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architexts ISSN 1809-6298

abstracts

português
Este trabalho apresenta a avaliação energético-ambiental da fachada com ACM (Aluminum composite material) considerando-se a reciclagem e sua efetiva contribuição na diminuição dos valores de consumo de energia e emissões de CO₂ para sua produção.

english
This paper presents the energy-environmental assessment of the facade with ACM (Aluminum Composite Material) considering recycling and its effective contribution to the decrease of the energy consumption and CO ₂ emissions for their production.

español
En este trabajo se evalúa la fachada energética-ambiental con ACM (material de aluminio compuesto) teniendo en cuenta el reciclaje y su contribución efectiva a la reducción del consumo de energía y emisiones de CO₂ para su producción.


how to quote

GOUVEIA, Graziela Moreno Monteiro Martins; SPOSTO, Rosa Maria. Análise energético-ambiental de fachadas com foco na reciclagem. Estudo de caso com painéis de alumínio composto “ACM” em Brasília. Arquitextos, São Paulo, ano 16, n. 181.06, Vitruvius, jun. 2015 <https://www.vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/16.181/5597>.

Sport Center Alicante, na Espanha [cantorialluminio.it]


1. Introdução

As últimas décadas têm sido marcadas pelo aumento significativo da utilização de panos de vidro e revestimentos de alta tecnologia nas fachadas dos edifícios comerciais, evidenciando a ênfase tecnológica na projetualidade arquitetônica atual, relacionada tanto à funcionalidade quanto à representatividade.  Em muitos desses edifícios os elementos arquitetônicos são definidos somente como complementação, gerando uma arquitetura “banal”, onde aspectos construtivos apenas viabilizam o funcionamento do edifício. Num edifício com significado, as diretrizes gerais  do projeto são definidas nas etapas inicias de concepção e, quando necessário, são acompanhadas do detalhamento de elementos como coberturas e vedações verticais (1).

Entre os materiais de revestimento mais presentes nessas fachadas estão os Painéis de Alumínio Composto, conhecidos como Aluminium Composite Material (ACM). Devido principalmente à rapidez na instalação, possibilidade de moldagem, variedade de cores e relativa facilidade na manutenção, o ACM tem sido uma opção de revestimento bastante adotada em fachadas de edifícios comerciais, quer seja em obras novas ou reformas.

No entanto, na etapa de especificação dos materiais a serem utilizados é imprescindível que se avalie, além dos aspectos técnicos e econômicos, seu desempenho ambiental. Uma edificação não pode mais ser vista como uma unidade isolada, mas sim como um organismo que gera impactos ao longo de todo o seu ciclo de vida: projeto, construção, utilização, demolição, reutilização e/ou reciclagem (2).

Considerando-se o ciclo de vida completo de materiais com significativa quantidade de energia incorporada e emissões de CO₂, é possível ver a redução desses valores a partir de uma segunda vida como material alternativo (3). A produção do alumínio a partir de matéria prima primária, por exemplo, requer alto consumo de energia. No entanto, se produzido a partir de matéria prima secundária, pode ter essa energia reduzida em aproximadamente 95% (4).

Diante disso, a reciclagem e o reuso têm um importante papel, tanto na produção mais sustentável quanto na disposição final ambientalmente adequada. No entanto, a reciclagem em particular, apesar de ser positiva no sentido de promover a diminuição da extração de recursos naturais e do consumo de energia na fabricação dos materiais, consome energia e gera resíduos em seu processo, portanto pode causar impacto ao meio ambiente.

Este trabalho propõe o levantamento da Energia Incorporada (EI) e das emissões de CO₂ (ECO₂) no processo de reciclagem dos materiais constituintes da fachada, a fim de verificar sua contribuição efetiva na redução da EI e das ECO₂ com o fechamento do ciclo, pretendendo assim, contribuir para o estudo energético-ambiental de fachadas através da análise da efetiva participação da reciclagem no balanço energético e de ECO₂ na fabricação de fachadas com ACM.

1.1 Objetivos

a. Levantar a Energia Incorporada (EI) e as Emissões de CO₂ (ECO₂) dos processos de produção, com Matéria-Prima Primária (MPP) e Matéria-Prima Secundária (MPS), dos materiais componentes da fachada com ACM, considerando sua execução em Brasília.

b. Levantar a EI e as ECO₂ para 1m² de fachada com ACM executada em Brasília, composta por materiais fabricados com MPP e MPS, comparando-se os resultados encontrados.

2. Energia e energia incorporada de materiais

2.1 Energia no Brasil

Segundo o Balanço Energético Nacional - BEN 2013 (5), as principais fontes energéticas no Brasil são hidráulica, petróleo e derivados, gás natural, carvão e derivados, eólica, biomassa e nuclear. A origem da matriz de geração elétrica brasileira é predominantemente renovável, sendo mais de 70% da oferta proveniente da geração hidráulica interna. Somando-se às importações, essencialmente de origem renovável,  85% da eletricidade é originária de fontes renováveis.

Após a sanção da Lei 10.295, em outubro de 2001,  que dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia, algumas ações, visando promover a eficiência energética e consequente preservação do meio ambiente, foram praticadas pelo Governo Federal. Entre elas, a publicação da portaria n° 53 do Inmetro, de fevereiro de 2009, que aprova o Regulamento Técnico da Qualidade para Eficiência Energética de Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos (RTQ-C), o qual tem como objetivo criar condições para a etiquetagem do nível de eficiência energética dessas categorias de edifícios. Na sequência, em novembro de 2010 é publicada a portaria 449 que aprova o Regulamento Técnico da Qualidade para Eficiência Energética de Edificações Residenciais (RTQ - R). Finalmente, em outubro de 2011 foi publicada a portaria 594 do Ministério de Minas e Energia aprovando o Plano Nacional de Eficiência Energética – PNEf, o qual incorpora em seus estudos a Eficiência Energética, que objetiva atender às necessidades da economia com menor uso de energia primária e consequentemente, menor impacto ambiental.

2.2 Energia incorporada dos materiais

Popovic e Kasanovic (6) definem EI (energia incorporada) como a energia necessária para a obtenção, produção, transporte, instalação, manutenção, desativação e disposição final de matérias-primas. O valor calculado de EI é expresso em MJ ou GJ por unidade de massa, superfície ou volume, de material instalado.

Segundo Torgal (7)existem três tipos de abordagem para a definição de EI nos materiais de construção: da extração das matérias primas até a porta de saída da fábrica (cradle to gate); até a obra (cradle to site) e até a fase de demolição e deposição (cradle to grave). A primeira abordagem considera somente a energia necessária para a fabricação do material, ou seja, para colocá-lo à porta de saída da fábrica, desconsiderando, portanto, a energia de transporte e de aplicação do material, os quais se incluem na fase de construção do edifício.

Para Reddy e Jagadish (8), a EI pode ser dividida em: energia consumida na produção dos materiais de construção, energia necessária para o transporte desses materiais e energia necessária para a montagem dos diversos materiais que formam o edifício.

Desta forma, entende-se que a energia consumida pelos edifícios não se restringe à etapa de uso. Quando os materiais chegam ao local da obra já consumiram muita energia em seus processos de fabricação (9).A substituição de materiais que requerem quantidades significativas de energia para sua produção, por materiais que requerem quantidades menores de energia, reduzirá a quantidade total de EI nos edifícios (10).

Entre os vários materiais comumente utilizados na construção de edifícios, o alumínio se destaca pela alta demanda de energia em seu processo produtivo, principalmente de eletricidade, o que eleva consideravelmente seu impacto na demanda de energia primária e no potencial de aquecimento global. Na tabela 2.1 são apresentados valores nacionais e internacionais de EI para a produção do alumínio.

Tabela 2.1 – Valores de EI para a produção do alumínio no Brasil e em outros países (11)

3. Emissões de CO₂ (dióxido de carbono)

A vida na Terra tem se mantido possível graças à concentração natural de alguns gases na atmosfera terrestre, como vapor d’água (H₂O), dióxido de carbono (CO₂) e metano (CH₄). Esses gases permitem a passagem da radiação solar ao mesmo tempo em que absorvem a que é emitida pela Terra, ocorrendo a reemissão nos dois sentidos. O saldo desse mecanismo é o aprisionamento de energia e correspondente aumento de temperatura denominado como “efeito estufa” que é, portanto, um processo radiativo natural. No entanto, sua intensificação pode resultar em consequências no aquecimento global. Estudos recentes sobre a temperatura média do ar à superfície mostram incremento das quantidades desses gases na atmosfera, sobretudo do CO₂, tendo como possível consequência o aumento gradual da temperatura média global (12).

O CO₂ incorporado representa a soma total da quantidade desse gás, em toneladas, liberada na atmosfera nas fases de obtenção de matéria prima, produção, transporte e instalação dos materiais. Nessas fases há o uso significativo de energia obtida pela queima de combustíveis fósseis (13).

No processo produtivo do alumínio, as emissões de CO₂ ocorrem durante a eletrólise e durante a produção de energia, se ela for gerada por carvão fóssil (14). Na Tabela 3.1 são mostrados valores de ECO₂ para a produção do alumínio no Brasil e em outros países.

Tabela 3.1 – Valores de ECO₂ para a produção do alumínio no Brasil e em outros países (15)

Uma alternativa para a redução das ECO₂ na fabricação dos materiais é a reciclagem, pois elimina etapas da produção onde ocorrem a maior parte dessas emissões.

4. Painéis de alumínio composto (ACM)

Painel de alumínio composto típico

Os painéis de alumínio composto, conhecidos como ACM (Aluminium composite material) são formados por duas chapas de alumínio unidas por um núcleo de material termoplástico extrudado. Os tipos mais utilizados em fachadas no Brasil têm o núcleo em polietileno de baixa densidade (PEBD) (Figura 4.1). Os painéis para aplicação externa deverão ser protegidos com filme adesivo de PVC ou polietileno resistentes aos raios ultravioleta(16).

Fluxo esquemático de produção do ACM

O processo de fabricação do ACM utiliza o método contínuo de produção, onde as três camadas do painel são aderidas firmemente umas às outras com a ajuda de um filme de ligação molecular de alta performance, através de um processo de aquecimento contínuo (17). A figura 4.2 mostra o fluxo esquemático de produção do ACM.

5. O alumínio e seu processo produtivo

O Alumínio é obtido a partir da Bauxita que contém de 35% a 55% de óxido de alumínio. O Brasil possui a terceira maior reserva de Bauxita do mundo, localizada na Amazônia, mas o minério também pode ser encontrado em Poços de Caldas e Cataguases, cidades do Estado de Minas Gerais(18). O processo para obtenção do alumínio primário divide-se em três etapas, as quais são mineração, refinaria e redução. Na Figura 5.1 é representado o fluxo esquemático de produção do alumínio primário.

Fluxo esquemático de produção do alumínio primário

Os dois processos tradicionais de laminação do alumínio são laminação a quente e laminação a frio. O processo de extrusão, que é utilizado para a produção dos perfis de alumínio, consiste na transformação termomecânica do metal.

6. O polietileno de baixa densidade (PEBD) e seu processo produtivo

O PEBD é um polímero termoplástico, obtido pela polimerização do etileno (ou eteno) que provém do craqueamento do Nafta, que é um dos subprodutos do refinamento do petróleo. O eteno também pode ser obtido pelo craqueamento do gás natural e do gasóleo. A figura 6.1 mostra o fluxo esquemático das etapas de produção da resina de PEBD.

Fluxo esquemático das etapas de produção da resina de poliestireno de baixa densidade

A extrusão é um processo de transformação de termoplásticos que utiliza um equipamento denominado extrusora, composto por um cilindro aquecido dentro do qual gira uma rosca que comprime o polímero através da matriz, moldando a forma final (19).

7. Reciclagem

Reciclagem, no âmbito dos materiais de construção, refere-se à reentrada do material no ciclo, ou seja, o novo envelhece e volta a se tornar novo. Depois de uma sequencia de etapas – coleta, desagregação, classificação e tratamento – o material usado (resíduo) se torna novamente matéria-prima, porém secundária, a qual pode dar origem a um mesmo tipo de material ou a um outro tipo, com outra finalidade. Portanto, reciclagem engloba coleta e processamento (20).

Este conceito pode ser aplicado no ciclo de vida de materiais e sistemas construtivos, como por exemplo, no ciclo de vida de fachadas. A NBR ISO 14040(21) conceitua Ciclo de vida como sendo estágios sucessivos e encadeados de um sistema de produto, desde a aquisição da matéria-prima ou geração de recursos naturais à disposição final. O ciclo de vida completo de uma fachada engloba os processos de extração e transformação da matéria-prima, instalação na obra, uso, demolição/desconstrução, reciclagem / reuso / disposição final, portanto um ciclo fechado de produção.

A reciclagem oferece várias vantagens comprovadas. Calderoni (22) elenca um conjunto de fatores que justificam a necessidade e importância da reciclagem de resíduos: exaustão das matérias-primas e custo crescente para sua obtenção; economia de energia; indisponibilidade e custo crescente dos aterros sanitários; custos crescentes com transportes; poluição e prejuízos à saúde pública; geração de emprego e renda e redução dos custos de produção.

7.1 Reciclagem do alumínio

O alumínio é um material bastante adequado à reciclagem devido às suas propriedades, resultando num material secundário com qualidade semelhante ao material novo, mesmo depois de várias fundições. Pode-se dizer, portanto, que o ciclo do alumínio é infinito e sustentável.

Navarro(23) descreve o processo de reciclagem do alumínio que se inicia com a compactação do resíduo em volumes, sendo posteriormente enviado à indústria de fundição, onde o material é reduzido e lavado. Depois de limpo, vai ao forno para fundição, onde é aquecido a 650˚C. Como auxílio na separação de qualquer óxido originado no processo, é adicionado ao material fundido uma mistura de sais. O material fundido é transformado em lingotes de alumínio no formato de blocos, que são vendidos aos fabricantes de lâminas e perfis de alumínio.

Uma parte significativa das cargas de fundição é constituída por sucata. Na refusão da sucata sempre existe uma perda devido à oxidação do material (24). Mesmo com todos os cuidados, às vezes um lote completo no forno está fora das tolerâncias para os diferentes elementos na liga, sendo possível a correção somente por adição de outro metal ou alumínio primário (25).

7.2 Reciclagem do polietileno de baixa densidade (PEBD)

Segundo Calderoni (2003)(26) a reciclagem do plástico proporciona grande economia de energia elétrica pois, para produzi-lo com matéria-prima virgem são necessários 6,74 mil Kwh/t, ao passo que, na reciclagem são utilizados 1,44 mil Kwh/t.

O processo mecânico é o mais utilizado para a reciclagem do PEBD e consiste na transformação de polímeros descartados pós-consumo ou resíduos de processo industrial em grânulos, para a fabricação de outros produtos. Segundo Navarro(27), nesse processo, após coletado, o material é selecionado, moído, lavado com água para remoção de contaminantes e seco em secadores com mecanismo de centrifugação. Depois de seco, o material é compactado para redução de volume, extrudado e granulado, produzindo-se assim a matéria-prima secundária que dará origem a outros produtos.

8. Metodologia

O método utilizado foi o Estudo de Caso que, segundo Yin (2001) (28), conta com duas fontes de evidências não usuais: a observação direta e as entrevistas, ambas utilizadas neste trabalho.  Das fases do ciclo de vida das fachadas, foram consideradas para a obtenção da EI e das ECO₂da unidade de fachada somente as etapas de extração e transformação da matéria-prima, com base na abordagem cradle-to-gate, excluindo-se, portanto, as etapas de uso, instalação na obra, demolição / desconstrução e reuso.

8.1 Estudo de caso: fachadas com ACM

O processo de fabricação de fachadas com painéis de ACM inicia-se com a usinagem dos painéis. Essa etapa do trabalho é realizada com base no projeto detalhado ou “paginação” da fachada, contendo detalhes construtivos e especificações como o tipo de estrutura suporte ou subestrutura a ser utilizada, o sistema de fixação dos painéis, o tipo de painel, suas dimensões e acabamento. É necessário também que haja um plano de corte dos painéis (29). As análises realizadas nesse trabalho consideram o processo de usinagem e montagem do sistema parafusado, por ser o mais utilizado em fachadas em Brasília, conforme informado pelas empresas executoras de fachadas com ACM entrevistadas.

Processo de preparação das bandejas para instalação dos painéis

Tendo como base o plano de corte, os painéis são cortados e frisados para dobra. A forma mais comum de aplicação dos painéis é transformá-los em bandejas, formadas através da dobra de abas que, conforme recomendação dos fabricantes, devem ter 25mm (Figura 8.1). Em seguida é feito o corte e fixação das cantoneiras nos painéis com rebites.

Para a execução da fachada é necessária a instalação da subestrutura sobre substrato de alvenaria, concreto ou aço. Os perfis são cortados nos tamanhos adequados, conforme as dimensões e paginação das placas e  fixados no substrato diretamente com parafusos ou através de cantoneiras, quando há diferença de prumo. A estrutura suporte ou subestrutura deve ser preferencialmente de perfis de alumínio, com  espessura mínima de 1,5mm, para que não haja formação de corrosão galvânica, processo muito comum quando o alumínio entra em contato com o aço (30). Em seguida é aplicado o fundo de junta e o silicone. As películas de proteção são retiradas no dia seguinte à aplicação do silicone, tempo necessário para secagem.

9. Obtenção da EI e das ECO₂da unidade de fachada

A fim de obter a EI e as ECO₂ da unidade de fachada com MPP e MPS, foram obtidos a EI e as ECO₂ por tonelada de cada material componente produzido com MPP e MPS. Para isso, primeiramente foi calculada a EI e as ECO₂ dos materiais produzidos com MPP através do somatório da EI e das ECO₂ de cada fase de produção, desde a extração das matérias primas até a laminação das chapas e extrusão dos perfis, utilizando-se o poder calorífico de cada combustível empregado e o seu FE (Fator de emissão de CO₂). Na Tabela 9.1 são mostrados os valores de FE considerados.

Tabela 9.1 – Fatores de emissão de CO₂ para o Gás natural e o GLP (31)

Considerou-se a energia elétrica como sendo proveniente de hidroeletricidade, cuja contribuição nas emissões de CO₂ é considerada nula (32), e nas fases de produção de alumina e alumínio primário foi utilizado o índice de ECO₂ (33) para a tecnologia Soderberg (34). Nessa etapa foram utilizados dados primários e secundários.

Em seguida, foram obtidos a EI e as ECO₂ para os materiais produzidos com MPS utilizando-se os mesmos valores encontrados para os materiais com MPP, no caso das chapas e perfis de alumínio. Porém, os valores correspondentes às fases de extração da bauxita, produção da alumina e do alumínio primário foram multiplicados pela porcentagem de alumínio primário na carga de fundição. Para as chapas de alumínio considerou-se a liga 5005A (35) e 20% (36) de alumínio primário na carga de fundição, ao passo que, para os perfis de alumínio, foi considerada a liga 6060 e 15% (37).

Para a MPS, as fases de produção consideradas foram as mesmas da MPP acrescida da fase de Trituração, Prensagem e Enfardamento. Para a chapa de PEBD, as etapas consideradas foram moagem, decantação, lavagem, secagem, granulação e extrusão e, como o processo de produção só utiliza energia elétrica proveniente de hidroeletricidade, consideram-se as ECO₂ nulas.

Os dados primários – consumo médio de combustíveis por tonelada de material produzido – foram levantados junto às indústrias: Novelis do Brasil, unidade de Pindamonhangaba - SP, produtora e recicladora de lâminas de alumínio; ALUBILLETS, em Taubaté – SP, produtora e recicladora de perfis de alumínio; Capital Recicláveis, em Brasília, comercializadora de recicláveis que possui uma unidade de reciclagem de PEBD e Renove recicláveis, também em Brasília, que realiza a trituração, prensagem e enfardamento de metais não ferrosos.

A linha de produção da indústria Novelis é composta por: fornos Melter de 70 t (uma unidade), de 64 t (três unidades) e de 100 t (uma unidade); fornos Holder de 75 t (duas unidades) e 100 t (uma unidade) e um forno Reservoir de 75 t na fase de refusão. Todos utilizam gás natural. Na fase de preparação de placas são utilizados fornos PIT, sendo quatro a gás natural e dois elétricos.

A indústria Alubillets tem sua linha de produção composta por: dois fornos Reverbero (um de 5 t e um de 6 t) e um forno de homogeneização na fase de refusão. Na fase de extrusão é utilizado um forno de envelhecimento. Todos os fornos utilizam GLP.

A empresa Capital Recicláveis utiliza maquinários dos fabricantes KIE e Wortex, todos movidos a energia elétrica, sendo: duas esteiras EAK-10, dois moinhos MAK-80055, um tanque de decantação TDK-8, duas lavadoras LIK-2500, três secadoras SIK-2500 e um granulador OS 366. Como a empresa Capital Recicláveis não realiza a extrusão, somente comercializa a matéria-prima secundária, considerou-se o modelo de extrusora EC-100 do fabricante Rulli Standard (38).

Vista esquemática (1m² de fachada com ACM)

Por fim, os valores encontrados de EI e ECO₂ para os materiais produzidos com MPP e MPS foram aplicados à UF (Unidade de Fachada), determinada em 1m². Na figura 9.1 é mostrada uma vista esquemática de 1m² de fachada com ACM, com a indicação dos materiais que a compõem (39).

Foram considerados painéis de ACM de 4mm, presos à subestrutura de perfis de alumínio pelo sistema parafusado (40). Os valores de massa dos componentes do painel de ACM encontram-se descritos na Tabela 9.2. Os rebites são de alumínio e os parafusos utilizados são de aço galvanizado.

Tabela 9.2 – Valores de massa dos componentes do painel de ACM (41).

10. Apresentação e análise de resultados

Os valores de EI encontrados para a chapa de alumínio e para os perfis de alumínio fabricados com MPP foram 88.919,22 MJ/t e 93.443,69 MJ/t, respectivamente. Os valores que se referem a perfis englobam também as cantoneiras. Foi possível constatar que a diferença nos valores de EI encontrados foi influenciada pela diferenciação no processo, a partir da Refusão, para obtenção do produto final e pela utilização de combustíveis diferentes, bem como de seus quantitativos. Considerando-se a média dos valores de EI obtidos para a chapa e perfis, 91.181,45 MJ/t, o valor de EI para a produção da chapa de PEBD é 63,91% menor. Na Tabela 10.1 é mostrado um resumo dos valores de EI encontrados para todos os materiais produzidos com MPP.

Tabela 10.1 – Resumo dos valores de EI encontrados para chapa e perfis de alumínio e chapa de PEBD produzidos com MPP.

Em relação às ECO₂ para a produção das chapas e perfis de alumínio, a maior parte das emissões ocorre nas etapas de produção da Alumina e do Alumínio primário, correspondendo a 74,70% do total para os perfis e 91,69% para a chapa. Observou-se também uma diferença de 446,48 Kg CO₂/kg nas emissões para a produção das chapas em relação às emissões para a produção dos perfis de alumínio. Isso se deu porque a quantidade de combustível utilizada na refusão e extrusão dos perfis é maior que a utilizada nas etapas correspondentes de produção das chapas, além do que, o FE  do GLP é maior que o do gás natural.

Comparando-se a média dos valores de emissões de CO₂ encontrados para o alumínio, igual a 2.186,38 Kg CO₂/t, com o quantitativo de emissões de CO₂ para a chapa de PEBD, observa-se que o mesmo corresponde a 32,76% do valor para o alumínio. Na Tabela 10.2 é apresentado um resumo dos valores de ECO₂ encontrados para todos os materiais produzidos com MPP.

Tabela 10.2 – Resumo dos valores de ECO₂ encontrados para chapa e perfis de alumínio e chapa de PEBD produzidos com MPP.

Em relação aos valores para os materiais produzidos com MPS, foi encontrado o valor de EI para a chapa de alumínio produzida com 80% de sucata igual a 22.058,40 MJ/t, o que corresponde a 24,80% do valor da EI para a produção da chapa somente com alumínio primário. Houve portanto, uma redução de 75,19% na EI para o produto reciclado.  Para os perfis reciclados também ocorreu redução nos valores da EI, na ordem de 76%. Apesar da porcentagem de sucata utilizada para os perfis – 85% -  ter sido maior do que a utilizada para as chapas, o maior valor encontrado para a EI final, 22.383,68MJ/t, deve-se principalmente à utilização, nas etapas de refusão e preparação para a laminação/extrusão, de fornos com diferentes tecnologias, consumo e tipo de combustível utilizado.

Em relação à chapa de PEBD, o valor obtido para sua produção com MPS foi 2.901,06 MJ/t, que representa 8,81% do valor para a produção da chapa com MPP. Diferentemente do alumínio, a reciclagem do PEBD não necessita de MPP para a composição do material reciclado, utilizando-se exclusivamente resíduos da mesma resina. Na Tabela 10.3 é mostrado um resumo dos valores de EI encontrados para os materiais fabricados com MPS e na Tabela 10.4 são apresentadas as porcentagens de redução de EI para os materiais reciclados em relação aos materiais produzidos com MPP.

Tabela 10.3 – Resumo dos valores de EI encontrados para chapa e perfis de alumínio e chapa de PEBD com MPS.

Tabela 10.4 – Porcentagem de redução dos valores de EI para os materiais reciclados em relação aos produzidos com MPP.

Semelhante ao ocorrido com os valores de EI, também houve redução nos valores encontrados para as ECO₂ na produção dos materiais reciclados. O valor encontrado para as chapas de alumínio recicladas teve uma redução de 73,86% e para os perfis, a redução foi de 63,94%. A redução média das emissões de CO₂ para o alumínio, portanto, foi de 68,90%.

Quanto às emissões para a produção da chapa de PEBD reciclada, houve uma redução de 100%, pois, todo o maquinário utilizado no processo de reciclagem é movido a energia elétrica gerada por hidroeletricidade, cujas emissões são consideradas nulas. Na Tabela 10.5 é apresentado o resumo das reduções de emissões de CO₂ para os materiais produzidos com MPS.

Tabela 10.5 – Porcentagem de redução dos valores de ECO₂ para os materiais reciclados.

Aplicando-se os valores de EI e ECO₂ encontrados para cada kg dos materiais que compõem o painel de ACM, produzidos com MPP e MPS, aos valores de massa dos materiais no sistema, foi possível obter os valores totais para a UF produzida com MPP e MPS. Na Tabela 10.6 é indicada a representatividade de cada tipo de material em relação à massa total da UF.

Tabela 10.6 – Porcentagem de participação dos componentes, por tipo de material, em relação à massa total da UF

O valor de EI encontrado para a UF produzida com MPP foi de 542,81 MJ, e para a UF produzida com MPS foi de 118,70 MJ,  conforme mostrado nas Tabelas 10.7 e 10.8. O valor da EI para a UF com material reciclado representa 21,86% do valor da EI para o sistema com MPP, ou seja, houve uma redução de 78,13%. Consequentemente, houve redução nas ECO₂ de 12,67 KgCO₂ para 3,34 KgCO₂ no sistema com material reciclado, representando uma queda de 73,63%. Nas figuras 10.1 e 10.2 são mostradas as retas de redução da EI e das ECO₂ para a UF com MPS.

Redução de EI/Kg (MPP para MPS)

Redução de ECO2/Kg (MPP para MPS)

Tabela 10.7 – Valores totais de EI e ECO₂ para a UF com ACM produzida com MPP.

Tabela 10.8 – Valores totais de EI e ECO₂ para a UF com ACM produzida com MPS.

Conclusões

A produção da fachada com ACM utilizando MPS consome 78,13% menos energia e emite 73,63% menos CO₂ do que a produção com MPP. Isso revela a importância da reciclagem considerando-se fatores como a economia no consumo de MPP, que demanda a extração de recursos naturais, economia de energia e diminuição das ECO₂.

Deve-se incentivar a comercialização de painéis de ACM produzidos com materiais reciclados, visto que a reciclagem dos perfis de alumínio já é uma prática corrente no Brasil por ser vantajosa financeiramente para os geradores de sucata, que a utilizam como moeda de troca.

Apesar da energia consumida para a produção das chapas de PEBD representar praticamente um terço da consumida para a produção dos materiais de alumínio, a redução da EI para a chapa de PEBD produzida com MPS foi 17,07% maior que a redução média de EI dos materiais de alumínio produzidos com MPS. Sendo assim, a reciclagem da chapa de polietileno também é muito importante do ponto de vista ambiental, sobretudo quando a energia elétrica utilizada no maquinário é proveniente de hidroeletricidade.

A redução nos valores de EI sempre foram seguidas de redução nos valores de ECO₂ para todos os materiais fabricados com MPS, o que ocorreu, consequentemente com a UF. No entanto, observando-se os gráficos de redução da EI e das ECO₂ para os materiais produzidos com MPS, é possível constatar um distanciamento entre as retas de redução de ECO₂, apesar de manterem quase a mesma inclinação. Concluiu-se que essa diferença encontrada foi influenciada pelas diferenças nas características das linhas de produção dos dois materiais, pela utilização de tecnologias, maquinários e combustíveis diferenciados.

Outro fator de interferência nos resultados finais de EI e ECO₂ por kg de alumínio reciclado é a porcentagem de sucata na carga de fundição o que, consequentemente, se reflete nos valores finais da UF fabricada com MPS. Quanto maior essa porcentagem, menores serão os valores de EI e ECO₂ da UF. É possível que esse seja um dos motivos que justifiquem percentuais de redução de energia encontrados neste trabalho, para os materiais de alumínio produzidos com MPS, menores que as porcentagens de redução afirmadas por alguns autores.

notas

1
GRALA DA CUNHA, Eduardo. Discussão sobre o papel da tecnologia no processo de concepção arquitetônica contemporânea: o caso Norman Foster.Arquitextos, São Paulo, ano 10, n. 118.00, Vitruvius, mar. 2010 <http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/arquitextos/10.118/3369>. Acesso em 18 maio 2015.

2
MULFARTH, Roberta. Arquitetura de baixo impacto humano e ambiental – Vol 1. 2002. 64p. Tese (Doutorado) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo,   Universidade de São Paulo, Sâo Paulo, 2002.

3
BRIBÍAN, Ignácio. et. al, Life cycle assessment of building materials: Comparative analysis os energy and environmental impacts and evaluation os the eco-efficiency improvement. Building and Environment, v. 46, p 1133-1140, 2010.

4
CALDERONI, Sabetai. Os bilhões perdidos no lixo. São Paulo: Humanitas FFLCH/USP, 2003. 1 v.346 p.

5
BRASIL, Ministério de Minas e Energia. Balanço Energético 2013: banco de dados. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/mme/menu/todas_publicacoes.html>. Acesso em 18 maio. 2015.

6
POPOVIC, Milica.J; KASANOVIC, Saja. Selection of building materials based upon ecological characterisitics: priorities in function of environmental protection. Spatium International Review. N˚ 20, p 23-27, 2009.

7
TORGAL, Fernando. P. A sustentabilidade dos materiais de construção. Vila Verde, Gráfica Vilaverdense, 2010. 1v.

8
REDDY, Venkatarama; JAGADISH Krishna .S. Embodied energy of common and alternative building materials and technologies. Energy and Buildings. v. 35, p. 129-137, 2001.

9
ABEYSUNDRA, U.G. Yasantha. et. al. Environmental, economic and social analysis of materials for doors and windows in Sri Lanka. Building and Environment, v. 42, n. 5, p. 2141 – 2149, 2007. Disponível em: <http://www.sciencedirect.com>. Acesso em 15 mar.

10
METZ, B. et al. Contribution of working group III to the fourth assessment report of the intergovernamental panel on climate change. Cambridge: Cambridge University Press, 2007. Disponível em:<http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg3/en/ch6s6-4-14.html>. Acesso em 01 mar.

11
considerar as seguintes fontes  do dados relativos a Índia, Europa, Inglaterra e Brasil, respectivamente:
REDDY, Venkatarama; JAGADISH Krishna .S. Embodied energy of common and alternative building materials and technologies. Energy and Buildings. v. 35, p. 129-137, 2001.
BRIBÍAN, Ignácio. et. al, Life cycle assessment of building materials: Comparative analysis os energy and environmental impacts and evaluation os the eco-efficiency improvement. Building and Environment, v. 46, p 1133-1140, 2010.
CHAPMAN, Peter; ROBERTS F. Metal resources and Energy. Londres: Academic Press, 1983
TAVARES, Sérgio F. Metodologia de análise do ciclo de vida energético de edificações residenciais brasileiras, 2006. Tese (Doutorado em engenharia) – PPGEC, Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis.

12
MARQUES, Valdo S. O efeito estufa e o aquecimento global. Anu. Inst. Geocienc., Rio de Janeiro, 2015 .  Disponível em <http://ppegeo.igc.usp.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-97591992000100013&lng=pt&nrm=iso> acesso em 18 maio 2015.

13
POPOVIC, Milica.J; KASANOVIC, Saja. Selection of building materials based upon ecological characterisitics: priorities in function of environmental protection. Spatium International Review. N˚ 20, p 23-27, 2009.

14
BRASIL, Ministério da Ciência e Tecnologia. Emissões de gases de efeito estufa nos processos industriais e por uso de solventes. Relatórios de referência. Primeiro inventário brasileiro de emissões antrópicas de gases de efeito estufa. Brasília: MCT, 2006.

15
considerar as seguintes fontes  para os dados relativos respectivamente a Brasil (primeiro valor), Brasil (segundo valor), Europa e Inglaterra:
BESSA, Vanessa .M.T. Contribuição à metodologia de avaliação das emissões de dióxido de carbono no ciclo de vida das fachadas de edifícios de escritórios. 2010. Tese (Doutorado em engenharia) -  Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO ALUMÍNIO. Relatório de sustentabilidade da indústria do alumínio. São Paulo: ABAL, 2007.
BRIBÍAN, Ignácio. et. al, Life cycle assessment of building materials: Comparative analysis os energy and environmental impacts and evaluation os the eco-efficiency improvement. Building and Environment, v. 46, p 1133-1140, 2010.
MONAHAN, J., POWELL, J. C. An embodied carbon and energy analysis of modern methods of construction in housing: A case study using a lifecycle assessment framework. Energy and Buildings, v. 43, p 179-188, 2011.

16
PINI. Alternativas Tecnológicas para Edificações. São Paulo, Editora Pini, Vol 1, 2008.

17
ALUTILE. Aluminium composite panel. Production line.  Disponível em: <http://www.alutile.com/en/Production-line1.htm>. Acesso em 10 fev. 2012.

18
ABAL. O alumínio: alumínio primário. Disponível em: <http://www.abal.org.br/ aluminio/producao_alupri.asp>. Acesso em 5 fev. 2012.

19
ROMAN, Ademar. Polietileno PEBD Processos de transformação. São Paulo: Érica, 1997 – 261 p.

20
HENDRICKS, Charles. F. et. al.  O ciclo da construção. Brasília: Editora UnB, 2007. 1v. 248p.

21
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14040: Gestão ambiental – Avaliação do ciclo de vida – Princípios e estrutura. Rio de Janeiro: ABNT, 2001. 10 p.

22
ROMAN, Ademar. Polietileno PEBD Processos de transformação. São Paulo: Érica, 1997 – 261 p.

23
CALDERONI, Sabetai. Os bilhões perdidos no lixo. São Paulo: Humanitas FFLCH/USP, 2003. 1 v.346 p.

23
NAVARRO, Rômulo. Materiais e ambiente. João Pessoa: Editora universitária/UFPB, 2001, p.180.

25
PEREIRA, Leandro Alves; TAVARES, Marcelo. Regressão Beta para modelagem do rendimento metalúrgico na reciclagem de alumínio. Associação Brasileira de Estatística – XII EMR. Fortaleza, 2011.

26
SCHMITZ, Chrintopher. Handbook of aluminium recycling. Essen: Vulkan-Verlag GmbH, 2006. 1v. 457 p.

27
NAVARRO, Rômulo. Materiais e ambiente. João Pessoa: Editora universitária/UFPB, 2001, p.180.

28
YIN, Robert. K. Estudo de caso planejamento e métodos. Porto Alegre: Bookman, 2001. 1v. 205 p.

29
PINI. Alternativas Tecnológicas para Edificações. São Paulo, Editora Pini, Vol 1, 2008.

30
ARCOWEB, Recomendações técnicas: Painéis de alumínio composto. Revista Finestra. Ed. 43, 2005. Disponível em: <http://www.recomendacoes-tecnicas-fixacao-juntas-01-02-2006.html>. Acesso em 14 fev. 2011.

31
Intergonernamental Panel on Climate Change. 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. Vol. 2 – Energy. 2006. (Para aplicação desse índice de gás natural, a sua quantidade de foi convertida de Nm³ para Kg).

32
BRASIL, Ministério da Ciência e Tecnologia. Emissões de gases de efeito estufa nos processos industriais e por uso de solventes. Relatórios de referência. Primeiro inventário brasileiro de emissões antrópicas de gases de efeito estufa. Brasília: MCT, 2006.

33
Intergonernamental Panel on Climate Change. 2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories. Vol. 2 – Energy. 2006. (Para aplicação desse índice de gás natural, a sua quantidade de foi convertida de Nm³ para Kg).

34
Tecnologia empregada na produção de alumínio primário que utiliza pasta de ânodo durante o processo de redução.

35
ALUCOBOND. Dados técnicos. Disponível em: <http://www.alucobond.com/alucobond-technical-data.htm>

36
Porcentagem adotada pela indústria Novelis, para esse tipo de liga.

37
Liga e porcentagem adotados pela indústria Alubillets.

38
STANDARD, Rulli. produtos rígidos. Disponível em: <http://www.rullistandard.com.br/rigidos.htm>. Acesso em 20 de jan. 2012.

39
Não foram considerados o tarucel e o silicone utilizados nas juntas.

40
Devido à massa desprezível, desconsiderou-se a participação dos parafusos nos valores finais obtidos.

41
ALUCOBOND. Dados técnicos. Disponível em: <http://www.alucobond.com/alucobond-technical-data.htm>

sobre as autoras

Graziela Gouveia é arquiteta e urbanista pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU) da Universidade de Brasília (UnB) e Mestre em Estruturas e Construção Civil pelo Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da UnB). Atua na elaboração e coordenação de projetos e execução de obras residenciais, comerciais e institucionais.

Rosa Maria Sposto é engenheira civil pela Escola de Engenharia de São Carlos, mestre e doutora em arquitetura e urbanismo pela Universidade de São Paulo. Professora permanente do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília. Atua em pesquisas nas áreas de tecnologia e gestão para a qualidade e sustentabilidade no processo de produção de edificações e de avaliação de ciclo de vida.

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