados por empresa,
• Minimizar uso de dados secundários
• Bases de dados de inventários
• Dados primarios representativos
• Valores máximos e minimos.
• Dados primários exigem simplificação.
• ACVm evolutiva, é uma estratégia de começo simples que pode ser
complementada.
O projeto Piloto
www.acv.net.br
33 empresas pagantes!
Vanderley M. John
[email protected]
Erica Ferraz de Campos
[email protected]
Ambiente e industria
• Controle de emissões nocivas
• Ar (SOx, CO, …)
• Para a Água
• Controle de resíduos
• Energia incorporada
• Listas de materiais “bons” e “ruins”
• Avaliação do Ciclo de Vida
• Base de dados com informações genéricas
• Declaração ambiental de produto por setor
(dados genéricos)
• Declaração ambiental de produto por empresa
(dados predominantemente genericos)