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Ambiente Construído

Print version ISSN 1415-8876On-line version ISSN 1678-8621

Ambient. constr. vol.16 no.1 Porto Alegre Jan./Mar. 2016

http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212016000100068 

Artigos

Avaliação ambiental do ciclo de vida de telhas de fibrocimento com fibras de amianto ou com fibras de polipropileno

Environmental assessment of the life cycle of cementitius roofing sheets with asbestos fibers or with polypropylene fibers

Vinicius Martins Marques1 

Luciana Paulo Gomes1 

Andrea Parisi Kern1 

1Universidade do Vale do Rio dos Sinos, São Leopoldo - RS - Brasil

Resumo

Este trabalho teve por objetivo avaliar o ciclo de vida de telhas de fibrocimento fabricadas com fibras de amianto ou com fibras de polipropileno. Foram utilizadas as técnicas de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e de Levantamento de Aspectos e Impactos Ambientais (Laia) para analisar comparativamente os impactos ambientais causados. Na ACV determinaram-se, para todas as etapas, as emissões atmosféricas causadoras do efeito estufa, da chuva ácida e as que possuem toxicidade humana, além do consumo de insumos (água e energia). No Laia agregaram-se à ACV os impactos de utilização de recursos naturais e os riscos à saúde devido aos fatores prejudiciais dos materiais constituintes das telhas. Foram avaliados dois cenários, onde se fixaram os locais de extração de matéria-prima, o local da obra e o aterro industrial para o qual seriam levados os resíduos das telhas após a vida útil deles, variando-se apenas os locais de fabricação das telhas. O cenário que empregou fibras de polipropileno foi mais vantajoso ambientalmente em quatro categorias entre as sete avaliadas, confirmando assim, com essa avaliação, que o uso de amianto é mais desfavorável que o uso de polipropileno sob o foco ambiental.

Palavras-chaves: Resíduos de construção e demolição; Amianto; Telhas de fibrocimento; Aspectos e impactos ambientais; Ciclo de vida.

Abstract

The aim of this study is to evaluate the life cycle of cementitious roofing sheets manufactured with asbestos fibres or with polypropylene fibres. The Life Cycle Assessment (LCA) technique and the Assessment of Aspects and Environmental Impacts (AAIE) technique were applied to make a comparative analysis of the environmental impacts caused. In the LCA technique, the atmospheric emissions that cause the greenhouse effect, acid rain and emissions with human toxicity potential, as well as the consumption of resources (water and energy) were determined for all the stages of the life cycle. In the AAIE technique, the impacts on the use of natural resources and the health risks due the carcinogen factors of the constituent materials of the roofing sheets were added to the LCA assessment. Two scenarios were then evaluated, in which the raw material extraction location, the location of the construction site where the roof sheets would be used and the destination of the waste after its life cycle were fixed, but the production locations varied. As a final result, the scenario with polypropylene fibres had a better evaluation in four out of the seven categories analysed. Thus, this study confirms that, from an environmental perspective, the use of asbestos fibres is more unfavourable than the use of polypropylene fibres.

Keywords: Construction and demolition waste; Asbestos; Roofing sheets; Aspects and environmental impacts; Life cycle assessment.

Introdução

O setor da indústria da construção civil é um indicador fiel quando se deseja mensurar o crescimento da economia de um país, ou seja, quando o cenário econômico é positivo, a construção civil tende a expandir-se. A construção civil é o setor responsável por promover toda a infraestrutura necessária para suprir as necessidades da sociedade, passando pela geração de energia, saneamento básico, transportes e evidentemente pela moradia (AGOPYAN; JOHN, 2011). A contrapartida desse fato é que, para suprir toda a demanda, o setor é responsável por uma parcela significativa no consumo de recursos naturais e geração de resíduos sólidos de construção e demolição (RCD). Como em todo crescimento industrial, a utilização de insumos gera resíduos, que necessitam ser gerenciados.

Em 2002 foi aprovada a Resolução nº 307, que tem como objetivos reduzir os impactos ambientais originados na construção civil e responsabilizar os geradores de resíduos quanto a sua destinação final (CONSELHO..., 2002). Essa resolução indica também que os geradores devem ter por objetivo prioritário a não geração de resíduos, e caso não seja possível o objetivo secundário deve ser a redução, a reutilização, a reciclagem e, por fim, sua destinação final.

Em paralelo a essas regulamentações foi publicada em 2010 a Lei federal nº 12.305 (BRASIL, 2010), que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, a qual tem por objetivos diagnosticar a situação atual dos resíduos sólidos e estabelecer metas de redução, reciclagem e reaproveitamento energético, e sobretudo metas referentes à eliminação dos lixões, entre outras ações mitigadoras no intuito de regulamentar o setor (BRASIL, 2010).

Por outro lado, a Europa tem uma preocupação maior no quesito reciclabilidade dos resíduos de construção e demolição, e alguns países reciclam quase a totalidade de resíduos (VAZQUEZ, 2001). Segundo Ortiz, Pasqualino e Castells (2010), na União Europeia aproximadamente 75% do RCD gerado é destinado a aterros. Entretanto, a Holanda, país com pouca disponibilidade de recursos naturais e com grande demanda de materiais de construção, vem procurando aumentar a eficiência do processo de reciclagem de resíduos, preocupada para que no futuro não haja um colapso da indústria de extração de minérios. Os países vizinhos, como Dinamarca e Bélgica, já alcançaram índices de reciclagem de mais de 80% de seus resíduos de construção e demolição, enquanto em países como Portugal e Espanha esse percentual não chega a 40% do total (ORTIZ; PASQUALINO; CASTELLS, 2010).

Já no Brasil ainda é pequena ou quase inexistente a utilização de materiais reciclados na fabricação de componentes da construção civil, embora haja grande disponibilidade de material com potencial de ser reciclado; este material, quase em sua totalidade, é utilizado essencialmente em sub-bases de vias e rodovias, fato que demonstra a despreocupação com o tema, corroborando a ideia de que o problema da escassez dos recursos naturais, aparentemente, não afeta o país (VIEIRA, 2003). Ainda, segundo estudo de Miranda, Angulo e Careli (2009), em 2008 cerca de 1% das empresas construtoras no Brasil possuía parcerias com empresas de consultoria e outras instituições conhecidas para a implantação do gerenciamento de RCD em seus canteiros.

Entre as classes discriminadas na Resolução nº 307 (CONSELHO..., 2002) a que causa maior preocupação é a Classe D, em que estão os resíduos classificados como perigosos e capazes de causar riscos à saúde humana ou ao meio ambiente, se gerenciados de forma inadequada. Um deles é o amianto, ou asbesto como é chamado, que tem o nome de origem latina amianthus, que significa "incorruptível", e também do grego, asbesto, que quer dizer "o que não pode ser destruído pelo fogo", fato que já demonstra suas principais características: suportar altas temperaturas e não sofrer alteração química nessas condições. Essas características são interessantes para a indústria, e o amianto popularizou-se no período pós-Revolução Industrial como uma matéria-prima excelente para isolamentos térmicos das máquinas a vapor (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS EXPOSTOS AO AMIANTO, 2013).

Desde 1940 o amianto é explorado legalmente no Brasil, e estima-se que sua produção seja da ordem de 200.000 toneladas por ano. Acredita-se que cerca de 10.000 trabalhadores já teriam se contaminado com o material na atividade de mineração, porém alguns jornais e revistas já divulgaram a informação de que cerca de 200.000 a 300.000 pessoas foram expostas ao material, incluídas as fases de extração e manejo do material (TERRA FILHO; BAGATIN, 2010).

Além das vantagens já citadas de resistência à tração e a altas temperaturas, o amianto possui várias outras características, tais como baixa condutividade térmica, resistência a micro-organismos e a produtos químicos, elevada resistência dielétrica, excelente isolamento elétrico e acústico, alta durabilidade, flexibilidade, estabilidade em diferentes valores de pH, fácil manuseio para ser tecido ou fiado, boa interação com a água e afinidade com o cimento, resinas e ligantes (SCLIAR, 1998; FAUSTINO, 2013; HUET, 2013).

Essas mesmas características são as principais responsáveis por seu poder cancerígeno, fato que levou 58 países a proibirem sua utilização, sendo pioneiras na ação a Islândia, em 1983, e a Noruega, em 1984. Outra data que merece destaque foi a do banimento total do amianto nos países da Comunidade Europeia, a partir de janeiro de 2005.

A exposição a fibras de amianto maiores ou iguais a 5 µm de comprimento é internacionalmente considerada como aquela de potencial patogênico respiratório definido, tanto para condições não malignas (placas pleurais e asbestose) como malignas (mesotelioma e câncer de pulmão) (HEALTH..., 1991). Porém, estudos demonstram que as doenças do amianto levam 20, 30 ou até 40 anos para se manifestar (COMISSÃO..., 2013). É consenso na área médica que todas as doenças originadas do amianto são progressivas e incuráveis. Mesmo que a pessoa que foi exposta ou inalou a poeira seja afastada da fonte do problema, a doença continua evoluindo progressivamente e com frequência leva à morte (MENDES, 2001).

Com base nesses dados, em 2001 cinco estados brasileiros sancionaram leis estipulando diversas datas de proibição progressiva sobre diversos setores em relação ao uso do amianto. Já no ano de 2003 o Supremo Tribunal Federal (STF) revogou as leis, citando como argumento que as disposições delas invadiam a competência legislativa da União relativa a normas gerais de produção, consumo e proteção ao meio ambiente. Porém, até os dias atuais não se formulou nenhuma lei federal que complemente a abordagem das leis revogadas.

O cenário envolvendo os resíduos de materiais contendo amianto é polêmico, pois ao mesmo tempo em que a literatura médica dá exemplos e indica que a melhor solução seria seu banimento, o setor de engenharia e pesquisa de materiais ainda não definiu um único material ou uma combinação de diversos que possam ser padronizados oficialmente como seus substitutos, atendendo a todas as características que o amianto possui, agregando menores índices de periculosidade e suprindo a demanda de produtos dessa natureza.

A busca por materiais que possam substituir o amianto já existe desde meados da década de 1970, fato comprovado pelo estudo de PYE (1979), o qual apresenta diversos materiais que poderiam ser utilizados como alternativos ao amianto, tais como ligas de alumínio e silício, politetrafluoretileno, fibra de vidro e a vermiculita associada ao amianto, esta última opção como forma de minimizar o uso deste.

Atualmente já se encontram no mercado produtos de fibrocimento sem amianto. Conforme relatório elaborado no intuito de encontrar algum substituto para o amianto, inúmeros materiais estão sendo utilizados em produtos, entre eles silicato de cálcio, fibra de carbono, fibra de celulose, fibra cerâmica, fibra de vidro, fibra de aço e algumas fibras orgânicas tais como aramida, polietileno, polipropileno e politetrafluoretileno (UNITED..., 2013).

Com relação à fabricação de telhas de fibrocimento no Brasil existem diversas empresas que utilizam ou não o amianto em suas composições. Um dos materiais alternativos encontrados pelo setor, em meados da década de 1990, inicialmente foi a fibra sintética alternativa de PVA (poli álcool vinílico), que posteriormente, em 2003, foi substituída por determinados fabricantes pela fibra de polipropileno (PP) na produção de telhas e caixas d'água.

No Brasil existe uma única mina de amianto crisotila, a qual está em operação e responde pela totalidade da produção nacional. Trata-se da mina de Cana Brava, localizada no município de Minaçu, no Estado de Goiás (TERRA FILHO; BAGATIN, 2010).

Como forma de avaliar e comparar diferentes processos produtivos de telhas de fibrocimento, decidiu-se por utilizar uma das ferramentas que têm mostrado bom desempenho na tomada de decisões, que é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Essa ferramenta deve ser elaborada considerando-se todas as etapas que fazem parte do processo, desde a etapa de extração das matérias-primas (berço do processo) até seu uso final (túmulo ou fim do ciclo). Melhor ainda se forem incorporadas ao processo técnicas de reciclagem, as quais transformam o produto após o uso em matéria-prima novamente (volta ao berço), sendo nominadas como berço ao túmulo (cradle-to-grave) ou berço ao berço (cradle-to-cradle).

A ACV é regulada por normas da série ISO 14000. No Brasil os princípios gerais e as etapas de definição de objetivos e escopo além da análise do inventário são abordados na NBR ISO 14040 (ABNT, 2009a). Ainda, a abordagem da avaliação de impactos ambientais aliada com a interpretação do ciclo de vida é determinada pela NBR ISO 14044 (ABNT, 2009b). Além destas já citadas, as normas brasileiras são complementadas pela legislação internacional, e pode-se destacar a ISO/TR 14047 (INTERNATIONAL..., 2012a), que oferece exemplos de aplicação, a ISO/TS 14048 (INTERNATIONAL..., 2002), que estabelece o formato de apresentação de dados, e a ISO/TR 14049 (INTERNATIONAL..., 2012b), que exemplifica especificamente quanto à definição de objetivos.

A ACV se divide em quatro etapas: definição de objetivo e escopo, em que se definem a abrangência, os limites do trabalho, a metodologia e a unidade funcional; análise do inventário, fase na qual são coletadas as informações; avaliação dos impactos, em que se estipulam indicadores que possam contribuir para a avaliação das informações; e interpretação, etapa que ocorre durante todo o processo, ao fim de qualquer etapa anterior, que tem por função corrigir falhas eventuais e obter conclusões e recomendações sobre o estudo abordado.

Outro exemplo de ferramenta de avaliação ambiental é a técnica de Levantamento de Aspectos e Impactos Ambientais (Laia). Tal instrumento, amparado pela NBR 14001 (ABNT, 2004), tem como ponto forte o fato de buscar a "melhoria contínua", permitindo alcançar objetivos ambientais e econômicos. Dessa forma, essa técnica de avaliação ambiental se torna completa, pois não se limita a avaliar as entradas e saídas do ciclo de vida de processos e produtos, mas também analisa a periculosidade dos materiais envolvidos no processo analisado, fato que é de interesse específico neste trabalho.

Desse modo, o objetivo geral deste trabalho foi o de levantar os aspectos e impactos ambientais gerados no ciclo de vida de materiais de construção usados em telhas de fibrocimento que utilizam ou não fibras de amianto em sua composição. Como objetivo específico, foi realizar a comparação por meio da ACV e do Laia dos processos de extração, fabricação, uso e descarte de telhas de fibrocimento que empregam amianto ou fibras de polipropileno.

Metodologia

Escopo

O trabalho foi realizado baseando-se em obras localizadas no município de Novo Hamburgo, RS. Foram avaliados dois cenários, onde se fixaram os locais de extração de matéria-prima, o local da obra e o aterro industrial para o qual seriam levados os resíduos das telhas após a vida útil deles, variando-se apenas os locais de fabricação das telhas: a telha sem amianto é fabricada em Esteio, RS, e a telha com amianto é fabricada em Colombo, PR. Esses locais foram escolhidos porque são os locais de fabricação das telhas mais próximos do local da obra. Dessa forma, conforme Marques (2014), minimiza-se o efeito das etapas de transporte na avaliação ambiental. Grandes distâncias percorridas entre os locais de extração de matéria-prima e a fábrica e/ou desta até o local de uso das telhas resultaram em avaliações ambientais desbalanceadas, indicando que as emissões geradas nessas etapas são mais impactantes do que o processo de fabricação em si das telhas com o uso de diferentes fibras, foco deste trabalho. Para cada cenário foi determinada a geração de emissões gasosas, e também se avaliou o consumo de energia e água.

A unidade funcional (UF) neste trabalho foi escolhida como sendo um pallet de 60 telhas de fibrocimento com dimensões de 92 cm x 213 cm e espessura de 6 mm. Conforme orientações dos fabricantes, telhados que utilizam esse tipo de cobertura devem prever o transpasse entre as telhas, diminuindo assim a área útil de cada telha de 92 cm x 213 cm para 87 cm x 198 cm. Portanto, cada telha teve uma área útil calculada em 1,72 m², e como a unidade funcional adotada foi de um pallet de 60 telhas, a unidade funcional foi dimensionada para uma área de 103,2 m², suficiente para cobrir uma área aproximada de 100 m2.

Análise do inventário

Utilizaram-se informações disponibilizadas nos sites das duas empresas fabricantes de telhas (www.eternit.com.br e www.brasilit.com.br) e sites de empresas fabricantes das matérias-primas das telhas (www.abcp.org.br e www.vcimentos.com.br), de forma a obterem-se dados do tipo composição e tamanho das telhas, emissões atmosféricas na fabricação das matérias-primas, principalmente o cimento, e localização das fábricas.

Como os fabricantes não disponibilizaram a composição das telhas, decidiu-se por aplicar os mesmos valores encontrados por Frazão e Fernandes (2004) para a unidade funcional deste trabalho, conforme mostra a Tabela 1.

Tabela 1 Composição das telhas para a unidade funcional 

Cenário 1: TELHA COM AMIANTO Cenário 2: TELHA COM POLIPROPILENO
Material [kg] % Material [kg] %
Cimento hidratado 1.015,0 80,55 Cimento hidratado 1.115,0 87,58
Amianto 160,0 12,70 Polipropileno (PP) 28,0 2,20
Celulose 5,0 0,40 Carbonato de cálcio 14,9 1,17
Cinza volante 47,0 3,73 Celulose 35,0 2,75
Enchimento (Areia) 33,0 2,62 Cinza volante 3,5 0,27
Sílica amorfa 73,5 5,78
Fita de segurança 2,6 0,20
Floculante 0,3 0,02
Agente antiespumante 0,4 0,03
TOTAL 1.260,0 100 TOTAL 1.273,2 100

Fonte: adaptado de Frazão e Fernandes (2004).

Conforme observado no Quadro 1, o autor não cita a presença de água na composição das telhas. Porém, ele argumenta que ela é mínima, devido ao processo de secagem em estufa.

No inventário, além dos valores anteriores (Tabela 1), foi elaborado um diagrama de blocos, composto das etapas de extração das matérias-primas, transporte até a fábrica, fabricação da telha de fibrocimento, transporte até a obra, uso da telha, transporte para o aterro e destinação final. O diagrama de blocos é apresentado na Figura 1.

Figura 1 Diagrama de blocos contendo todas as etapas do ciclo de vida do material 

Franco et al. (2013), China (2010), Chen et al. (2007), Costa (2001) e Hausberger et al. (2005) citam que as emissões gasosas mais significativas são monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos (HC), nitratos em geral (NOX), sulfatos em geral (SOX) e material particulado (MP). Sendo assim, a geração dessas emissões foi quantificada em todas as etapas do ciclo de vida do material. Além dessas emissões, os consumos de água e energia incorporada no processo são de suma importância, se for considerada a escassez de locais apropriados para destinação dos resíduos, bem como o fato de a água ser um insumo não renovável (CLAUDINO; TALAMINI, 2013). Os valores referentes à fase de transporte estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 Emissões na fase de transporte dos materiais e produtos 

EMISSÃO/CONSUMO VALOR ADOTADO: [kg] EMISSÕES/[km] GASTOS
CO 0,006
CO2 0,288
HC 0,003
NOX 0,021
SOX 0,001
MP 0,001
Água 0,000
Energia 0,000

Fonte: Hausberger et al. (2005).

A etapa de transporte contempla a ligação entre matérias-primas e a fábrica das telhas de fibrocimento, a ligação entre a fábrica e a obra em Novo Hamburgo, e a ligação entre a obra e o aterro industrial para o qual seriam levados os resíduos após a vida útil, estimada em 50 anos.

Para obter os resultados finais e avaliar os cenários perante as categorias de impacto adotadas, utilizaram-se para cada tipo de emissão os valores equivalentes em CO2 para as emissões que afetam o efeito estufa, adotados por Forster et al. (2007); os valores equivalentes em SO2 para as emissões que têm influência sob a chuva ácida, descritos por GHK Holding Limited (2006); os valores equivalentes de tolueno (C7H8), estabelecidos por Hertwich et al. (2006), para as emissões que possuem alguma toxicidade humana; e os valores unitários de consumo de energia, calculados utilizando-se a unidade de quilowatt-hora (kWh) e o consumo de água, medido por meio da unidade de volume em metros cúbicos (m³), como é demonstrado na Tabela 3.

Tabela 3 Comparativos em equivalência de CO2 

CATEGORIA EFEITO ESTUFA CHUVA ÁCIDA TOXICIDADE HUMANA CONSUMO DE ENERGIA CONSUMO DE ÁGUA
UNIDADE kg CO2 kg SO2 kg tolueno kWh m3
CO 2,00 (a) 0,27 (b)
CO2 1,00 (a)
HC 1,00 (b)
NOX 0,70 (c) 4,30 (b)
SOX 1,00 (c) 6,00 (b)
MP 2,90 (b)
Energia 1,00 (c)
Água 0,0000686 (d) 1,00 (c)

Nota: Legenda:

(a) Forster et al. (2007);

(b) Hertwich et al. (2006);

(c) GHK Holding Limited (2006); e

(d) Companhia Energética de Minas Gerais (2013).

Avaliação dos impactos

Adotaram-se cinco categorias de impactos ambientais: efeito estufa, chuva ácida, toxicidade humana, consumo de energia e consumo de água.

Interpretação dos resultados

Os resultados foram avaliados perante as técnicas de ACV e de Levantamento de Aspectos e Impactos Ambientais, que, além dos critérios avaliados na ACV, também considerou o uso de recursos não renováveis e os riscos à saúde envolvidos na utilização do amianto.

Resultados

Na fase de extração de matérias-primas, identificou-se que o cimento e o polipropileno necessitam de processos industriais para fabricação, o que não ocorre com o amianto, que é um produto extraído da natureza e utilizado após etapas de britagem e aspiração das fibras. Na Tabela 4 encontram-se os valores referentes a duas outras etapas: extração das matérias-primas (calcário e argila) e fabricação do cimento.

Tabela 4 Emissões na fase de mineração das matérias-primas e fabricação do cimento 

EMISSÃO/CONSUMO UNIDADE/1.000 kg DE CLÍNQUER UNIDADE FONTE
CO 0,000 [kg] (TOSTA; SOUZA; SILVA, 2007)
CO2 659,000 [kg] (LIMA, 2010)
HC 0,000 [kg] (TOSTA; SOUZA; SILVA, 2007)
NOx 1,910 [kg] (VCIMENTOS, 2013)
SOx 1,250 [kg] (VCIMENTOS, 2013)
MP 0,260 [kg] (VCIMENTOS, 2013)
Água 100,000 [L] (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DO CIMENTO PORTLAND, 2013)
Energia 110,000 [kWh] (MADLOOL et al., 2011)

Já no caso do amianto na etapa de mineração as emissões atmosféricas não estão presentes, pelo fato de não haver necessidade de envolver processos químicos, apenas energia incorporada na utilização das máquinas que efetuam a extração e o material particulado pela presença de poeira (FRAZÃO; FERNANDES, 2004). Os dados estão presentes na Tabela 5.

Tabela 5 Emissões na fase de mineração do amianto (Cenário 1) 

EMISSÃO/CONSUMO UNIDADE/1.000 kg DE AMIANTO UNIDADE
CO 0 [kg]
CO2 0 [kg]
HC 0 [kg]
NOx 0 [kg]
SOx 0 [kg]
MP 0,006 [kg]
Água 0 [L]
Energia 1.928,904 [kWh]

Fonte:Frazão e Fernandes (2004).

Especificamente se tratando do polipropileno (PP), que é produzido através da polimerização do monômero propeno, que por sua vez é originado do petróleo, existem altos índices de emissões e consumo de energia, justamente pelo fato de haver em sua fabricação processos químicos envolvidos. De acordo com a PlasticsEurope (2008), durante o processo de fabricação do polipropileno, inúmeras emissões atmosféricas são geradas, causando impactos ambientais como efeito estufa, diminuição da camada de ozônio, acidificação (chuva ácida), formação de ozônio a baixas altitudes e potencial de eutrofização. Esses impactos ambientais são quantificados de acordo com unidades equivalentes para cada categoria de impacto gerado: CFC-11 (triclorofluormetano) equivalente, na categoria diminuição da camada de ozônio; eteno equivalente, na categoria formação de ozônio a baixas altitudes; e fosfato equivalente, na categoria potencial de eutrofização.

Adams et al. (1999) citam que o processo de fabricação do PP emite compostos orgânicos voláteis (COV), aldeídos (formaldeído, propenal, etanal, propanal, butanal e benzaldeído), cetonas (dimetilcetona e butanona) e ácidos orgânicos (ácido fórmico, ácido acético e ácido acrílico). Xiang et al. (2002) apresentam as emissões durante o processo de reaquecimento do PP, contudo quantificaram apenas emissões classificadas como COV, expressando os resultados finais do estudo como número total de COV emitidos em cada ciclo de aquecimento do PP.

Empregou-se a base de dados Ecoinvent, existente em diversos softwares, para obterem-se os valores referentes a emissões atmosféricas e consumo de água e energia na etapa de fabricação do PP. A base Ecoinvent, organizada pela Swiss Centre for Life Cycle Inventories, associação sem fins lucrativos da Suíça, é acessada por diversos pesquisadores, para uso em diferentes áreas de atuação (CAMARGO, 2007; GARCIA; SPERLING, 2010; SILVA; ESTRELA, 2011; NEIVA; MATEUS; BRAGANÇA, 2012; ARAUJO, 2013; PASCUAL-GONZÁLEZ et al., 2015). Os dados referentes à etapa de fabricação do PP na base Ecoinvent estão apresentados na Tabela 6.

Tabela 6 Emissões na fase de fabricação do polipropileno (Cenário 2) 

EMISSÃO/CONSUMO UNIDADE/1.000 kg DE FIBRA UNIDADE
CO 0,025 [kg]
CO2 1.663,200 [kg]
HC 0,099 [kg]
NOx 3,287 [kg]
SOx 0,000 [kg]
MP 0,594 [kg]
Água 594,441 [L]
Energia 133,014 [kWh]

Fonte:Ecoinvent Centre (2013).

Para efeito de cálculo, considerou-se apenas o processo de fabricação dos principais materiais constituintes das telhas, ou seja, o cimento e as fibras utilizadas, amianto e polipropileno, desconsiderando, portanto, o restante dos materiais citados na Tabela 1.

Levando em consideração esse fato, foram determinadas as distâncias de transporte entre a fase de mineração ou fabricação das matérias-primas e a fábrica de telhas de fibrocimento. Os locais de fabricação do cimento foram determinados pela distância da fábrica mais próxima, em Nova Santa Rita, RS, na fabricação de telhas, em Esteio, RS, e em Rio Branco, PR, para a fábrica de Colombo, PR. As distâncias foram calculadas através do site http://br.distanciacidades.com e estão discriminadas na Tabela 7.

Tabela 7 Distâncias entre as matérias-primas e as fábricas 

DISTÂNCIAS DE TRANSPORTE (km) FÁBRICAS
Esteio (RS) Colombo (PR)
Matérias-primas Fábrica de Cimento 15 240
Fibra de Polipropileno (Jacareí-SP) 1.235 494
Amianto (Minaçu-GO) 2.274 1.724

Por meio de entrevistas presenciais e contatos telefônicos com as fabricantes, determinou-se que na etapa de fabricação o processo utilizado para secagem das telhas é baseado em caldeiras a lenha. Desse modo, para avaliação da etapa de fabricação das telhas e devido à dificuldade na obtenção de dados com os fabricantes, buscou-se na literatura trabalhos que relacionassem emissões atmosféricas com o tipo de caldeira utilizado nas fábricas. Assim, utilizou-se o trabalho de Nascimento (2007), que quantificou o consumo médio de caldeiras desse tipo em 600 m³ de lenha por mês. Conforme o estudo elaborado pela Cetesb (COMPANHIA..., 2009), para cada metro cúbico de lenha utilizada são gerados aproximadamente 0,827 kg de CO2, 0,017 kg de CO, 0,063 kg de HC, 0,429 kg de NOX, 0,021 kg de SOX e 2,514 kg de MP. Esses valores foram multiplicados por 600 m³ de lenha para a obtenção dos valores mensais de geração de emissões e posteriormente foram divididos pela produção mensal das fábricas, para a obtenção do valor de geração por cada unidade funcional, demonstrado nas Tabelas 8 e 9.

Tabela 8 Emissões na fase de fabricação das telhas de fibrocimento com amianto (Cenário 1) 

EMISSÃO/CONSUMO VALOR MENSAL UNIDADE UNIDADE/UF FONTE
CO 10,286 [kg] 0,648 Cetesb (2009)
CO2 496,114 [kg] 31,255 Cetesb (2009)
HC 37,714 [kg] 2,376 Cetesb (2009)
NOX 257,143 [kg] 16,200 Cetesb (2009)
SOX 12,686 [kg] 0,799 Cetesb (2009)
MP 1.508,571 [kg] 95,040 Cetesb (2009)
Água 10.000,000 [L] 630,000 ETERNIT (2013)
Energia 1.934,400 [kWh] 121,900 ETERNIT (2013)

Tabela 9 Emissões na fase de fabricação das telhas de fibrocimento com polipropileno (Cenário 2) 

EMISSÃO/CONSUMO VALOR MENSAL UNIDADE UNIDADE/UF FONTE
CO 10,286 [kg] 0,873 Cetesb (COMPANHIA..., 2009)
CO2 496,114 [kg] 42,110
HC 37,714 [kg] 3,201
NOX 257,143 [kg] 21,826
SOX 12,686 [kg] 1,077
MP 1.508,571 [kg] 128,048
Água 6.000,000 [L] 509,300 BRASILIT (2013)
Energia 405,000 [kWh] 34,400 BRASILIT (2013)

As etapas de uso na obra e destinação final não tiveram valores calculados, pois nessas etapas os processos são manuais e não geram nenhum tipo de emissão atmosférica.

Na Tabela 10 e 11 são apresentados os valores referentes ao Cenário 1, que aborda a fabricação de telhas com amianto em Colombo.

Tabela 10 Cenário 1 (com amianto fabricado em Colombo, PR) 

Emissão/ Consumo Extração Cimento Extração Fibra Trans. Cimento (Mina-Fáb.) Transp. Fibra (Mina-Fáb.) Fabr. Telha Transp. Telha (Fáb.-Obra) Transp. Telha (Obra-Aterro) SOMA
CO 0,0 0,0 1,4 10,3 0,6 4,1 0,0 16,6
CO2 668,9 0,0 69,1 496,5 31,3 198,7 1,4 1.465,9
HC 0,0 0,0 0,7 5,2 2,4 2,1 0,0 10,4
NOX 1,9 0,0 5,0 36,2 16,2 14,5 0,1 74,0
SOX 1,3 0,0 0,2 1,6 0,8 0,6 0,0 4,5
MP 0,3 0,0 0,3 2,1 95,0 0,8 0,0 98,5
Água 101,5 0,0 0,0 0,0 630,0 0,0 0,0 731,5
Energia 111,7 308,6 0,0 0,0 121,9 0,0 0,0 542,1

Tabela 11 Quantificação das emissões por categoria de impacto ambiental no Cenário 1 

Emissão/ Consumo SOMA Efeito Estufa (kg eq. CO2) Chuva Ácida (kg eq. SO2) Toxicidade (kg eq. tolueno) Consumo de Energia (kWh) Consumo de Água (m3)
CO 16,6 33,2 0,0 4,5 0,0 0,0
CO2 1.465,9 1.465,9 0,0 0,0 0,0 0,0
HC 10,4 0,0 0,0 10,4 0,0 0,0
NOX 74,0 0,0 51,8 318,1 0,0 0,0
SOX 4,5 0,0 4,5 26,8 0,0 0,0
MP 98,5 0,0 0,0 285,6 0,0 0,0
Água 731,5 0,0 0,0 0,0 0,0 731,5
Energia 542,1 0,0 0,0 0,0 542,1 0,0
TOTAL 1.499,2 56,2 645,3 542,1 731,5

Já nas Tabelas 12 e 13 consta o levantamento total do Cenário 2, que se refere à fabricação de telhas com polipropileno fabricadas em Esteio.

Tabela 12 Cenário 2 (com polipropileno fabricado em Esteio, RS) 

Emissão/ Consumo Extração Cimento Extração Fibra Trans. Cimento (Mina-Fáb.) Transp. Fibra (Mina-Fáb.) Fabr. Telha Transp. Telha (Fáb.-Obra) Transp. Telha (Obra-Aterro) SOMA
CO 0,0 0,0 0,1 7,4 0,9 0,1 0,0 8,5
CO2 734,8 46,6 4,3 355,7 42,1 6,3 1,4 1.191,2
HC 0,0 0,0 0,0 3,7 3,2 0,1 0,0 7,0
NOX 2,1 0,1 0,3 25,9 21,8 0,5 0,1 50,9
SOX 1,4 0,0 0,0 1,1 1,1 0,0 0,0 3,6
MP 0,3 0,0 0,0 1,5 128,0 0,0 0,0 129,9
Água 0,0 0,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,8
Energia 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1

Tabela 13 Quantificação das emissões por categoria de impacto ambiental no Cenário 2 

Emissão/ Consumo SOMA Efeito Estufa (kg eq. CO2) Chuva Ácida (kg eq. SO2) Toxicidade (kg eq. tolueno) Consumo de Energia (kWh) Consumo de Água (m3)
CO 8,5 17,1 0,0 2,3 0,0 0,0
CO2 1.191,2 1.191,2 0,0 0,0 0,0 0,0
HC 7,0 0,0 0,0 7,0 0,0 0,0
NOX 50,9 0,0 35,6 218,7 0,0 0,0
SOX 3,6 0,0 3,6 21,7 0,0 0,0
MP 129,9 0,0 0,0 376,7 0,0 0,0
Água 637,4 0,0 0,0 0,0 0,0 637,4
Energia 160,8 0,0 0,0 0,0 160,8 0,0
TOTAL 1.208,3 39,2 626,4 160,8 637,4

Observa-se que perante todas as categorias de impacto o Cenário 2, com polipropileno, apresenta menores valores. Na categoria de efeito estufa os resultados apontam que o Cenário 2 apresenta valor aproximadamente 19% menor, se comparado com Cenário 1, com amianto. Já quanto à ocorrência de chuvas ácidas, o Cenário 2 apresenta valores aproximadamente 30% inferiores na comparação com o Cenário 1, e quanto à toxicidade humana a diferença é de aproximadamente 3% em favor do Cenário 2, com polipropileno. Ainda, se observarmos os valores referentes a consumo de energia e água, o Cenário 2 apresenta valores menores, respectivamente 70% e 12%.

Já referente à técnica de Levantamento de Aspectos e Impactos Ambientais, utilizaram-se as três primeiras categorias de impactos ambientais além do uso de recursos não renováveis (matéria-prima), risco à saúde e uso de energia e água.

Quanto ao uso de recursos naturais não renováveis foram observados os valores apresentados na Tabela 1, sendo o menor valor 1.260 kg, considerado 100%, e o maior 1.273 kg, 101,05%. Em relação à categoria riscos à saúde, consideraram-se as informações das Fichas de Informação de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) dos materiais utilizados na fabricação das telhas.

Tais FISPQ são documentos normalizados pela ABNT e têm como função divulgar as informações importantes sobre as medidas de proteção e cuidado que devem ser adotados no manuseio e transporte desses tipos de produtos químicos. Esses documentos devem ser disponibilizados pela empresa que os comercializa e são obrigatórios para a comercialização de tais produtos. Cada critério analisado em uma FISPQ é avaliado e é atribuído um valor entre 0 e 4, sendo 0 classificado como não perigoso e 4 como extremamente perigoso.

Os dados referentes às FISPQ dos materiais analisados estão nas Tabelas 14 e 15.

Tabela 14 Riscos à saúde (telha com amianto) 

TELHA COM AMIANTO CRITÉRIOS DE SEGURANÇA Soma dos critérios Riscos à saúde Valor Final
Material kg % Riscos à Saúde Inflamabili-dade Reativi-dade
Cimento hidratado 1.015 80,56 1 0 0 1 S 80,5
Amianto 160 12,70 4 0 0 4 S 50,8
Celulose 5 0,40 0 0 0 0 N 0,0
Cinza volante 47 3,73 1 0 1 2 S 7,5
Enchimento (Areia) 33 2,62 0 0 0 0 N 0,0
Risco total 138,8

Tabela 15 Riscos à saúde (telha com polipropileno) 

TELHA COM POLIPROPILENO CRITÉRIOS DE SEGURANÇA Soma dos critérios Riscos à saúde Valor Final
Material kg % Riscos à Saúde Inflamabilidade Reatividade
Cimento hidratado 1.115 87,57 1 0 0 1 S 87,6
PP 28 2,20 1 0 0 1 S 2,2
Carbonato de cálcio 14,9 1,17 1 0 1 2 S 2,3
Celulose 35 2,75 0 0 0 0 N 0,0
Cinza volante 3,5 0,27 1 0 1 2 S 0,6
Sílica amorfa 73,5 5,77 1 0 1 2 S 11,6
Fita de segurança 2,6 0,20 0 0 0 0 N 0,0
Floculante 0,3 0,02 3 0 3 6 S 0,1
Agente antiespumante 0,4 0,03 1 0 0 1 S 0,0
Risco total 104,4

Conclusões

Na Tabela 16 juntaram-se na mesma planilha os resultados do ACV e do Laia. Embora não se faça o somatório dos impactos medidos em cada cenário para cada categoria, pretendeu-se aqui facilitar a visualização completa da avaliação realizada.

Tabela 16 Comparativo perante as categorias 

CATEGORIAS Unidade CENÁRIO 1 (com Amianto) CENÁRIO 2 (com PP)
kg % kg %
Uso de recursos naturais kg recursos naturais na UF 1.260,0 100,00 1.273,2 101,05
Riscos à saúde (FISPQ) Materiais maléficos em sua composição multiplicada pelos critérios de segurança 138,8 100,00 104,4 75,20
Efeito estufa kg eq. de CO2 1.499,2 100,00 1.208,3 80,60
Acidificação kg eq. de SO2 56,2 100,00 39,2 69,74
Toxicidade humana kg eq. de tolueno 645,3 100,00 626,5 97,07
Consumo de energia kwh 542,1 100,00 160,8 29,65
Consumo de água m3 731,5 100,00 637,4 87,14

Assim, definiu-se o Cenário 1 (com amianto) como o referencial, portanto todos os resultados obtidos foram computados como 100%. Em comparação, calculou-se a diferença, para cada categoria, dos resultados obtidos no Cenário 2, com polipropileno.

Em paralelo à Tabela 16, os mesmos valores são apresentados na Figura 2, na forma de gráfico de barras, para melhor visualização e comparação dos valores.

Figura 2 Gráfico comparativo perante as categorias avaliadas 

Assim, se o resultado no Cenário 2 foi maior que o 100% do Cenário 1, analisou-se que a categoria de impacto avaliado foi mais mal avaliada neste cenário em comparação ao outro. Por exemplo, na categoria "uso de recursos naturais" o Cenário 2 apresentou valor maior na avaliação, ou seja, com o emprego de polipropileno houve utilização maior de recursos naturais do que no processo em que a telha é fabricada com amianto, portanto situação pior em relação à avaliação ambiental. Por outro lado, na categoria "risco à saúde" o Cenário 2 resultou em valor menor (75,20%) do que o 100% do Cenário 1. Avalia-se, neste caso, que as telhas com amianto trazem maior risco à saúde do que as telhas com polipropileno.

Vale salientar que grande parte dos dados utilizados para esta avaliação foi coletada em trabalhos distintos, em que, algumas vezes, se fizeram necessárias aproximações de valores e semelhança entre materiais distintos. Tal fato teve como intuito preencher lacunas da literatura, fazendo com que esta avaliação pudesse ser realizada. Trabalhos futuros, com determinação in loco das emissões e gerações resultantes dos processos envolvidos, deverão ser realizados de forma a confirmarem-se os resultados ora apresentados.

Ao final, observando-se a pontuação obtida por cada cenário perante cada categoria, o Cenário 2, com polipropileno, foi mais vantajoso em seis categorias: riscos à saúde, efeito estufa, chuva ácida, toxicidade humana, consumo de água e consumo de energia. Já o Cenário 1 obteve índices melhores apenas na categoria de uso de recursos naturais. Confirma-se assim que o uso de amianto é mais desfavorável que o uso de polipropileno, sob o foco ambiental.

Observa-se, então, que a substituição das fibras de amianto pelas de polipropileno, segundo a ACV e o Laia, efetivamente diminui os impactos ambientais negativos, sobretudo perante as categorias de riscos à saúde, efeito estufa e chuva ácida, contudo agrega outros efeitos negativos, tais como aumento de recursos naturais envolvidos no processo. Se este último aspecto é hoje uma das grandes preocupações mundiais, há de se avaliar se a substituição realizada com esse tipo de fibra estudada é a mais adequada. O que se pode sugerir é que novos estudos busquem materiais e processos que reduzam as emissões e, portanto, os problemas de saúde, mas também que sejam obtidos através de processos mais limpos, com menor uso de recursos naturais, possibilitando a reutilização de resíduos com menor consumo de água e energia.

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Recebido: 12 de Novembro de 2014; Aceito: 21 de Setembro de 2015

Vinicius Martins Marques

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Luciana Paulo Gomes

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Andrea Parisi Kern

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