Avaliação do ciclo de vida de fundações de torres eólicas: Estudo Comparativo

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dc.contributor.advisor1Gama, João Luiz Calmon Nogueira da
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-3054-4784
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7619015734946549
dc.contributor.authorBarroso, Ana Paula de Morais
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5720163360224713
dc.contributor.referee1Rosa, Rodrigo de Alvarenga
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0841-514X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7706827408886021
dc.date.accessioned2024-05-30T01:41:30Z
dc.date.available2024-05-30T01:41:30Z
dc.date.issued2023-03-20
dc.description.abstractRecently wind energy has been considered one of the most environmentally promising. Despite their renewable nature, non-renewable resource inputs and greenhouse gas emissions occur during the life cycle of these systems. The Life-Cycle Assessment (LCA) methodology makes it possible to quantify the possible environmental impacts of a product or system. LCA studies for wind towers usually detect the foundation of the tower as the component with the highest environmental impact. In this context, a new model of wind tower stands out based on the tensegrity system, called ''wind tower'', which differs from the current systems used in the lower section of the tower and in the foundation, drastically reducing the volume of concrete and the amount of steel reinforcement used in the foundations, enabling the reduction of materials, transport, costs and, evidently, the environmental impact. Thus, the objective of this dissertation was to carry out a comparative LCA between three types of foundation: standard shallow foundation, standard deep foundation and the tensegrity foundation for a hypothetical wind turbine located in the Northeast region of Brazil. To perform the LCA, the systems were analyzed using the OpenLCA software, for six midpoint impact categories in the IMPACT 2002+ method: Non-renewable energy, Global warming, Mineral extraction, Terrestrial acidification, Land occupation, Terrestrial ecotoxicity. In short, the tensegrity foundation showed significant reductions in impacts in all evaluated categories. It was also evident that in standard foundations, concrete was responsible for a significant portion of the environmental impacts, contributing with about 59% of the impacts in the shallow foundation and 50% in the deep foundation. Since concrete and transport distances are the items with the biggest contributions to the total impact, and consequently, which promote greater variability in the results, a sensitivity analysis was performed for these items. The analysis has shown that the search for cement control in the mixtures, through the use of cementitious materials and the reduction of transport distances are excellent measures to reduce the impacts.
dc.description.resumoRecentemente a energia eólica tem sido considerada uma das mais promissoras ambientalmente. Apesar de sua natureza renovável, entradas de recursos não renováveis e emissões de gases de efeito estufa ocorrem durante o ciclo de vida destes sistemas. A metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) permite quantificar os possíveis impactos ambientais de um produto ou sistema. Estudos de ACV para torres eólicas usualmente detectam como componente de maior impacto ambiental a fundação da torre. Nesse contexto, se sobressai um novo modelo de torre eólica com base no sistema de tensegridade, denominado wind tower, que se difere de sistemas já utilizados na seção inferior da torre e na fundação, reduzindo drasticamente o volume de concreto e a quantidade de armadura de aço utilizado nas fundações, possibilitando a redução de materiais, transporte, custos e evidentemente o impacto ambiental. Assim, o objetivo dessa dissertação consistiu em realizar uma ACV comparativa entre três tipos de fundação: fundação direta convencional, fundação indireta convencional e a fundação com base no sistema de tensegridade para um aerogerador hipotético localizado na região Nordeste do Brasil. Para execução da ACV, os sistemas foram analisados no software OpenLCA, para seis principais categorias de impacto no método IMPACT 2002+: Energia não renovável, Aquecimento global, Extração mineral, Acidificação terrestre, Ocupação da terra e Ecotoxidade terrestre. Em resumo, a fundação com base no sistema de tensegridade apresentou reduções significativas dos impactos em todas as categorias avaliadas. Evidenciou-se, ainda que, nas fundações convencionais o concreto foi o responsável por uma parcela expressiva dos impactos ambientais, contribuindo com cerca de 59% dos impactos na fundação direta e 50% na fundação indireta. Sendo o concreto e as distâncias de transporte, os itens de maiores contribuições no impacto total, consequentemente, que promovem maior variabilidade nos resultados, foi realizada uma análise de sensibilidade para estes itens. A análise evidenciou que a busca pelo controle de cimento nas misturas, através da utilização de materiais cimentícios, e a redução das distâncias de transportes são excelentes opções na busca pela redução de impactos.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16775
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectAvaliação do ciclo de vida (ACV)
dc.subjectEnergia eólica
dc.subjectTensegridade
dc.subjectFundação direta
dc.subjectFundação indireta
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleAvaliação do ciclo de vida de fundações de torres eólicas: Estudo Comparativo
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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