II JORNADAS DO CURSO DE ENGENHARIA DO AMBIENTE

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II JORNADAS DO CURSO DE ENGENHARIA DO AMBIENTE E BIOLÓGICA GESTÃO SUSTENTÁVEL DE RESÍDUOS,

II JORNADAS DO CURSO DE ENGENHARIA DO AMBIENTE E BIOLÓGICA GESTÃO SUSTENTÁVEL DE RESÍDUOS, O CONTRIBUTO DA ECOLOGIA INDUSTRIAL 2 de Março de 2012 Paulo Manuel Cadete Ferrão

Desenvolvimento sustentável, Brundtland* • Desenvolvimento que garanta a satisfação das necessidades do presente sem

Desenvolvimento sustentável, Brundtland* • Desenvolvimento que garanta a satisfação das necessidades do presente sem comprometer a capacidade de as futuras gerações satisfazerem as suas próprias. * “Our common future”, Brundtland Report, 1987

Modelo Convencional da Economia Consumo Serviços Famílias Fluxos financeiros Empresas Mercado

Modelo Convencional da Economia Consumo Serviços Famílias Fluxos financeiros Empresas Mercado

Economia “real”: Um sistema aberto Extracção Processamento Produção Consumo Resíduos Transformação Reciclagem AMBIENTE Impactes

Economia “real”: Um sistema aberto Extracção Processamento Produção Consumo Resíduos Transformação Reciclagem AMBIENTE Impactes ambientais Externalidades

Desenvolvimento Sustentável ? “A questão ambiental” Impacte Ambiental = (População)*(PIB/Capita)*(Impacte ambiental/PIB) Aumento da Eco-eficiência

Desenvolvimento Sustentável ? “A questão ambiental” Impacte Ambiental = (População)*(PIB/Capita)*(Impacte ambiental/PIB) Aumento da Eco-eficiência Haverá um problema mundial? Papel da Engenharia

Pegada Ecológica Ø Ferramenta de avaliação que quantifica a área de ecosistemas produtivos, terrestres

Pegada Ecológica Ø Ferramenta de avaliação que quantifica a área de ecosistemas produtivos, terrestres ou marinhos, necessária para suportar o consumo de recursos e os requisitos de assimilação de alguns poluentes associados a uma população. Ø Conceito de “carrying capacity”: população máxima que uma determinada zona pode suportar indefinidamente.

Metodologia de cálculo • Os métodos de cálculo consideram diferentes tipos de utilização da

Metodologia de cálculo • Os métodos de cálculo consideram diferentes tipos de utilização da Terra, como sejam: – Solo arável e pastagens – Mar – Floresta – Minerais – Espaço adaptado (infraestruturas) – Energia: absorção de CO 2

Solo arável e pastagens • O solo arável corresponde ao solo mais produtivo, a

Solo arável e pastagens • O solo arável corresponde ao solo mais produtivo, a qual pode gerar quantidades significativas de biomassa. Segundo a FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) existem na Terra, menos de 0. 25 hectares per capita de solo arável. • As pastagens correspondem a zonas não tão produtivas como as de solo arável e que são utilizadas para alimentar gado. Actualmente, estima-se a sua disponibilidade em 0. 6 hectares per capita. O seu potencial para produzir biomassa é muito inferior ao do solo arável e, adicionalmente, a sua conversão em carne contribui para reduzir a energia bioquimica disponível de um factor de 10.

Espaços adaptados e Mar • Os Espaços adaptados pelo homem, estendem-se hoje a valores

Espaços adaptados e Mar • Os Espaços adaptados pelo homem, estendem-se hoje a valores que representam aproximadamente 0. 03 hectares per capita. • O Mar cobre mais de 6 hectares per capita. No entanto, estima-se que cerca de 95% da “produção ecológica” do mar ocorra em apenas 0. 5 hectares per capita, os quais se usam para representar a capacidade produtiva do mar. Medir a produtividade ecológica do mar em termos de área (e não de volume), faz algum sentido, porque os factores mais relevantes para a sua produtividade estão associados à absorção de enrgia solar e a trocas gasosas com a atmosfera.

Floresta • A Floresta é essencialmente utilizada para a produção de madeira. No entanto,

Floresta • A Floresta é essencialmente utilizada para a produção de madeira. No entanto, serve muitos outros propósitos, como sejam a prevenção da erosão dos solos, a consolidação dos ciclos hidrológicos e a protecção da biodiversidade. Com esta definição, a floresta não é um candidato a sumidouro de CO 2. • Actualmente, devem estar disponíveis cerca de 0. 6 hectares de floresta per capita

Energia • A utilização de Energia obtida com base em combustíveis fósseis requer a

Energia • A utilização de Energia obtida com base em combustíveis fósseis requer a sua absorção em biomassa, nomeadamente em novas florestas. • No entanto, este conceito é frágil, pois há que prever a conservação da biomassa de forma a que esta não venha a ser transformada em CO 2.

Pegada Ecológica: Quantificação • Área de ecossistemas produtivos disponíveis na Terra: –Solo arável: –Espaços

Pegada Ecológica: Quantificação • Área de ecossistemas produtivos disponíveis na Terra: –Solo arável: –Espaços adaptados: –Pastagens: –Mar: –Floresta: TOTAL: 0, 25 hectares/capita 0, 03 hectares/capita 0, 60 hectares/capita 0, 50 hectares/capita 0, 60 hectares/capita 2 hectares/capita No entanto, para além do Homem, cerca de 30 milhões de espécies devem ocupar algum desse espaço. Considerando, de acordo com a World Commission on Environment and Development, que pelo menos 12% da capacidade ecológica lhes deve ser atribuida para preservação da biodiversidade: TOTAL disponível para o Homem: 1, 7 hectares/capita

Temos um problema. . . http: //www. panda. org/news_facts/publications/general/livingplanet/index. cfm

Temos um problema. . . http: //www. panda. org/news_facts/publications/general/livingplanet/index. cfm

Cálculos personalizados

Cálculos personalizados

Pegada Ecológica - Exemplos http: //www. ecouncil. ac. cr/rio/focus/report/english/footprint/ranking. htm

Pegada Ecológica - Exemplos http: //www. ecouncil. ac. cr/rio/focus/report/english/footprint/ranking. htm

Limitações do conceito • A selecção de produtos considerados na métrica não é exaustiva

Limitações do conceito • A selecção de produtos considerados na métrica não é exaustiva e, em questões ambientais, quantidade não é perigosidade. – A pegada ecológica não inclui todos os impactes ambientais, apenas considera o consumo de recursos e a regeneração de alguns poluentes pela biosfera. • O conceito deixa de fora questões sociais e económicas.

Da contabilização à motivação • A área biologicamente produtiva disponível por pessoa é inferior

Da contabilização à motivação • A área biologicamente produtiva disponível por pessoa é inferior a 2 hectares. • A pegada Ecológica média excede já significativamente (>30%) a área disponível. • Estamos perante um “deficit de sustentabilidade”: O capital natural, de cuja sobrevivência dependemos, está a diminuir.

Mudança de Paradigma e Práticas Correntes Consciência Frustração ? Ansiedade ? Estágio de Mudança

Mudança de Paradigma e Práticas Correntes Consciência Frustração ? Ansiedade ? Estágio de Mudança de Paradigma Nova Visão Metáforas São importantes Novos Conceitos Novas condutas Redução do nível de ansiedade Estágio de Práticas Correntes Objectivos Ferramentas Práticas Métrica É importante Medição Decisão Novos objectivos

A Ecologia Industrial no contexto da evolução das estratégias ambientais Evolução das estratégias ambientais

A Ecologia Industrial no contexto da evolução das estratégias ambientais Evolução das estratégias ambientais Business-as-usual Orientada para o processo Cumprimento da legislação Prevenção da poluição EIA, Auditorias energéticas Extensão da responsabilidade do produtor Orientada para o produto Eco-eficiência Eco-Design Conceito de Ciclo de Vida ACV

do do c pr icl od o d ut e o vi da Ciclos

do do c pr icl od o d ut e o vi da Ciclos de vida do produto Outros Es pa ço RSU EEE Automóvel Fabrico de componentes Recursos Montagem do veículo Uso Resíduos (VFV) Ambiente

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Fr a Espaço do ambiente re s do ta en gm e o m ge la ic cn olo E. gias I. d Te ec R çã ra ne ci rr o s so ur Fabrico dos componentes In te A ec R do do c pr icl od o d ut e o vi da o aç Es p Outros RSU EEE Automóvel Montagem dos componentes Uso

A Ecologia Industrial no contexto da evolução das estratégias ambientais Evolução das estratégias ambientais

A Ecologia Industrial no contexto da evolução das estratégias ambientais Evolução das estratégias ambientais Business-as-usual Orientada para o processo Cumprimento da legislação Prevenção da poluição EIA, Auditorias energéticas Extensão da responsabilidade do produtor Orientada para o produto Eco-eficiência Eco-Design Conceito de Ciclo de Vida ACV Ecologia Industrial Sustentabilidade global Ecossistemas industriais fechados Promoção de trocas de resíduos +, MFA, . . . Visão sistémica

Ecologia Industrial: Principais conceitos • A capacidade Natural para o fecho de ciclos deve

Ecologia Industrial: Principais conceitos • A capacidade Natural para o fecho de ciclos deve ser replicada nos sistemas industriais. – Fechar os ciclos dos materiais – Promover a utilização da energia em cascata – Aproximar os sistemas do “equilibrio termodinâmico” • Equílibrar o desenvolvimento Humano com Natureza – Balizar o crescimento (com respeito pela capacidade natural de regeneração)

Economias Industrial e Natural Economia Industrial Economia Natural Produção centralizada, em larga escala Impulsionada

Economias Industrial e Natural Economia Industrial Economia Natural Produção centralizada, em larga escala Impulsionada pela energia solar Produção descentralizada, com dispersão de riscos Monoculturas Diversidade Sistema linear, baseado no mercado de matérias primas Sistema circular, capacidade de renovar Ênfase na produção Ênfase na reprodução Impulsionada por questões financeiras Resíduos sem valorização (lixo): Reciclagem de resíduos deficiência na utilização de recursos

Ecossistema Industrial Prof. John Ehrenfeld, MIT Um ecosistema industrial é constituido por uma rede

Ecossistema Industrial Prof. John Ehrenfeld, MIT Um ecosistema industrial é constituido por uma rede de empresas e outras organizações estabelecidas numa determinada região, as quais decidiram interagir trocando sub-produtos de uma forma que promova um ou mais dos seguintes benefícios relativamente operações não interactuantes: • Redução no total de consumo de materiais • Redução das emissões poluentes e da produção de resíduos • Aumento da eficiência energética • Maior valor acrescentado

Análise do metabolismo da economia • O método da análise do fluxo de materiais

Análise do metabolismo da economia • O método da análise do fluxo de materiais • Interacções entre o desenvolvimento económico e o consumo de materiais • Análise dinâmica do consumo de materiais na economia Portuguesa • O metabolismo da economia Portuguesa, análise do “balanço de massa” no ano 2000

O método da análise do fluxo de materiais Ar Água Fluxos externos não considerados

O método da análise do fluxo de materiais Ar Água Fluxos externos não considerados Importações TMR Extracção doméstica Ar Água Sistema Económico DMI Stocks Fluxos domésticos não considerados Exportações Output Doméstico, (DPO) Fluxos domésticos não considerados Ambiente Interno Impactes no ambiente doméstico

Portugal no contexto Europeu (1988 -1997) É inevitável ? Estamos em transição! De que

Portugal no contexto Europeu (1988 -1997) É inevitável ? Estamos em transição! De que tipo? Adaptado de Bringezu and Schütz, 2000, Total Material Requirement of the European Union, European Environment Agency, Technical report No 55.

Evolução do DMI Português “Revolução, evolução não chega”, . . . talvez! • Fonte

Evolução do DMI Português “Revolução, evolução não chega”, . . . talvez! • Fonte Canas, A. , Ferrão, P. , Conceição, P. (2001) “Material inputs of the Portuguese economy: the DMI approach”. 1 st International Society or Industrial Ecology Conference-– The science and Culture of Industrial Ecology, Leiden, The Netherlands, November, 12 th- 14 th, 2001.

Composição do DMI • O principal contributo para a evolução do consumo de materiais

Composição do DMI • O principal contributo para a evolução do consumo de materiais domésticos não renováveis provém da categoria de pedra, argila e areia. • O principal contributo para a evolução das importações provém da categoria de combustíveis Adaptado de ngela Canas(2002) “Análise da Intensidade de Utilização de Materiais na Economia”, Dissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão de Tecnologia

Análise do metabolismo da Economia Portuguesa Tempo de metabolização

Análise do metabolismo da Economia Portuguesa Tempo de metabolização

Uma nova curva de Kuznets ? Canas, A. , Ferrão, P. and Conceição, P.

Uma nova curva de Kuznets ? Canas, A. , Ferrão, P. and Conceição, P. (2003) “A new environmental kuznets curve? Relationship between direct material input and income per capita: evidence from industrialized countries”. Ecological Economics. Volume 46, Issue 2, September 2003 , Pages 217 -229.

Consumo energético vs. PIB (1991 -2000) Lux Fin Bel Sue Hol RU Gr Esp

Consumo energético vs. PIB (1991 -2000) Lux Fin Bel Sue Hol RU Gr Esp Pt It UE 15 Irl Fr Alem Din Aus

Evolução da capitação de RSU vs. PIB na UE, 1995 -2000 Ferrão, P. ,

Evolução da capitação de RSU vs. PIB na UE, 1995 -2000 Ferrão, P. , Ribeiro, P. E Costa, I. (2003). Os RSU em Portugal: Evolução num contexto Europeu. Golden Book dos Resíduos Sólidos - Ambiente Qualidade

Metabolismo da economia Portuguesa, no ano 2000 S. Niza and P. Ferrão (2004) “

Metabolismo da economia Portuguesa, no ano 2000 S. Niza and P. Ferrão (2004) “ Metabolism of a transitional economy: The Portuguese case study”. Paper submitted for publication in the journal: Resources, Conservation and Recycling.

DPO da economia Portuguesa, no ano 2000 Valores em Mt S. Niza and P.

DPO da economia Portuguesa, no ano 2000 Valores em Mt S. Niza and P. Ferrão (2004) “ Metabolism of a transitional economy: The Portuguese case study”. Paper submitted for publication in the journal: Resources, Conservation and Recycling.

Políticas ambientais baseadas no conceito de ciclo de vida do produto Extensão da responsabilidade

Políticas ambientais baseadas no conceito de ciclo de vida do produto Extensão da responsabilidade do produtor: o automóvel Directiva Europeia sobre VFV. 2006 2015 Objectivos estratégicos estabelecidos para a fase de uso: Reutilização e Reciclagem > 80 % > 85 % 2008/2009 – metas de 140 g/km/veículo novo para as < 10 % Valorização Energética < 5 % emissões de CO 2 (Recomendações da Commissão Valorização > 85 > 95 %europeus envolvendo as associações de % contrutores ACEA, japoneses - JAMA e coreanos - KAMA) Eliminação < 15 % < 5% As exigências a partir do ano de 2015 constituem critérios para a homologação de automóveis a partir do ano de 2005.

Valorização de VFV

Valorização de VFV

Interacções com a Economia: Soc. Gest. de prod. fim de vida: Valorpneu, . .

Interacções com a Economia: Soc. Gest. de prod. fim de vida: Valorpneu, . . . VALORPNEU:

Simbioses Industriais e Eco Parques Dra. Inês Costa Prof. Paulo Ferrão icosta@dem. ist. utl.

Simbioses Industriais e Eco Parques Dra. Inês Costa Prof. Paulo Ferrão [email protected] ist. utl. pt [email protected] utl. pt

Evolução cultural, ética e religiosa Empresas Evolução institucional Entre Empresas Regional/Global • DFE •

Evolução cultural, ética e religiosa Empresas Evolução institucional Entre Empresas Regional/Global • DFE • Simbioses Industriais • Fecho de ciclos • Prevenção poluição • Avaliação de ciclo de vida • MFA • Eco eficiência • Green accounting • Iniciativas sectoriais OPERACIONALIZAÇÃO CONSIDERAÇÕES INICIAIS • Desmaterialização e descarbonização

Simbioses Industriais Objectivo: assegurar a eficiência dos recursos materiais e económicos, através da promoção

Simbioses Industriais Objectivo: assegurar a eficiência dos recursos materiais e económicos, através da promoção de sinergias entre fluxos de materiais ou energéticos em indústrias de diferentes sectores Os efluentes produtivos, de baixo valor, de uma empresa podem ser redireccionados e utilizados como matérias primas de outras entidades regionais e locais, a preços competitivos. CONCEITO Redução de custos Redução de impactos Fortalecimento das economias locais Vantagens competitivas sustentáveis

Simbioses Industriais Recursos Produtos Sub produtos Materiais Energia Resíduos/Emissões Água Gestão de resíduos CONCEITO

Simbioses Industriais Recursos Produtos Sub produtos Materiais Energia Resíduos/Emissões Água Gestão de resíduos CONCEITO

Simbioses Industriais Recursos Produtos Sub produtos Resíduos/Emissões Materiais Energia Água IDENTIFICAÇÃO

Simbioses Industriais Recursos Produtos Sub produtos Resíduos/Emissões Materiais Energia Água IDENTIFICAÇÃO

Simbioses Industriais Recursos Produtos Sub produtos Resíduos/Emissões Materiais Energia Água IMPLEMENTAÇÃO Ultrapassar barreiras/desafios

Simbioses Industriais Recursos Produtos Sub produtos Resíduos/Emissões Materiais Energia Água IMPLEMENTAÇÃO Ultrapassar barreiras/desafios

Simbioses Industriais Disponibilização de Informação Programa de Simbiose Industrial Espaço/canal de comunicação entre empresas,

Simbioses Industriais Disponibilização de Informação Programa de Simbiose Industrial Espaço/canal de comunicação entre empresas, dispondo de: • materiais disponibilizados; • agentes envolvidos na transacção; • características de resíduos e processos; • informação técnica; • apoio técnico TRANSPOR BARREIRAS Custos Económico s • Maior leque de destinos finais possíveis; • Atribuição de valor acrescentado aos resíduos; • Optimização da cadeia de valor na valorização de resíduos; • Menores custos na valorização de resíduos. Complexidade Processual • Lei mais avançada; • Viabilização de um regime de comércio dos resíduos destinados a valorização;

Simbioses Industriais Recursos Produtos Inovadores Produtos Sub produtos Tecnologias inovadoras Resíduos/Emissões Recursos alternativos IMPLEMENTAÇÃO

Simbioses Industriais Recursos Produtos Inovadores Produtos Sub produtos Tecnologias inovadoras Resíduos/Emissões Recursos alternativos IMPLEMENTAÇÃO

Simbioses Industriais Produtor Receptor Comunicação da contratualização da transacção Programa Simbiose Industrial Valida a)

Simbioses Industriais Produtor Receptor Comunicação da contratualização da transacção Programa Simbiose Industrial Valida a) Identidade; b) Identificação do tipo, quantidade e localização do efluente; c) Processo produtivo em que o efluente de produção vai ser utilizado, prazo de utilização; d) Declaração certificativa de que o efluente é apto de ser utilizado, como matériaprima no processo produtivo declarado. PROCESSO DE CRIAÇÃO Notifica Entidade oficial /INR Autorização Transacção

Simbioses Industriais Empresas organizadas “virtualmente” numa região relativamente vasta Eco Parques Industriais Compreende a

Simbioses Industriais Empresas organizadas “virtualmente” numa região relativamente vasta Eco Parques Industriais Compreende a comunidade de uma vasta região económica, na qual o potencial de identificação de parcerias é elevado simplesmente devido ao grande número de empresas existentes. Normalmente estão associados a mecanismos tipo “bolsa de resíduos”, embora o nome seja limitativo quanto ao tipo de recursos que poderiam constituir o intercâmbio entre empresas, devendo incluir recursos materiais, energéticos e mesmo serviços. Ocorre numa área definida onde um conjunto de empresas estão localizadas, podendo partilhar matérias-primas, energia e serviços como transporte, marketing e licenciamento, envolvendo também a interactividade com a comunidade envolvente Dinamizam mecanismos de melhoria de eficiência na utilização de recursos, integrando tecnologias centradas nas trocas de recursos e infraestrutura , destacando-se de uma abordagem preventiva TIPOLOGIA DE SIMBIOSES

Eco Parques Industriais Parque Industrial Eco parque industrial • As comunidades envolventes não podem

Eco Parques Industriais Parque Industrial Eco parque industrial • As comunidades envolventes não podem bloquear a instalação de potenciais negócios, apenas com base na falha de ajuste entre as necessidades de materiais de input e de output das empresas; • As pequenas e médias empresas (PME), apesar de procurarem uma optimização dos recursos e eficiência de custos, podem não possuir a capacidade financeira para investir em tecnologias que permitam ligar-se aos seus vizinhos; CONSTRANGIMENTOS

Eco Parques Industriais • Trocas de subprodutos • Gestão local inovadora • Emparelhamento com

Eco Parques Industriais • Trocas de subprodutos • Gestão local inovadora • Emparelhamento com vendedores regionais • Armazenamento e transportes partilhados • Compras colectivas • Partilha de informação • Distribuição de energia onsite • Umbrella permitting • Cogeração de energia e calor • • Estratégias de energias renováveis Facilidade de intercambio de trabalhadores • Reutilização de água, pré-tratamento VANTAGENS

Eco Parques Industriais 1 – Definição prévia de : * partes interessadas do projecto/empresas

Eco Parques Industriais 1 – Definição prévia de : * partes interessadas do projecto/empresas interessadas * papel das entidades envolvidas * mecanismo de gestão do projecto * mecanismo de financiamento do projecto 2 – Análise de condicionantes sociais, económicas e físicas à implementação de um eco parque industrial, e mecanismos que permitam agir sobre essas condicionantes. 3 - Análise dos potenciais benefícios, de ordem social, económica e ambiental para a região, resultantes da implementação de um EPI 4 - Concepção e desenvolvimento de Políticas de estabelecimento do Eco-Parque, incluindo condicionantes, especificações e incentivos para a localização IMPLEMENTAÇÃO

Eco Parques Industriais 5 – Identificação e análise das tecnologias necessárias para a aplicação

Eco Parques Industriais 5 – Identificação e análise das tecnologias necessárias para a aplicação do conceito de simbiose industrial: recuperação/valorização/reciclagem 6 – Concepção e desenvolvimento de acções de sensibilização e informação paralelas, privilegiando as relações públicas com profissionais, centros de informação ou exposição e à população local, dirigidas aos vários grupos de interesse e à escala nacional e regional 7 – Criação de uma comissão de acompanhamento do projecto, constituída por peritos internacionais nas áreas científica e empresarial e da administração autárquica e central. 8 - Concepção e desenvolvimento de uma plataforma web (portal de Internet) dedicada ao acompanhamento da evolução do Eco Parque 9 - Desenvolvimento de programa de monitorização e acompanhamento IMPLEMENTAÇÃO

O Eco Parque da Chamusca ü 11 492 habitantes ~ 4500 familias (censos 2001)

O Eco Parque da Chamusca ü 11 492 habitantes ~ 4500 familias (censos 2001) / 12 922 habitantes (censos 1991) üVariação do número de habitantes com + 65 anos: +16. 2% relativamente a ‘ 91 üEscolaridade predominante: 1º ciclo ensino básico ü 746 km 2, divididos em sete freguesias O MUNICÍPIO

CIRVER Aterro RIB, RSU, estação triagem Resitejo Terreno para instalação de PME’s. Fábrica de

CIRVER Aterro RIB, RSU, estação triagem Resitejo Terreno para instalação de PME’s. Fábrica de aproveitamento de soros de leite, sucatas, plásticos, etc. Já loteado Central de valorização de resíduos orgânicos