Análise comparativa dos impactos ambientais associados às rotas primária e secundária da produção de aço em uma usina siderúrgica: estudo de caso baseado na avaliação do ciclo de vida da estrutura metálica de um pavilhão industrial executada a partir de sucata ferrosa reciclada

Abstract

Este trabalho teve como propósito fazer uma análise comparativa dos impactos ambientais associados às duas rotas da produção de aço em uma usina siderúrgica: primária, a partir da fundição de minério de ferro em alto forno e a secundária, a partir da fundição de sucata ferrosa em forno de arco elétrico. Para o cumprimento deste propósito, foi utilizada a técnica da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), em uma abordagem do berço ao portão com opções, do ciclo de vida incompleto, compreendendo a Etapa de Produto, Cenário de Fim de Vida e Módulo D, tendo sido adotadas como unidade declarada o kg de aço da estrutura metálica, tudo conforme a norma europeia EN 15804 que trata da ACV de produtos da construção civil, e uma taxa de reciclagem de aço de 90%, com 10% de resíduos inaproveitáveis enviados para aterro. A ACV foi realizada a partir de um estudo de caso da estrutura metálica de um pavilhão industrial executada com sucata ferrosa reciclada, localizado na cidade de Sapucaia do Sul/RS. Como principais resultados, os benefícios ambientais líquidos pela adoção da rota de produção secundária e pelo elevado potencial de reciclagem da sucata ferrosa, em termos de emissões totais de CO2 eq e energia primária demandada total foram de -1,81x10^5 kg CO2 eq e -1,76x10^6 MJ, respectivamente, sendo que o sinal negativo, nestes valores, indica o volume de emissões de CO2 eq que foi evitado de ser lançado à atmosfera e a energia primária demandada total que foi poupada, quando comparados com a rota primária da produção do aço em uma usina siderúrgica. Com base nestes resultados, pode-se concluir que a rota secundária é benéfica ao meio ambiente natural, na comparação com a rota primária, por mitigar as emissões de CO2 eq e poupar energia primária demandada total, na produção de aço em uma usina siderúrgica.

The purpose of this work was to make a comparative analysis of the environmental impacts associated with the two routes of steel production in a steel mill: primary, from the smelting of iron ore in a blast furnace and the secondary, from the smelting of ferrous scrap in electric arc furnace. To fulfill this purpose, the Life Cycle Assessment (LCA) technique was used, in an approach from the cradle to the gate with options, from the incomplete life cycle, comprising the Product Stage, End of Life Scenario and Module D , the kg of steel of the metallic structure having been adopted as a declared unit, all according to the European standard EN 15804 that deals with LCA of civil construction products, and a steel recycling rate of 90%, with 10% of unusable waste sent to landfill. The LCA was carried out from a case study of the metallic structure of an industrial pavilion built with recycled ferrous scrap, located in the city of Sapucaia do Sul/RS. As main results, the net environmental benefits from the adoption of the secondary production route and the high recycling potential of ferrous scrap, in terms of total emissions of CO2 eq and total primary energy demanded were -1.81x10^5 kg CO2 eq and -1,76x10^6 MJ, respectively, and the negative sign, in these values, means the volume of CO2 eq emissions that was avoided from being released into the atmosphere and the total demanded primary energy that was saved, when compared with the primary production route of the steel in a steel mill. Based on these results, it can be concluded that the secondary route is beneficial to the natural environment, in comparison with the primary route, since it mitigates CO2 eq emissions and saves total primary energy demanded in the production of steel in a steel plant.