GESTÃO SUSTENTÁVEL DE RESÍDUOS, O CONTRIBUTO DA ECOLOGIA INDUSTRIAL 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 comprometer a capacidade de as futuras gerações satisfazerem as suas próprias. * “Our common future”, Brundtland Report, 1987

Modelo Convencional da Economia Famílias Empresas Mercado Serviços Fluxos financeiros Consumo

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

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

Pegada Ecológica 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. 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 Terra, como sejam: Solo arável e pastagens Mar Floresta Minerais Espaço adaptado (infraestruturas) Energia: absorção de CO2

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 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, 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 CO2. 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 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 CO2.

Pegada Ecológica: Quantificação Área de ecossistemas produtivos disponíveis na Terra: Solo arável: 0,25 hectares/capita Espaços adaptados: 0,03 hectares/capita Pastagens: 0,60 hectares/capita Mar: 0,50 hectares/capita Floresta: 0,60 hectares/capita TOTAL: 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

Cálculos personalizados

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

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

Ciclos de vida do produto Espaço do ciclo de vida do produto RSU Outros EEE Automóvel Fabrico de componentes Montagem do veículo Uso Recursos Resíduos (VFV) Ambiente

Espaço do ciclo de vida do produto Outros RSU EEE Automóvel Fabrico dos componentes Montagem dos componentes Uso Incineração Aterro Recursos Reciclagem Espaço do ambiente Espaço do ciclo de vida do produto Tecnologias de E.I. Fragmentadores

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

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

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 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 TMR Fluxos externos não considerados Fluxos domésticos não considerados Ambiente Interno Sistema Económico Importações DMI Extracção doméstica Exportações Output Doméstico, (DPO) Stocks Impactes no ambiente doméstico

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

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”. 1st International Society or Industrial Ecology Conference-– The science and Culture of Industrial Ecology, Leiden, The Netherlands, November, 12th- 14th, 2001.

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 Ângela 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

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) Pt Gr Esp It RU Fin Bel Sue Hol Aus Din UE15 Fr Alem Irl Lux

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) “ 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. 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 do produtor: o automóvel Directiva Europeia sobre VFV. As exigências a partir do ano de 2015 constituem critérios para a homologação de automóveis a partir do ano de 2005. Valorização Energética < 5 % Valorização > 85 % Eliminação < 15 % 2006 Reutilização e Reciclagem > 80 % 2015 > 95 % < 5 % < 10 % Objectivos estratégicos estabelecidos para a fase de uso: 2008/2009 – metas de 140 g/km/veículo novo para as emissões de CO2 (Recomendações da Commissão envolvendo as associações de contrutores europeus - ACEA, japoneses - JAMA e coreanos - KAMA)

Valorização de VFV

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

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

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

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. Redução de custos Redução de impactos Fortalecimento das economias locais Vantagens competitivas sustentáveis 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 Ultrapassar barreiras/desafios Resíduos/Emissões A Ecologia Industrial centra-se assim: 1 - No estudo dos fluxos de materiais e energia nas actividades comerciais e industriais 2 - Do seu efeito no meio ambiente 3 - E da influencia de regulamentação económica, política e factores sociais no fluxo, uso e transformação dos recursos O objectivo da Ecologia Industrial será melhorar a nossa compreensão de como integrar preocupações ambientais nas nossas actividades económicas. Esta integração é um processo contínuo e necessário se quisermos abordar preocupações ambientais presentes e futuras Materiais Energia Água IMPLEMENTAÇÃO

Simbioses Industriais Disponibilização de Informação Custos Económicos Complexidade Processual 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 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. Lei mais avançada; Viabilização de um regime de comércio dos resíduos destinados a valorização; TRANSPOR BARREIRAS

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

Simbioses Industriais Produtor Comunicação da contratualização da transacção Programa Simbiose Industrial Receptor Valida 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; Declaração certificativa de que o efluente é apto de ser utilizado, como matéria-prima no processo produtivo declarado. Notifica Entidade oficial /INR Autorização Transacção PROCESSO DE CRIAÇÃO

Simbioses Industriais Empresas organizadas “virtualmente” numa região relativamente vasta Eco Parques Industriais 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 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. Embora as ferramentas consideradas até ao momento para proceder a estas iniciativas residam em planos de prevenção de poluição, inovação tecnológica entre outras, a abordagem às simbioses deve basear-se segundo uma perspectiva de análise de ciclo de vida do produto ou processo e para uma determinada área geográfica (Boons e Baas, 1997; Erkman, 1997), convergindo para duas tipologias principais de interacção (Chertow, 2000, Cohen-Rosenthal, 2003): Estas tipologias de interacção permitem dinamizar mecanismos que procuram melhorar a eficiência dos recursos consumidos e emitidos pelas empresas, distinguindo-se assim de uma abordagem puramente preventiva, sem no entanto deixar de integrar estratégias technology driven, centradas nas infra-estruturas e tecnologias necessárias às trocas de recursos, dentro da própria empresa, ou entre empresas. 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 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 Emparelhamento com vendedores regionais Compras colectivas Distribuição de energia onsite Cogeração de energia e calor Estratégias de energias renováveis Reutilização de água, pré-tratamento Gestão local inovadora Armazenamento e transportes partilhados Partilha de informação Umbrella permitting Facilidade de intercambio de trabalhadores VANTAGENS

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 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 11 492 habitantes ~ 4500 familias (censos 2001) / 12 922 habitantes (censos 1991) Variação do número de habitantes com + 65 anos: +16.2% relativamente a ‘91 Escolaridade predominante: 1º ciclo ensino básico 746 km2, divididos em sete freguesias O MUNICÍPIO

Aterro RIB, RSU, estação triagem Resitejo 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