Avaliação do ciclo de vida da produção de cimento portland com escória granulada de alto-forno

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dc.contributor.advisor-co1Kulay, Luiz Alexandre
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1107-1800
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2620449722890209
dc.contributor.advisor1Schankoski, Rudiele Aparecida
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1306-3986
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3391191554375710
dc.contributor.authorVieira, Thalya Fortuna
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0000-2196-4894
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9299328408306728
dc.contributor.referee1Vieira, Geilma Lima
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6148-3307
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5783172236615493
dc.contributor.referee2Campos, Alex Milton Albergaria
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-2338-4751
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0483146736276629
dc.contributor.referee3Rodrigues, Thiago Oliveira
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-0207-7752
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1312518668807552
dc.date.accessioned2025-10-30T18:12:00Z
dc.date.available2025-10-30T18:12:00Z
dc.date.issued2025-09-29
dc.description.abstractThe materials used in civil construction, especially Portland cement, have a significant environmental impact. To reduce these negative environmental consequences, replacing natural raw materials with steel byproducts is a technically feasible practice in several segments of this industry. An effective tool for calculating and quantifying these environmental impacts is Life Cycle Assessment (LCA). This master's thesis aims to conduct a comparative study of cements that incorporate granulated blast furnace slag (CP III), analyzing different allocation methods: by mass, by energy, by economic allocation, and even the non-application of the allocation procedure. For comparison, Portland cement without the addition of type V slag (CP V) was used as a reference. The LCA technique was applied to a cradle-to-gate scope of the cement plant, with a reference flow of 1 ton of cement. To construct the inventory, we used primary data (obtained directly from cement and steel mills) and secondary data (from the literature and the Ecoinvent database). Data entry, impact simulations, and uncertainty analysis were performed using SimaPro® software. Sensitivity analyses were conducted with different slag contents incorporated into the cement. Four energy scenarios were also evaluated: wind, hydroelectric, photovoltaic, and the typical Brazilian scenario. At the end of the simulations, it was concluded that CP III cement has better environmental performance than CP V for all impact categories analyzed. In the global warming category, according to the IPCC 2021 method, the impacts of CP III are 70% lower than CP V. Replacing the thermoelectric energy grid with wind energy minimizes CO2 emissions by up to 25%.
dc.description.resumoOs materiais utilizados na construção civil, especialmente o cimento Portland, têm grande impacto no meio ambiente. Para reduzir as consequências ambientais negativas, a substituição de matérias-primas naturais por coprodutos siderúrgicos é uma prática tecnicamente viável em vários segmentos dessa indústria. Uma ferramenta eficaz para calcular e quantificar esses impactos ambientais é a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Esta dissertação de mestrado tem como objetivo realizar um estudo comparativo sobre cimentos que incorporam escória granulada de alto-forno (CP III), analisando diferentes tipos de alocação, sendo elas: por massa, por energia, econômica e mesmo a não aplicação do procedimento de alocação. Para comparação, utilizou-se como referência o cimento Portland sem adição de escória do tipo V (CP V). A técnica de ACV foi aplicada para um escopo do berço-ao-portão da cimenteira, com o fluxo de referência de 1 tonelada de cimento. Para construção do inventário, foram utilizados dados primários (obtidos diretamente em cimenteira e siderúrgica) e secundários (literatura e do banco de dados Ecoinvent). As inserções dos dados, simulações de impactos e análise de incertezas foram feitas por meio do software SimaPro®. Foram conduzidas análises de sensibilidade com diferentes teores de escória incorporados ao cimento. Também foram avaliados 4 cenários energéticos: eólico, hidroelétrico, fotovoltaico e o cenário brasileiro típico. Ao final das simulações, pôde-se concluir que o cimento do CP III apresenta melhor performance ambiental em relação ao CP V para todas as categorias de impacto analisadas. Na categoria de aquecimento global, pelo método IPCC 2021, os impactos do CP III são 70% menores com relação ao CP V. A substituição do grid energético termoelétrico pelo eólico minimiza as emissões de CO2 em até 25%.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20552
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.subjectAvaliação do ciclo de vida
dc.subjectEscória granulada de alto-forno
dc.subjectImpacto ambiental
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.titleAvaliação do ciclo de vida da produção de cimento portland com escória granulada de alto-forno
dc.typemasterThesis
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Mestrado em Engenharia Civil