masterThesis
Avaliação energética e ambiental do ciclo de vida de um sistema de abastecimento de água.
Autor
ALVES, Isaura Macêdo
Institución
Resumen
Energia e água são insumos que estão intrinsecamente conectados, a energia é imprescindível para tratar e transportar água para os diversos usuários, enquanto a água é indispensável como matéria-prima para a construção, operação e manutenção das usinas. Diversas pesquisas no mundo estão sendo desenvolvidas considerando o nexo água-energia com base em uma perspectiva de segurança hídrica e energética, com o setor de saneamento requerendo atenção por ser um grande consumidor destes insumos. Neste contexto, esta pesquisa avaliou o desempenho energético e ambiental do sistema de abastecimento de água (SAA) de Caruaru-PE, considerando cenários de redução de perdas de água. Os impactos ambientais foram estimados pelo método de Avaliação do Ciclo de Vida – ACV, considerando todo o ciclo de vida dos fluxos de energia e emissões de gases de efeito estufa – GEE (IPCC 100 anos) do SAA. A abordagem “berço ao portão” foi escolhida, iniciando com o subsistema de captação e terminando com a distribuição de água aos consumidores finais. Os dados do inventário foram adquiridos diretamente da companhia de saneamento, com a modelagem sendo realizada com o software SimaPro 8.0. Foram avaliados quatro cenários para o abastecimento com níveis de perda de água diferentes, onde o C0 correspondeu às condições de operação do sistema adutor e da distribuição de água apresentado pela companhia no ano de 2016, C1 admitiu uma redução das perdas de água no sistema distribuidor para 25%, C2 admitiu uma diminuição de 50% no índice de perdas do sistema produtor e de distribuição de água, e o C3 estabeleceu um índice de perdas de 5% para a adução e 10% para a distribuição. Os resultados demonstraram que os cenários C1, C2 e C3 proporcionariam uma diminuição anual na demanda energética acumulada de 38,4%, 43,6% e 54,8%, respectivamente, em relação ao C0; enquanto as emissões GEE reduziriam em 38,8%, 42,8% e 54,4%, respectivamente. Conclui-se que a ACV possibilitou avaliar satisfatoriamente os aspectos ambientais e potenciais impactos associados às perdas de água em sistemas de abastecimento de água. CNPq Energy and water are inputs that are intrinsically connected, energy is essential to treat and transport water to the various users, while water is indispensable as a raw material for the construction, operation and maintenance of the plants. Several researches around the world are being developed considering the water-energy nexus based on a water and energy security perspective, with the sanitation sector requiring attention as a major consumer of these inputs. In this context, this study evaluated the energy and environmental performance of the Caruaru-PE water supply system (WSS), considering scenarios to reduce water losses. The environmental impacts were estimated by the Life Cycle Assessment (LCA) method, considering the whole life cycle of energy flows and greenhouse gas emissions - GHG (IPCC 100 years) of WSS. The "crib at the gate" approach was chosen, starting with the catchment subsystem and ending with the distribution of water to final consumers. The inventory data was acquired directly from the sanitation company, with the modeling being performed with SimaPro 8.0 software. Four scenarios were evaluated for supply with different levels of water loss, where C0 corresponded to the conditions of operation of the adductor system and water distribution presented by the company in 2016, C1 admitted a reduction of water losses in the distributor system to 25%, C2 admitted a 50% decrease in the loss rate of the producer and water distribution system, and C3 established a loss rate of 5% for adduction and 10% for distribution. The results showed that scenarios C1, C2 and C3 would provide an annual decrease in accumulated energy demand of 38.4%, 43.6% and 54.8%, respectively, in relation to C0; while GHG emissions would reduce by 38.8%, 42.8% and 54.4%, respectively. It is concluded that the LCA made it possible to evaluate satisfactorily the environmental aspects and potential impacts associated with water losses in water supply systems.