Regionalização no contexto brasileiro de modelos de avaliação de impacto do ciclo de vida para a categoria de formação de material particulado
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14044 |
Resumo: | Particulate matter (PM) is an air pollutant emitted by anthropic activities directly associated with human health's impacts. One way to estimate the environmental impacts of PM is through Life Cycle Assessment (LCA) studies, which through characterization models associate an elementary flow to an impact category using characterization factors (FCs). However, the main current models for estimating CFs in LCA do not fully address Brazil's heterogeneity. Thus, the main objective of this work was to develop a model recommendation and a partial regionalization of CFs for the PM formation category in Brazil's context. For this, the state of the art on the subject was studied with a systematic bibliographic review (SBR) of the literature, and the available characterization models were identified. The models were critically evaluated and the most suitable ones for application in Brazil were recommended based on the methodology of the Life Cycle Impact Assessment Network (RAICV) and multicriteria decision analysis. Subsequently, models that could be regionalized in the national context were identified, and the models by Fantke et al. (2017, 2019) were selected for the development of a partial regionalization by changing its calculation variables: urban, rural, and total population; urban and rural land area; precipitation, and; mortality due to health effects. As a result, the SBR collected 210 documents. The exploratory search identified 16 characterization models and the recommendation analysis indicated the models by Fantke et al. (2017), Fantke et al. (2019), UNEP and SETAC (2016), and Van Zelm et al. (2016) as the most suitable for application in Brazil. However, it was found that these would still need to be regionalized for better use in the national context. The partial regionalization of Fantke et al. (2017, 2019)’ models resulted in a significant percentage variation of the CFs values concerning the original data. In general, significant reductions in the new calculated and regionalized CFs were observed concerning the originals, leading to the conclusion that the original data of the model possibly generate an overestimation of the impacts associated with the emission of PM in Brazil. A case study evidenced this observation by showing a 50% reduction in the impact of damage to human health by forming PM in a Brazilian production system for wood panels production. It is concluded with the partial regionalization that the data currently available for Brazil, despite having an important territorial variability, still present uncertainties for the country and are available in an uneven way between the regions (only 126 municipalities of the 5,570 existing ones), being necessary continuity of the regionalization procedure for this category. Also, CFs for secondary PM with the same spatial quality and easy access at the level of cities and archetypes are still a demand in the area, less explored in the literature. It is therefore recommended that future studies aim to continue this regionalization of CFs for the formation of PM in the country. |
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One way to estimate the environmental impacts of PM is through Life Cycle Assessment (LCA) studies, which through characterization models associate an elementary flow to an impact category using characterization factors (FCs). However, the main current models for estimating CFs in LCA do not fully address Brazil's heterogeneity. Thus, the main objective of this work was to develop a model recommendation and a partial regionalization of CFs for the PM formation category in Brazil's context. For this, the state of the art on the subject was studied with a systematic bibliographic review (SBR) of the literature, and the available characterization models were identified. The models were critically evaluated and the most suitable ones for application in Brazil were recommended based on the methodology of the Life Cycle Impact Assessment Network (RAICV) and multicriteria decision analysis. Subsequently, models that could be regionalized in the national context were identified, and the models by Fantke et al. (2017, 2019) were selected for the development of a partial regionalization by changing its calculation variables: urban, rural, and total population; urban and rural land area; precipitation, and; mortality due to health effects. As a result, the SBR collected 210 documents. The exploratory search identified 16 characterization models and the recommendation analysis indicated the models by Fantke et al. (2017), Fantke et al. (2019), UNEP and SETAC (2016), and Van Zelm et al. (2016) as the most suitable for application in Brazil. However, it was found that these would still need to be regionalized for better use in the national context. The partial regionalization of Fantke et al. (2017, 2019)’ models resulted in a significant percentage variation of the CFs values concerning the original data. In general, significant reductions in the new calculated and regionalized CFs were observed concerning the originals, leading to the conclusion that the original data of the model possibly generate an overestimation of the impacts associated with the emission of PM in Brazil. A case study evidenced this observation by showing a 50% reduction in the impact of damage to human health by forming PM in a Brazilian production system for wood panels production. It is concluded with the partial regionalization that the data currently available for Brazil, despite having an important territorial variability, still present uncertainties for the country and are available in an uneven way between the regions (only 126 municipalities of the 5,570 existing ones), being necessary continuity of the regionalization procedure for this category. Also, CFs for secondary PM with the same spatial quality and easy access at the level of cities and archetypes are still a demand in the area, less explored in the literature. It is therefore recommended that future studies aim to continue this regionalization of CFs for the formation of PM in the country.O material particulado (MP) é um poluente atmosférico emitido por atividades antrópicas que está diretamente associado a impactos na saúde humana. Uma forma de se estimar os impactos ambientais do MP é por meio de estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), que através de modelos de caracterização associam um fluxo elementar a uma categoria de impacto, utilizando fatores de caracterização (FCs). Porém, os principais modelos atuais para se estimar FCs na ACV não atendem completamente a heterogeneidade do Brasil. Assim, o objetivo central deste trabalho foi desenvolver uma recomendação de modelos seguida da regionalização parcial de FCs para a categoria de formação de MP no contexto do Brasil. Para isso, estudou-se o estado da arte sobre o tema com uma Revisão Bibliográfica Sistemática (RBS) da literatura e identificou-se os modelos de caracterização disponíveis. Os modelos foram avaliados criticamente e recomendou-se aqueles mais adequados para aplicação no Brasil com base na metodologia da Rede de Avaliação de Impacto do Ciclo de Vida (RAICV) e análise de decisão multicritério. Posteriormente identificou-se os modelos que poderiam ser regionalizados no contexto nacional e foram selecionados os modelos de Fantke et al. (2017, 2019) para o desenvolvimento de uma regionalização parcial através da alteração de suas variáveis de cálculo: população urbana, rural e total; área terrestre urbana e rural; precipitação, e; mortalidade por efeito na saúde. Como resultados, a RBS levantou 210 documentos. A busca exploratória identificou 16 modelos de caracterização e a análise de recomendação apontou os modelos de Fantke et al. (2017), Fantke et al. (2019), UNEP e SETAC (2016) e Van Zelm et al. (2016) como os mais adequados para aplicação no Brasil. Porém, verificou-se que estes ainda precisariam ser regionalizados para um melhor uso no contexto nacional. A regionalização parcial dos modelos de Fantke et al. (2017, 2019) resultou em uma significativa variação percentual dos valores de FC em relação aos dados originais. No geral, observou-se reduções significativas dos novos FCs calculados e regionalizados em relação aos originais, levando a conclusão que os dados originais do modelo possivelmente gerem uma superestimativa dos impactos associados a emissão de MP no Brasil. Um estudo de caso evidenciou essa observação ao mostrar redução de 50% do impacto de danos à saúde humana por formação de MP em um sistema de produção brasileiro de produção de painéis de madeira. Conclui-se com a regionalização parcial que os dados disponíveis atualmente para o Brasil, apesar de acessarem uma variabilidade territorial importante, ainda apresentam incertezas para o país e estão disponíveis de forma desigual entre as regiões (apenas 126 municípios dos 5.570 existentes), sendo necessário uma continuidade do procedimento de regionalização para essa categoria. Além disso, FCs para MP secundário com a mesma qualidade espacial e facilidade de acesso à nível de cidades e arquétipos ainda é uma demanda da área, pouco explorada na literatura. Recomenda-se assim que estudos futuros visem dar continuidade à esta regionalização de FCs para formação de MP no país.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP n° 2019/03287-5CAPES código 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus SorocabaPrograma de Pós-Graduação em Planejamento e Uso de Recursos Renováveis - PPGPUR-SoUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPoluição atmosféricaModelo de caracterizaçãoFator de inalaçãoFator de EfeitoRegionalização na ACVAtmospheric pollutionCharacterization modelIntake factorEffect factorRegionalizationENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::QUALIDADE DO AR, DAS AGUAS E DO SOLORegionalização no contexto brasileiro de modelos de avaliação de impacto do ciclo de vida para a categoria de formação de material particuladoRegionalization in the Brazilian context of life cycle impact assessment models for the particulate material formation categoryinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600c2851b79-c7e7-4f78-8f0e-9d534b3dab5ereponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALdefesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdfdefesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdfapplication/pdf4734175https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/1/defesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf8f3765c280dccab799d219c96be78d0fMD51modelo_carta-comprovantelogodosppgs-3 (ASSINADO).pdfmodelo_carta-comprovantelogodosppgs-3 (ASSINADO).pdfapplication/pdf149641https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/3/modelo_carta-comprovantelogodosppgs-3%20%28ASSINADO%29.pdf341ac4d631767f37662aaf4594829384MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTdefesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf.txtdefesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf.txtExtracted texttext/plain326788https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/5/defesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf.txtf07dcce7f50a1a7727f09691cf0c3571MD55modelo_carta-comprovantelogodosppgs-3 (ASSINADO).pdf.txtmodelo_carta-comprovantelogodosppgs-3 (ASSINADO).pdf.txtExtracted texttext/plain1610https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/7/modelo_carta-comprovantelogodosppgs-3%20%28ASSINADO%29.pdf.txt5659b333b017a0e6a532f36bdc6f0077MD57THUMBNAILdefesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf.jpgdefesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6622https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/6/defesa_v.FINAL-CORRIGIDA.pdf.jpg3a8101d8e58a424250254dc9145d54f9MD56modelo_carta-comprovantelogodosppgs-3 (ASSINADO).pdf.jpgmodelo_carta-comprovantelogodosppgs-3 (ASSINADO).pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7367https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14044/8/modelo_carta-comprovantelogodosppgs-3%20%28ASSINADO%29.pdf.jpgb3946e886b5d6a0ec95c1931918de38cMD58ufscar/140442023-09-18 18:32:08.758oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/14044Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:08Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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