Avaliação do ciclo de vida - Life-cycle assessment

Ilustração das fases gerais de uma avaliação do ciclo de vida, conforme descrito pela ISO 14040

A avaliação do ciclo de vida ou LCA (também conhecida como análise do ciclo de vida ) é uma metodologia para avaliar os impactos ambientais associados a todas as etapas do ciclo de vida de um produto, processo ou serviço comercial. Por exemplo, no caso de um produto manufaturado, os impactos ambientais são avaliados desde a extração e processamento da matéria-prima (berço), passando pela fabricação, distribuição e uso do produto, até a reciclagem ou disposição final dos materiais que o compõem (sepultura).

Um estudo de LCA envolve um inventário completo da energia e dos materiais necessários em toda a cadeia de valor da indústria do produto, processo ou serviço e calcula as emissões correspondentes para o meio ambiente. A LCA, portanto, avalia os impactos ambientais potenciais cumulativos. O objetivo é documentar e melhorar o perfil ambiental geral do produto.

Os procedimentos amplamente reconhecidos para a realização de ACVs estão incluídos na série 14000 de padrões de gestão ambiental da Organização Internacional de Padronização (ISO), em particular, na ISO 14040 e ISO 14044. ISO 14040 fornece os 'princípios e estrutura' do Padrão, enquanto A ISO 14044 fornece um esboço dos 'requisitos e diretrizes'. Geralmente, a ISO 14040 foi escrita para um público gerencial e a ISO 14044 para profissionais. Como parte da seção introdutória da ISO 14040, LCA foi definido como o seguinte:

A LCA estuda os aspectos ambientais e os impactos potenciais ao longo do ciclo de vida de um produto (ou seja, do berço ao túmulo), desde a aquisição de matérias-primas até a produção, uso e descarte. As categorias gerais de impactos ambientais que precisam ser considerados incluem o uso de recursos, saúde humana e consequências ecológicas.

Críticas foram feitas contra a abordagem de ACV, tanto em geral quanto em relação a casos específicos (por exemplo, na consistência da metodologia, particularmente no que diz respeito aos limites do sistema, e a suscetibilidade de ACVs particulares ao viés do praticante no que diz respeito às decisões que eles procurar informar). Sem um conjunto formal de requisitos e diretrizes, uma LCA pode ser concluída com base nas opiniões de um profissional e nas metodologias acreditadas. Por sua vez, uma LCA concluída por 10 partes diferentes poderia produzir 10 resultados diferentes. O padrão ISO LCA visa normalizar isso; no entanto, as diretrizes não são excessivamente restritivas e 10 respostas diferentes ainda podem ser geradas.

Definição, sinônimos, objetivos e propósito

A avaliação do ciclo de vida (LCA) é às vezes referida como sinônimo de análise do ciclo de vida na literatura acadêmica e de relatórios de agências. Além disso, devido à natureza geral de um estudo de LCA para examinar os impactos do ciclo de vida desde a extração da matéria-prima (berço) até o descarte (sepultura), às vezes é referido como "análise do berço ao túmulo".

Conforme declarado pelo Laboratório Nacional de Pesquisa em Gerenciamento de Risco da EPA , "LCA é uma técnica para avaliar os aspectos ambientais e os impactos potenciais associados a um produto, processo ou serviço, por meio de:

  • Compilar um inventário de insumos de energia e materiais relevantes e liberações ambientais
  • Avaliação dos impactos ambientais potenciais associados às entradas e liberações identificadas
  • Interpretar os resultados para ajudá-lo a tomar uma decisão mais informada ".
Diagrama de etapas da Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) de exemplo

Portanto, é uma técnica para avaliar os impactos ambientais associados a todas as etapas da vida de um produto, desde a extração da matéria-prima até o processamento, fabricação, distribuição, uso, reparo e manutenção e descarte ou reciclagem dos materiais. Os resultados são usados ​​para ajudar os tomadores de decisão a selecionar produtos ou processos que resultem no menor impacto ao meio ambiente, considerando um sistema de produto inteiro e evitando a subotimização que poderia ocorrer se apenas um único processo fosse usado.

Portanto, o objetivo da LCA é comparar toda a gama de efeitos ambientais atribuíveis a produtos e serviços, quantificando todas as entradas e saídas de fluxos de materiais e avaliando como esses fluxos de materiais afetam o meio ambiente. Essas informações são usadas para melhorar os processos, apoiar a política e fornecer uma base sólida para decisões informadas.

O termo ciclo de vida se refere à noção de que uma avaliação justa e holística requer a avaliação da produção, manufatura, distribuição , uso e descarte da matéria-prima, incluindo todas as etapas de transporte necessárias ou causadas pela existência do produto.

Apesar das tentativas de padronizar o LCA, não é realista supor que os LCAs fornecerão um resultado único e objetivo. Conseqüentemente, não deve ser considerado um método único e único, mas sim uma família de métodos que buscam quantificar os resultados por meio de um ponto de vista diferente. Entre esses métodos, há dois tipos principais: LCA de atribuição e LCA conseqüencial. As ACVs de atribuição buscam atribuir os encargos associados à produção e uso de um produto, ou a um serviço ou processo específico, por um período temporal identificado. As ACV consequenciais buscam identificar as consequências ambientais de uma decisão ou proposta de mudança em um sistema em estudo e, portanto, são orientadas para o futuro e exigem que as implicações de mercado e econômicas sejam levadas em consideração. Em outras palavras, o LCA de atribuição "tenta responder 'como estão as coisas (ou seja, poluentes, recursos e trocas entre os processos) fluindo dentro da janela temporal escolhida?", Enquanto o LCA consequencial tenta responder' como os fluxos além da mudança imediata do sistema em resposta às decisões? "

Um terceiro tipo de ACV, denominado “ACV social”, também está em desenvolvimento e é uma abordagem distinta que se destina a avaliar as implicações e impactos sociais e socioeconômicos potenciais. A Avaliação do Ciclo de Vida Social (SLCA) é uma ferramenta útil para as empresas identificarem e avaliarem os impactos sociais potenciais ao longo do ciclo de vida de um produto ou serviço em várias partes interessadas (por exemplo: trabalhadores, comunidades locais, consumidores). A SLCA é enquadrada pelas Diretrizes do PNUMA / SETAC para avaliação do ciclo de vida social de produtos publicadas em 2009 em Quebec. A ferramenta baseia-se nas Diretrizes ISO 26000 : 2010 para Responsabilidade Social e nas Diretrizes da Global Reporting Initiative (GRI).

As limitações da LCA para focar apenas nos aspectos ecológicos da sustentabilidade, e não nos aspectos econômicos ou sociais, a distingue da análise de linha de produtos (PLA) e métodos semelhantes. Essa limitação foi feita deliberadamente para evitar a sobrecarga do método, mas reconhece que esses fatores não devem ser ignorados ao tomar decisões sobre o produto.

Alguns procedimentos amplamente reconhecidos para LCA estão incluídos na série ISO 14000 de padrões de gestão ambiental, em particular, ISO 14040 e 14044. As avaliações do ciclo de vida do produto de gases de efeito estufa (GEE) também podem estar em conformidade com especificações como a Especificação Publicamente Disponível (PAS) 2050 e o GHG Protocol Life Cycle Accounting and Reporting Standard .

Principais fases ISO da LCA

De acordo com as normas ISO 14040 e 14044, uma ACV é realizada em quatro fases distintas, conforme ilustrado na figura à direita acima (no início do artigo). As fases são freqüentemente interdependentes, no sentido de que os resultados de uma fase informarão como as outras fases são concluídas. Portanto, nenhuma das etapas deve ser considerada finalizada até que todo o estudo seja concluído.

Objetivo e escopo

O padrão ISO LCA requer uma série de parâmetros a serem expressos quantitativa e qualitativamente, que são ocasionalmente chamados de parâmetros de projeto de estudo (SPDs). Os dois principais SPDs para um LCA são o objetivo e o escopo, ambos os quais devem ser declarados explicitamente. Recomenda-se que um estudo use as palavras-chave representadas na Norma ao documentar esses detalhes (por exemplo, "O objetivo do estudo é ...") para garantir que não haja confusão e que o estudo seja interpretado de acordo com o uso pretendido.

Geralmente, um estudo de ACV começa com uma declaração explícita do objetivo, que define o contexto do estudo e explica como e a quem os resultados devem ser comunicados. De acordo com as diretrizes ISO, a meta deve declarar inequivocamente os seguintes itens:

  1. A aplicação pretendida
  2. Razões para a realização do estudo
  3. A audiência
  4. Se os resultados serão usados ​​em uma afirmação comparativa divulgada publicamente

A meta também deve ser definida com o comissário para o estudo, e recomenda-se que uma descrição detalhada do motivo pelo qual o estudo está sendo realizado seja adquirida do comissário.

Seguindo o objetivo, o escopo deve ser definido delineando as informações qualitativas e quantitativas incluídas no estudo. Ao contrário da meta, que pode incluir apenas algumas frases, o escopo geralmente requer várias páginas. É definido para descrever os detalhes e a profundidade do estudo e demonstrar que a meta pode ser alcançada dentro das limitações declaradas. De acordo com as diretrizes da norma ISO LCA, o escopo do estudo deve delinear o seguinte:

  • Sistema de produto , que é uma coleção de processos (atividades que transformam entradas em saídas) que são necessários para executar uma função especificada e estão dentro dos limites do sistema do estudo. É representativo de todos os processos do ciclo de vida de um produto ou processo.
  • Unidade Funcional , que define precisamente o que está sendo estudado, quantifica o serviço prestado pelo sistema, fornece uma referência à qual as entradas e saídas podem ser relacionadas e fornece uma base para comparar / analisar bens ou serviços alternativos. A unidade funcional é um componente muito importante do LCA e precisa ser claramente definida. É usado como base para selecionar um ou mais sistemas de produtos que podem fornecer a função. Portanto, a unidade funcional permite que diferentes sistemas sejam tratados como funcionalmente equivalentes. A unidade funcional definida deve ser quantificável, incluir unidades, considerar a cobertura temporal e não conter entradas e saídas do sistema de produto (por exemplo, kg CO
    2
    emissões). Outra maneira de ver isso é considerando as seguintes questões:
    1. O que?
    2. Quantos?
    3. Por quanto tempo / quantas vezes?
    4. Onde?
    5. Quão bem?
  • Fluxo de referência, que é a quantidade de produto ou energia necessária para realizar a unidade funcional. Normalmente, o fluxo de referência é qualitativa e quantitativamente diferente para produtos ou sistemas diferentes no mesmo fluxo de referência; no entanto, há casos em que podem ser iguais.
  • Limite do sistema , que delimita quais processos devem ser incluídos na análise de um sistema de produto, incluindo se o sistema produz quaisquer coprodutos que devem ser contabilizados pela expansão ou alocação do sistema. O limite do sistema deve estar de acordo com o objetivo declarado do estudo.
  • Premissas e limitações, que incluem quaisquer premissas ou decisões tomadas ao longo do estudo que possam influenciar os resultados finais. É importante que sejam transmitidos, pois a omissão pode resultar em interpretação incorreta dos resultados. Suposições e limitações adicionais necessárias para realizar o projeto são freqüentemente feitas ao longo do projeto e devem ser registradas conforme necessário.
  • Requisitos de qualidade de dados , que especificam os tipos de dados que serão incluídos e quais restrições. De acordo com a ISO 14044, as seguintes considerações de qualidade de dados devem ser documentadas no escopo:
    1. Cobertura Temporal
    2. Cobertura geográfica
    3. Cobertura Tecnológica
    4. Precisão, integridade e representatividade dos dados
    5. Consistência e reprodutibilidade dos métodos usados ​​no estudo
    6. Fontes de Dados
    7. Incerteza de informação e quaisquer lacunas de dados reconhecidas
  • Procedimento de alocação , que é usado para particionar as entradas e saídas de um produto e é necessário para processos que produzem vários produtos, ou co-produtos. Isso também é conhecido como multifuncionalidade de um sistema de produto. A ISO 14044 apresenta uma hierarquia de soluções para lidar com questões de multifuncionalidade, uma vez que a escolha do método de alocação para coprodutos pode impactar significativamente os resultados de uma ACV. Os métodos de hierarquia são os seguintes:
    1. Evite a alocação por subdivisão - este método tenta desagregar o processo da unidade em subprocessos menores, a fim de separar a produção do produto da produção do coproduto
    2. Evitar alocação por meio da expansão do sistema (ou substituição) - este método tenta expandir o processo do coproduto com a maneira mais provável de fornecer a função secundária do produto determinante (ou produto de referência). Em outras palavras, expandindo o sistema do coproduto na forma alternativa mais provável de produzir o coproduto de forma independente (Sistema 2). Os impactos resultantes da forma alternativa de produção do coproduto (Sistema 2) são então subtraídos do produto determinante para isolar os impactos no Sistema 1.
    3. Alocação (ou partição) com base no relacionamento físico - este método tenta dividir entradas e saídas e alocá-los com base nas relações físicas entre os produtos (por exemplo, massa, consumo de energia, etc.).
    4. Alocação (ou partição) com base em outro relacionamento (não físico) - este método tenta dividir entradas e saídas e alocá-los com base em relacionamentos não físicos (por exemplo, valor econômico).
  • Avaliação de impacto , que inclui um esboço das categorias de impacto identificadas de acordo com o interesse para o estudo, e a metodologia selecionada usada para calcular os respectivos impactos. Especificamente, os dados do inventário do ciclo de vida são convertidos em pontuações de impacto ambiental, que podem incluir categorias como toxicidade humana , poluição , aquecimento global e eutrofização . Como parte do escopo, apenas uma visão geral precisa ser fornecida, pois a análise principal sobre as categorias de impacto é discutida na fase de Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (AICL) do estudo.
  • Documentação de dados, que é a documentação explícita das entradas / saídas (fluxos individuais) usados ​​no estudo. Isso é necessário porque a maioria das análises não considera todas as entradas e saídas de um sistema de produto, de modo que fornece ao público uma representação transparente dos dados selecionados. Ele também fornece transparência para o motivo pelo qual o limite do sistema, sistema de produto, unidade funcional, etc. foi escolhido.

Inventário de ciclo de vida (LCI)

Um exemplo de diagrama de inventário de ciclo de vida (LCI)

A análise do Inventário de Ciclo de Vida (LCI) envolve a criação de um inventário de fluxos de e para a natureza (ecosfera) para um sistema de produto. É o processo de quantificar as necessidades de matéria-prima e energia, emissões atmosféricas, emissões terrestres, emissões de água, uso de recursos e outras liberações ao longo do ciclo de vida de um produto ou processo. Em outras palavras, é a agregação de todos os fluxos elementares relacionados a cada processo de unidade dentro de um sistema de produto.

Para desenvolver o inventário, geralmente é recomendado começar com um modelo de fluxo do sistema técnico usando dados sobre entradas e saídas do sistema de produto. O modelo de fluxo é normalmente ilustrado com um diagrama de fluxo que inclui as atividades que serão avaliadas na cadeia de suprimentos relevante e fornece uma imagem clara dos limites do sistema técnico. Geralmente, quanto mais detalhado e complexo for o diagrama de fluxo, mais precisos serão o estudo e os resultados. Os dados de entrada e saída necessários para a construção do modelo são coletados para todas as atividades dentro do limite do sistema, incluindo da cadeia de abastecimento (referido como entradas da tecnosfera).

De acordo com a ISO 14044, um LCI deve ser documentado usando as seguintes etapas:

  1. Preparação da coleta de dados com base no objetivo e escopo
  2. Coleção de dados
  3. Validação de dados (mesmo usando dados de outra obra)
  4. Alocação de dados (se necessário)
  5. Relacionando Dados com o Processo da Unidade
  6. Relacionando Dados com a Unidade Funcional
  7. Agregação de Dados

Conforme referenciado na norma ISO 14044, os dados devem ser relacionados à unidade funcional, bem como ao objetivo e escopo. No entanto, como os estágios de LCA são iterativos por natureza, a fase de coleta de dados pode fazer com que o objetivo ou escopo seja alterado. Por outro lado, uma mudança na meta ou escopo durante o curso do estudo pode causar coleta adicional de dados ou remoção de dados coletados anteriormente em LCI.

A saída de um LCI é um inventário compilado de fluxos elementares de todos os processos no (s) sistema (s) de produto estudado (s). Os dados são normalmente detalhados em gráficos e requerem uma abordagem estruturada devido à sua natureza complexa.

Ao coletar os dados para cada processo dentro do limite do sistema, o padrão ISO LCA requer que o estudo meça ou estime os dados a fim de representar quantitativamente cada processo no sistema do produto. Idealmente, ao coletar dados, o profissional deve ter como objetivo coletar dados de fontes primárias (por exemplo, medir entradas e saídas de um processo no local ou outros meios físicos). Os questionários são frequentemente usados ​​para coletar dados no local e podem até mesmo ser enviados ao respectivo fabricante ou empresa para preenchimento. Os itens do questionário a serem registrados podem incluir:

  1. Produto para coleta de dados
  2. Coletor de dados e data
  3. Período de coleta de dados
  4. Explicação detalhada do processo
  5. Insumos (matérias-primas, materiais auxiliares, energia, transporte)
  6. Saídas (emissões para o ar, água e terra)
  7. Quantidade e qualidade de cada entrada e saída

Muitas vezes, a coleta de dados primários pode ser difícil e considerada proprietária ou confidencial pelo proprietário. Uma alternativa aos dados primários são os dados secundários, que são dados provenientes de bancos de dados de ACV, fontes de literatura e outros estudos anteriores. Com fontes secundárias, geralmente você encontra dados semelhantes a um processo, mas não exatos (por exemplo, dados de um país diferente, processo ligeiramente diferente, máquina semelhante, mas diferente, etc.). Como tal, é importante documentar explicitamente as diferenças em tais dados. No entanto, os dados secundários nem sempre são inferiores aos dados primários. Por exemplo, referenciar dados de outra obra em que o autor usou dados primários muito precisos. Junto com os dados primários, os dados secundários devem documentar a fonte, a confiabilidade e a representatividade temporal, geográfica e tecnológica.

Ao identificar as entradas e saídas para documentar para cada processo de unidade dentro do sistema de produto de um LCI, um profissional pode se deparar com a instância em que um processo tem vários fluxos de entrada ou gerar vários fluxos de saída. Nesse caso, o profissional deve alocar os fluxos com base no "Procedimento de alocação" descrito na seção anterior "Meta e escopo" deste artigo.

Uma área em que o acesso aos dados provavelmente será difícil são os fluxos da tecnosfera. A tecnosfera é mais simplesmente definida como o mundo feito pelo homem. Considerados pelos geólogos como recursos secundários, esses recursos são em teoria 100% recicláveis; no entanto, em um sentido prático, o objetivo principal é o salvamento. Para um LCI, esses produtos da tecnosfera (produtos da cadeia de suprimentos) são aqueles que foram produzidos por humanos e, infelizmente, aqueles que respondem a um questionário sobre um processo que usa um produto de fabricação humana como meio para um fim não será capaz de especificar quanto de uma determinada entrada que eles usam. Normalmente, eles não terão acesso aos dados relativos às entradas e saídas dos processos de produção anteriores do produto. A entidade que realiza a LCA deve então recorrer a fontes secundárias, se ainda não tiver esses dados de seus próprios estudos anteriores. Bancos de dados ou conjuntos de dados nacionais que vêm com ferramentas do profissional de ACV, ou que podem ser acessados ​​prontamente, são as fontes usuais para essas informações. Deve-se ter cuidado para garantir que a fonte de dados secundária reflita adequadamente as condições regionais ou nacionais.

Os métodos de LCI incluem "LCAs baseadas em processo", LCA de entrada-saída econômica ( EIOLCA ) e abordagens híbridas. O LCA baseado em processo é uma abordagem de LCI de baixo para cima que constrói um LCI usando o conhecimento sobre os processos industriais dentro do ciclo de vida de um produto e os fluxos físicos que os conectam. EIOLCA é uma abordagem de cima para baixo para LCI e usa informações sobre fluxos elementares associados a uma unidade de atividade econômica em diferentes setores. Essas informações são normalmente extraídas das estatísticas nacionais de agências governamentais que rastreiam o comércio e os serviços entre os setores. Hybrid LCA é uma combinação de LCA baseada em processo e EIOLCA.

Avaliação do impacto do ciclo de vida (LCIA)

A análise do inventário do ciclo de vida é seguida por uma avaliação do impacto do ciclo de vida (LCIA). Esta fase do LCA tem como objetivo avaliar os potenciais impactos ambientais e à saúde humana resultantes dos fluxos elementares determinados no LCI. Os padrões ISO 14040 e 14044 exigem as seguintes etapas obrigatórias para o preenchimento de um LCIA:

Obrigatório

  • Seleção de categorias de impactação, indicadores de categoria e modelos de caracterização. O padrão ISO exige que um estudo selecione vários impactos que abrangem "um conjunto abrangente de questões ambientais". Os impactos devem ser relevantes para a região geográfica do estudo e a justificativa para cada impacto escolhido deve ser discutida. Muitas vezes, na prática, isso é feito escolhendo um método LCIA já existente (por exemplo, TRACI, ReCiPe, AWARE, etc.).
  • Classificação dos resultados do inventário. Nesta etapa, os resultados de LCI são atribuídos às categorias de impacto escolhidas com base em seus efeitos ambientais conhecidos. Na prática, isso geralmente é feito usando bancos de dados de LCI ou software LCA. As categorias de impacto comuns incluem aquecimento global, destruição do ozônio, acidificação, toxicidade humana, etc.
  • Caracterização, que transforma quantitativamente os resultados de ICV dentro de cada categoria de impacto por meio de "fatores de caracterização" (também chamados de fatores de equivalência) para criar "indicadores de categoria de impacto". Em outras palavras, esta etapa visa responder "quanto cada resultado contribui para a categoria de impacto?" O principal objetivo desta etapa é converter todos os fluxos classificados para um impacto em unidades comuns para comparação. Por exemplo, para o Potencial de Aquecimento Global, a unidade é geralmente definida como CO 2 -equiv ou CO 2 -e (CO 2 equivalentes), onde CO 2 recebe um valor de 1 e todas as outras unidades são convertidas respectivamente ao seu impacto relacionado.

Em muitas LCAs, a caracterização conclui a análise de LCIA, pois é a última etapa obrigatória de acordo com a ISO 14044. No entanto, a Norma ISO fornece as seguintes etapas opcionais a serem realizadas, além das etapas obrigatórias acima mencionadas:

Opcional

  • Normalização de resultados. Esta etapa tem como objetivo responder "Isso é muito?" expressando os resultados do LCIA em relação a um sistema de referência escolhido. Um valor de referência separado é freqüentemente escolhido para cada categoria de impacto, e a justificativa para a etapa é fornecer uma perspectiva temporal e espacial e ajudar a validar os resultados do LCIA. As referências padrão são impactos típicos por categoria de impacto por: zona geográfica, habitante da zona geográfica (por pessoa), setor industrial ou outro sistema de produto ou cenário de referência de linha de base.
  • Agrupamento de resultados do LCIA. Esta etapa é realizada classificando ou classificando os resultados do LCIA (caracterizados ou normalizados, dependendo das etapas anteriores escolhidas) em um único grupo ou vários grupos, conforme definido no objetivo e escopo. No entanto, o agrupamento é subjetivo e pode ser inconsistente entre os estudos.
  • Ponderação das categorias de impacto. Esta etapa visa determinar a significância de cada categoria e quão importante é em relação às outras. Ele permite que os estudos agreguem pontuações de impacto em um único indicador para comparação. A ponderação é altamente subjetiva e, muitas vezes, decidida com base na ética das partes interessadas. Existem três categorias principais de métodos de ponderação: o método do painel, o método de monetização e o método de destino. A ISO 14044 geralmente desaconselha a ponderação, afirmando que "a ponderação não deve ser usada em estudos de ACV destinados a serem usados ​​em afirmações comparativas destinadas a serem divulgadas ao público". Se um estudo decidir ponderar os resultados, os resultados ponderados devem sempre ser relatados junto com os resultados não ponderados para fins de transparência.

Os impactos do ciclo de vida também podem ser categorizados nas várias fases de desenvolvimento, produção, uso e descarte de um produto. Em termos gerais, esses impactos podem ser divididos em primeiros impactos, impactos de uso e impactos de fim de vida. Os primeiros impactos incluem extração de matérias-primas, fabricação (conversão de matérias-primas em um produto), transporte do produto para um mercado ou local, construção / instalação e o início do uso ou ocupação. Os impactos do uso incluem impactos físicos da operação do produto ou instalação (como energia, água, etc.) e qualquer manutenção, renovação ou reparos necessários para continuar a usar o produto ou instalação. Os impactos no fim da vida útil incluem demolição e processamento de resíduos ou materiais recicláveis.

Interpretação

A interpretação do ciclo de vida é uma técnica sistemática para identificar, quantificar, verificar e avaliar as informações dos resultados do inventário do ciclo de vida e / ou da avaliação do impacto do ciclo de vida. Os resultados da análise de inventário e avaliação de impacto são resumidos durante a fase de interpretação. O resultado da fase de interpretação é um conjunto de conclusões e recomendações para o estudo. De acordo com a ISO 14043, a interpretação deve incluir o seguinte:

  • Identificação de questões significativas com base nos resultados das fases de LCI e LCIA de uma LCA
  • Avaliação do estudo considerando verificações de integridade, sensibilidade e consistência
  • Conclusões, limitações e recomendações

Um dos principais objetivos da interpretação do ciclo de vida é determinar o nível de confiança nos resultados finais e comunicá-los de maneira justa, completa e precisa. Interpretar os resultados de um LCA não é tão simples quanto "3 é melhor do que 2, portanto, a Alternativa A é a melhor escolha". A interpretação começa com a compreensão da precisão dos resultados e a garantia de que atendem ao objetivo do estudo. Isso é realizado identificando os elementos de dados que contribuem significativamente para cada categoria de impacto, avaliando a sensibilidade desses elementos de dados significativos, avaliando a integridade e consistência do estudo e tirando conclusões e recomendações com base em um entendimento claro de como a LCA foi conduzida e os resultados foram desenvolvidos.

Especificamente, conforme expresso por MA Curran, o objetivo da fase de interpretação da LCA é identificar a alternativa que tem o menor impacto ambiental negativo do berço ao túmulo sobre os recursos terrestres, marítimos e aéreos.

LCA usa

Na época de uma pesquisa com profissionais de LCA em 2006, o LCA estava sendo usado para apoiar a estratégia de negócios e P&D (18% cada, do total de aplicativos pesquisados); outros usos incluíram o LCA como um insumo para o projeto do produto ou processo (15%), seu uso na educação (13%) e seu uso para rotulagem ou declarações de produtos (11%).

Foi sugerido que a LCA será continuamente integrada às práticas de construção por meio do desenvolvimento e implementação de ferramentas apropriadas - por exemplo, as diretrizes do projeto ENSLIC Building europeu - que orientam os profissionais na aplicação dos métodos de dados de LCI para planejamento, projeto e construção.

Grandes corporações em todo o mundo estão realizando LCA internamente ou comissionando estudos, enquanto os governos apóiam o desenvolvimento de bancos de dados nacionais para apoiar a LCA. Digno de nota é o uso crescente de LCA para rótulos ISO Tipo III chamados Declarações Ambientais de Produto, definidos como "dados ambientais quantificados para um produto com categorias predefinidas de parâmetros com base na série de padrões ISO 14040, mas não excluindo informações ambientais adicionais " A certificação de terceiros desempenha um papel importante na indústria de hoje, e os rótulos baseados em LCA certificados por terceiros fornecem uma base cada vez mais importante para avaliar os méritos ambientais relativos de produtos concorrentes. Em particular, essa certificação independente é descrita como uma indicação da dedicação de uma empresa em fornecer aos clientes produtos seguros e ecologicamente corretos.

A LCA também tem papéis importantes na avaliação do impacto ambiental , gestão integrada de resíduos e estudos de poluição. Estudos recentes importantes que aplicam a LCA incluem:

  • Um estudo avaliando o LCA de uma planta em escala de laboratório para produção de ar enriquecido com oxigênio, juntamente com sua avaliação econômica do ponto de vista de design ecológico.
  • Uma avaliação dos impactos ambientais das atividades de manutenção, reparo e reabilitação de pavimentos.

Análise de dados

Uma análise do ciclo de vida é tão precisa e válida quanto seu conjunto de dados de base . Existem dois tipos fundamentais de dados de processo de unidade de dados LCA e dados de entrada-saída (EIO) ambientais. Os dados do processo unitário são derivados de pesquisas diretas de empresas ou fábricas que produzem o produto de interesse, realizados em um nível de processo unitário definido pelos limites do sistema para o estudo. Os dados de EIO são baseados em dados econômicos nacionais de insumos e produtos.

A validade dos dados é uma preocupação constante para as análises do ciclo de vida. Para que as conclusões da ACV sejam válidas, os dados usados ​​no inventário da ACV devem ser precisos e válidos e, portanto, no que diz respeito à validade, recentes. Além disso, ao comparar um par de LCAs para diferentes produtos, processos ou serviços, é crucial que dados de qualidade equivalente estejam disponíveis para o par que está sendo comparado. Se um dos pares, por exemplo, um produto, tem uma disponibilidade muito maior de dados precisos e válidos, não pode ser comparado com justiça a outro produto que tem uma disponibilidade menor de tais dados.

No que diz respeito à atualidade dos dados, observou-se que a validade dos dados pode estar em desacordo com o tempo que leva a coleta de dados. Devido à globalização e ao ritmo de pesquisa e desenvolvimento , novos materiais e métodos de fabricação são continuamente introduzidos no mercado, tornando importante e difícil identificar e aplicar informações atualizadas. Por exemplo, no setor de eletrônicos de consumo , produtos como telefones celulares podem ser reprojetados a cada 9 a 12 meses, criando uma necessidade de coleta de dados rápida e contínua.

Conforme observado acima, o inventário na LCA geralmente considera uma série de estágios, incluindo: extração de materiais, processamento e fabricação, uso do produto e descarte do produto. Se o mais prejudicial ao meio ambiente desses estágios puder ser determinado, o impacto no meio ambiente poderá ser reduzido de maneira eficiente, concentrando-se em fazer alterações para essa fase específica. Por exemplo, o estágio de maior consumo de energia na ACV de uma aeronave ou produto automotivo é durante seu uso, como resultado do consumo de combustível durante a vida útil do produto. Uma forma eficaz de aumentar a eficiência do combustível é diminuir o peso do veículo; portanto, os fabricantes de aeronaves e automóveis podem diminuir o impacto ambiental através da substituição de materiais mais pesados ​​por outros mais leves (por exemplo, alumínio ou elementos reforçados com fibra de carbono), todas as especificações e outros custos sendo iguais.

As fontes de dados usadas em LCAs são normalmente grandes bancos de dados. Não é apropriado comparar duas opções se diferentes origens de dados foram usadas para originar os dados. Fontes de dados comuns incluem:

  • soca
  • EuGeos '15804-IA
  • PRECISA
  • ecoinvent
  • PSILCA
  • ESU World Food
  • GaBi
  • ELCD
  • LC-Inventories.ch
  • Hotspots sociais
  • ProBas
  • bioenergiedat
  • Agribalyse
  • USDA
  • Ökobaudat
  • Pegada agrícola
  • Arquivo Abrangente de Dados Ambientais (CEDA)

Os cálculos de impacto podem ser feitos manualmente, mas é mais comum agilizar o processo usando software. Isso pode variar de uma planilha simples, onde o usuário insere os dados manualmente, até um programa totalmente automatizado, onde o usuário não tem conhecimento dos dados de origem.

Variantes

Berço ao túmulo

Do berço ao túmulo é a avaliação completa do ciclo de vida, desde a extração de recursos ('berço') até a fase de uso e a fase de descarte ('sepultura'). Por exemplo, as árvores produzem papel, que pode ser reciclado em isolamento de celulose de baixa produção de energia (papel fibroso) e , em seguida, usado como um dispositivo de economia de energia no teto de uma casa por 40 anos, economizando 2.000 vezes a energia de combustível fóssil usada na sua produção. Após 40 anos, as fibras de celulose são substituídas e as fibras antigas são descartadas, possivelmente incineradas. Todas as entradas e saídas são consideradas para todas as fases do ciclo de vida.

Cradle-to-gate

Cradle-to-gate é uma avaliação de um ciclo de vida parcial do produto desde a extração de recursos ( berço ) até o portão da fábrica (ou seja, antes de ser transportado para o consumidor). A fase de uso e a fase de descarte do produto são omitidas neste caso. As avaliações do início ao fim às vezes são a base para as declarações ambientais de produtos (EPD) denominadas EPDs business-to-business. Um dos usos significativos da abordagem cradle-to-gate compila o inventário do ciclo de vida (LCI) usando cradle-to-gate. Isso permite que a LCA colete todos os impactos que levaram à aquisição de recursos pela instalação. Eles podem então adicionar as etapas envolvidas em seu processo de transporte para a fábrica e de manufatura para produzir mais facilmente seus próprios valores cradle-to-gate para seus produtos.

Produção cradle-to-cradle ou circuito fechado

Do berço ao berço é um tipo específico de avaliação do berço ao túmulo, em que a etapa de descarte do produto no final da vida útil é um processo de reciclagem . É um método usado para minimizar o impacto ambiental dos produtos através do emprego de práticas sustentáveis ​​de produção, operação e descarte e visa incorporar a responsabilidade social no desenvolvimento do produto. Do processo de reciclagem originam-se produtos novos e idênticos (por exemplo, pavimento asfáltico de pavimento asfáltico descartado, garrafas de vidro de garrafas de vidro coletadas) ou produtos diferentes (por exemplo, isolamento de lã de vidro de garrafas de vidro coletadas).

A alocação de carga para produtos em sistemas de produção de malha aberta apresenta desafios consideráveis ​​para LCA. Vários métodos, como a abordagem de sobrecarga evitada , foram propostos para lidar com as questões envolvidas.

Porta a porta

Gate-to-gate é uma LCA parcial que analisa apenas um processo de valor agregado em toda a cadeia de produção. Módulos porta a porta também podem ser posteriormente ligados em sua cadeia de produção apropriada para formar uma avaliação completa do berço a porta.

Well-to-wheel

Well-to-wheel é o LCA específico usado para combustíveis e veículos de transporte . A análise é frequentemente dividida em estágios intitulados "poço à estação" ou "poço ao tanque" e "estação à roda" ou "tanque à roda" ou "plug à roda " O primeiro estágio, que incorpora a matéria-prima ou produção e processamento de combustível e entrega de combustível ou transmissão de energia, é chamado de estágio "upstream", enquanto o estágio que trata da operação do veículo em si é algumas vezes chamado de estágio "downstream". A análise do poço à roda é comumente usada para avaliar o consumo total de energia ou a eficiência da conversão de energia e o impacto das emissões de embarcações , aeronaves e veículos motorizados , incluindo sua pegada de carbono e os combustíveis usados ​​em cada um desses modos de transporte. A análise WtW é útil para refletir as diferentes eficiências e emissões de tecnologias de energia e combustíveis nos estágios a montante e a jusante, dando uma imagem mais completa das emissões reais.

A variante do poço à roda tem uma contribuição significativa em um modelo desenvolvido pelo Laboratório Nacional de Argonne . O modelo Gases de Efeito Estufa, Emissões Reguladas e Uso de Energia no Transporte (GREET) foi desenvolvido para avaliar os impactos de novos combustíveis e tecnologias veiculares. O modelo avalia os impactos do uso de combustível usando uma avaliação do poço à roda, enquanto uma abordagem tradicional do berço ao túmulo é usada para determinar os impactos do próprio veículo. O modelo relata o uso de energia, emissões de gases de efeito estufa e seis poluentes adicionais: compostos orgânicos voláteis (VOCs), monóxido de carbono (CO), óxido de nitrogênio (NOx), material particulado com tamanho menor que 10 micrômetros (PM10), material particulado com tamanho menor que 2,5 micrômetros (PM2,5) e óxidos de enxofre (SOx).

Os valores quantitativos das emissões de gases de efeito estufa calculados com o WTW ou com o método LCA podem diferir, uma vez que o LCA está considerando mais fontes de emissão. Por exemplo, ao avaliar as emissões de GEE de um veículo elétrico a bateria em comparação com um veículo com motor de combustão interna convencional, o WTW (contabilizando apenas o GEE para a fabricação dos combustíveis) descobre que um veículo elétrico pode economizar 50-60% do GEE , enquanto um método híbrido LCA-WTW, considerando também o GEE devido à fabricação e ao fim da vida útil da bateria, dá uma economia de emissões de GEE 10-13% menor, em comparação com o WTW.

Avaliação econômica do ciclo de vida de insumo-produto

A ACV de insumo-produto econômico ( EIOLCA ) envolve o uso de dados setoriais agregados sobre quanto impacto ambiental pode ser atribuído a cada setor da economia e quanto cada setor compra de outros setores. Essa análise pode levar em conta cadeias longas (por exemplo, construir um automóvel requer energia, mas produzir energia requer veículos, e construir esses veículos requer energia, etc.), o que de certa forma alivia o problema de escopo do processo LCA; no entanto, a EIOLCA depende de médias em nível de setor que podem ou não ser representativas do subconjunto específico do setor relevante para um determinado produto e, portanto, não é adequado para avaliar os impactos ambientais dos produtos. Além disso, a tradução de quantidades econômicas em impactos ambientais não é validada.

LCA de base ecológica

Enquanto uma LCA convencional usa muitas das mesmas abordagens e estratégias que uma Eco-LCA, a última considera uma gama muito mais ampla de impactos ecológicos. Ele foi projetado para fornecer um guia para o manejo inteligente das atividades humanas, por meio da compreensão dos impactos diretos e indiretos sobre os recursos ecológicos e os ecossistemas circundantes. Desenvolvido pelo Ohio State University Center para resiliência, Eco-LCA é uma metodologia que considera quantitativamente os serviços de regulação e suporte durante o ciclo de vida de bens e produtos econômicos. Nesta abordagem, os serviços são categorizados em quatro grupos principais: serviços de apoio, regulação, fornecimento e serviços culturais.

LCA baseado em exergia

A exergia de um sistema é o trabalho útil máximo possível durante um processo que coloca o sistema em equilíbrio com um reservatório de calor. Wall afirma claramente a relação entre a análise de exergia e a contabilidade de recursos. Essa intuição confirmada por DeWulf e Sciubba levou à contabilidade exergoeconômica e a métodos especificamente dedicados à LCA, como a entrada de material exergético por unidade de serviço (EMIPS). O conceito de entrada de material por unidade de serviço (MIPS) é quantificado em termos da segunda lei da termodinâmica , permitindo o cálculo da entrada de recursos e da saída de serviço em termos de exergia. Esta entrada de material exergético por unidade de serviço (EMIPS) foi elaborada para tecnologia de transporte . O serviço leva em consideração não só a massa total a ser transportada e a distância total, mas também a massa por transporte individual e o tempo de entrega.

Análise de energia do ciclo de vida

A análise de energia do ciclo de vida (LCEA) é uma abordagem em que todas as entradas de energia para um produto são contabilizadas, não apenas as entradas de energia direta durante a fabricação, mas também todas as entradas de energia necessárias para produzir componentes, materiais e serviços necessários para o processo de fabricação. Um termo anterior para a abordagem era análise de energia . Com o LCEA, a entrada total de energia do ciclo de vida é estabelecida.

Produção de energia

É reconhecido que muita energia é perdida na produção das próprias commodities energéticas, como energia nuclear , eletricidade fotovoltaica ou produtos de petróleo de alta qualidade . O conteúdo líquido de energia é o conteúdo de energia do produto menos a entrada de energia usada durante a extração e conversão , direta ou indiretamente. Um resultado inicial controverso da LCEA afirmou que a fabricação de células solares requer mais energia do que pode ser recuperada com o uso da célula solar. O resultado foi refutado. Atualmente, o tempo de retorno de energia dos painéis solares fotovoltaicos varia de alguns meses a vários anos. A reciclagem do módulo pode reduzir ainda mais o tempo de retorno de energia para cerca de um mês. Outro novo conceito que flui das avaliações do ciclo de vida é o canibalismo de energia . Canibalismo de energia se refere a um efeito em que o rápido crescimento de toda uma indústria de uso intensivo de energia cria uma necessidade de energia que usa (ou canibaliza) a energia das usinas existentes. Assim, durante o rápido crescimento, a indústria como um todo não produz energia porque a nova energia é usada para abastecer a energia incorporada das futuras usinas. Trabalho foi realizado no Reino Unido para determinar os impactos da energia do ciclo de vida (juntamente com a LCA completa) de uma série de tecnologias renováveis.

Recuperação de energia

Se os materiais forem incinerados durante o processo de descarte, a energia liberada durante a queima pode ser aproveitada e usada para a produção de eletricidade . Isso fornece uma fonte de energia de baixo impacto, especialmente quando comparada com carvão e gás natural. Embora a incineração produza mais emissões de gases de efeito estufa do que aterros , as usinas de resíduos são bem equipadas com equipamentos de controle de poluição regulamentados para minimizar esse impacto negativo. Um estudo comparando o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa de aterros (sem recuperação de energia) com a incineração (com recuperação de energia) concluiu que a incineração é superior em todos os casos, exceto quando o gás de aterro é recuperado para a produção de eletricidade.

Crítica

A eficiência energética é indiscutivelmente apenas uma consideração na decisão de qual processo alternativo empregar e não deve ser elevada como o único critério para determinar a aceitabilidade ambiental. Por exemplo, uma análise de energia simples não leva em consideração a capacidade de renovação dos fluxos de energia ou a toxicidade dos produtos residuais. Incorporar "LCAs dinâmicas", por exemplo, com relação às tecnologias de energia renovável - que usam análises de sensibilidade para projetar melhorias futuras em sistemas renováveis ​​e sua participação na rede elétrica - pode ajudar a mitigar essa crítica.

Nos últimos anos, a literatura sobre avaliação do ciclo de vida da tecnologia de energia começou a refletir as interações entre a rede elétrica atual e a tecnologia de energia do futuro . Alguns artigos enfocaram o ciclo de vida da energia , enquanto outros enfocaram o dióxido de carbono (CO 2 ) e outros gases de efeito estufa . A crítica essencial dada por essas fontes é que, ao considerar a tecnologia de energia , a natureza crescente da rede elétrica deve ser levada em consideração. Se isso não for feito, uma determinada classe de tecnologia de energia pode emitir mais CO 2 ao longo de sua vida útil do que inicialmente pensava que iria mitigar, sendo isso mais bem documentado no caso da energia eólica .

Um problema que o método de análise de energia não pode resolver é que diferentes formas de energia - calor , eletricidade , energia química etc. - têm qualidade e valor diferentes como consequência das duas principais leis da termodinâmica . De acordo com a primeira lei da termodinâmica , todas as entradas de energia devem ser contabilizadas com o mesmo peso, enquanto pela segunda lei , diversas formas de energia devem ser contabilizadas usando valores diferentes. O conflito pode ser resolvido de uma das várias maneiras: as diferenças de valor entre as entradas de energia podem ser ignoradas, uma relação de valor pode ser atribuída arbitrariamente (por exemplo, que um joule de eletricidade de entrada é 2,6 vezes mais valioso do que um joule de calor ou combustível), a análise pode ser complementada por análise econômica / custo , ou exergia , uma medida termodinâmica da qualidade da energia, pode ser usada como métrica para o LCA (em vez de energia).

Críticas

A avaliação do ciclo de vida é uma ferramenta poderosa para analisar aspectos comensuráveis de sistemas quantificáveis. Nem todo fator, entretanto, pode ser reduzido a um número e inserido em um modelo. Os limites rígidos do sistema dificultam a contabilização das mudanças no sistema. Isso às vezes é chamado de crítica de limites ao pensamento sistêmico . A precisão e a disponibilidade dos dados também podem contribuir para a imprecisão. Por exemplo, dados de processos genéricos podem ser baseados em médias , amostragem não representativa ou resultados desatualizados. Esse é especialmente o caso das fases de uso e fim da vida útil do LCA. Além disso, as implicações sociais dos produtos geralmente não existem nas ACVs. A análise comparativa do ciclo de vida é freqüentemente usada para determinar um melhor processo ou produto a ser usado. No entanto, por causa de aspectos como limites de sistema diferentes, informações estatísticas diferentes, usos de produtos diferentes, etc., esses estudos podem ser facilmente influenciados em favor de um produto ou processo em relação a outro em um estudo e o oposto em outro estudo com base em parâmetros variáveis ​​e diferentes dados disponíveis. Existem diretrizes para ajudar a reduzir esses conflitos nos resultados, mas o método ainda oferece muito espaço para o pesquisador decidir o que é importante, como o produto é normalmente fabricado e como é normalmente usado.

Uma revisão aprofundada de 13 estudos de LCA de produtos de madeira e papel encontrou uma falta de consistência nos métodos e suposições usados ​​para rastrear o carbono durante o ciclo de vida do produto . Uma ampla variedade de métodos e suposições foram usados, levando a conclusões diferentes e potencialmente contrárias - particularmente com relação ao sequestro de carbono e geração de metano em aterros sanitários e com a contabilização do carbono durante o crescimento da floresta e uso do produto.

Veja também

Referências

Leitura adicional

  1. Crawford, RH (2011) Avaliação do Ciclo de Vida no Ambiente Construído, Londres: Taylor e Francis.
  2. J. Guinée, ed :, Handbook on Life Cycle Assessment: Operational Guide to the ISO Standards , Kluwer Academic Publishers, 2002.
  3. Baumann, H. och Tillman, AM. O guia do carona para a ACV: uma orientação na metodologia e aplicação de avaliação do ciclo de vida. 2004. ISBN  91-44-02364-2
  4. Curran, Mary A. "Environmental Life Cycle Assessment", McGraw-Hill Professional Publishing, 1996, ISBN  978-0-07-015063-8
  5. Ciambrone, DF (1997). Análise do Ciclo de Vida Ambiental . Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN  1-56670-214-3 .
  6. Horne, Ralph., Et al. “LCA: Princípios, Práticas e Perspectivas”. CSIRO Publishing, Victoria, Australia, 2009., ISBN  0-643-09452-0
  7. Vallero, Daniel A. e Brasier, Chris (2008), "Design Sustentável: A Ciência da Sustentabilidade e Engenharia Verde", John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, NJ, ISBN  0470130628 . 350 páginas.
  8. Vigon, BW (1994). Avaliação do Ciclo de Vida: Diretrizes e Princípios de Inventário . Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN  1-56670-015-9 .
  9. Vogtländer, JG, "Um guia prático para LCA para estudantes, designers e gerentes de negócios", VSSD, 2010, ISBN  978-90-6562-253-2 .

links externos

Mídia relacionada à avaliação do ciclo de vida no Wikimedia Commons