LIFE CYCLE INVENTORY (LCI) OF A MECHANICAL GEARBOX MANUFACTURING PROCESS
INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA (ICV) DE UM PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CAIXA DE TRANSMISSÃO MECÂNICA
Keywords:
ICV, diagrama de blocos, caixa de transmissão mecânicaAbstract
The metal-mechanical industry bears an environmental responsibility with respect to the proper use of natural resources. This translates into constant efforts to develop processes and products with optimum use of raw materials, incorporate clean technologies and reduce waste generation. A life cycle assessment (LCA) is an environmental resource management tool that evaluates all stages in the life cycle of a product or process. In this study, a simplified LCA was applied to the manufacturing process of a mechanical gearbox. Primary data from a life cycle inventory (LCI) were used to determine the mass balance of solid metallic waste per functional unit (FU) and energy balance. The energy balance was of 56.96kWh/FU, acquired through free market supply. Thus, the LCI was able identify possible the environmental aspects and impacts which could be used as future guidelines
References
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR ISO 14040: Gestão Ambiental – Avaliação do Ciclo de Vida – Princípios e Estrutura. Rio de Janeiro, 2009a. Versão Corrigida: 2014a.
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). NBR ISO 14044: Gestão Ambiental – Avaliação do Ciclo de Vida – Requisitos e Orientações. Rio de Janeiro, 2009. Versão Corrigida: 2014b.
ALVARENGA, R. A. F.; DA SILVA JÚNIOR, V. P.; SOARES, S. R. Comparison of the ecological footprint and a life cycle impact assessment method for a case study on Brazilian broiler feed production. Journal of Cleaner Production, v. 28, p. 25–32, 2012. ISSN 0959-6526, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2011.06.023.
ARAUJO, G. J. F. O coprocessamento na indústria de cimento: definição, oportunidades e vantagem competitiva. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, v. 8, n. 57, 2020. ISSN 2318-8472, DOI: https://doi.org/10.17271/2318847285720202069
BARROS, M. V.; SALVADOR, R.; PIEKARSKI, C.M.; FRANCISCO, A.C. Uma revisão de planejamento estratégico baseado na perspectiva do ciclo de vida. LALCA: Revista Latino-Americana em Avaliação do Ciclo de Vida, v. 3, 2019. DOI: https://doi.org/10.18225/lalca.v3i0.4364.
BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Atlas Eficiência Energética Brasil 2021. Brasília, DF: Ministério de Minas e Energia: 2021. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-651/Atlas2021_PT_2022_02_04.pdf. Acesso em: 31 jul. 2023.
BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Atlas Eficiência Energética Brasil 2022. Brasília, DF: Ministério de Minas e Energia: 2022a. Disponível em: https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-741/Atlas_Eficiencia_Energetica_Brasil_2022.pdf.Acesso em: 31 jul. 2023.
BRASIL. Lei 12.305 de 02 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências Brasília, DF: Presidente da República, 2010.
BRASIL. Ministério do Trabalho e Emprego. NR 15 - Atividades e Operações Insalubres. Brasília, DF: Ministério do Trabalho, 2022b. Disponível em: https://www.gov.br/trabalho-e-emprego/pt-br/acesso-a-informacao/participacao-social/conselhos-e-orgaos-colegiados/comissao-tripartite-partitaria-permanente/arquivos/normas-regulamentadoras/nr-15-atualizada-2022.pdf. Acesso em: 20 jul. 2023.
CEEE. Procedimentos de Comercialização. 2023 Disponível em: https://www.ccee.org.br/documents/80415/919498/1.1%20-%20Ades%C3%A3o%20%C3%A0%20CCEE_v6.0.pdf/1879dc39-1270-01fe-dd1d-da389a8337cd. Acesso em: 31 jul. 2023.
CHERUBINI, Edivan; RIBEIRO, Paulo Trigo. Diálogos Setoriais Brasil e União Europeia: desafios e soluções para o fortalecimento da ACV no Brasil. Brasília: Ibicy, 2015.
FERNANDES, J.; PEIXOTO, M.; MATEUS, R.; GERVÁSIO, H. Life cycle analysis of environmental impacts of earthen materials in the Portuguese context: Rammed earth and compressed earth blocks. Journal of Cleaner Production, v. 241, p. 118286, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118286.
FLAUSINO, P. C.A. Desgaste de uma matriz de forjamento a quente considerando o amaciamento devido ao revenimento. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Minas) - Escola de Engenharia da UFMG. Minas Gerais, 2010. Disponível em: http://hdl.handle.net/1843/BUDB-8DHKZR.
GARBIN, Marilise et al. Environmental assessment of the automotive cage’s production process by life cycle assessment methodology. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, v. 128, n. 9, p. 4685-4701, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-023-12267-3
GUINÉE, J.; HEIJUNGS, R.; HUPPES, G.; ZAMAGNI, A.; MASONI, P.; BUONAMICI, R.; EKVALL, T.; RYDBERG, T. Life cycle assessment: Past, present, and future. Environmental Science and Technology, v. 45, n. 1, p. 90–96, 2011. DOI: https://doi.org/10.1021/es101316v.
HINZ, R. T. P.; VALENTINA, L. V. D.; FRANCO, A. C. Sustentabilidade ambiental das organizações através da produção mais limpa ou pela Avaliação do Ciclo de Vida. Estudos tecnológicos, v. 2, p. 91–98, 2006. ISSN 1808-7310.
HUANG, Xiaomin et al. Combination gear hot forging process and microstructure optimization. Journal of Materials Research and Technology, v. 19, p. 1242–1259, 2022. ISSN 2238-7854, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.05.113.
JAMWAL, A.; GIALLANZA, A.; SHARMA, M. Industry 4.0 Technologies for Manufacturing Sustainability: A Systematic Review and Future Research Directions. Applied Sciences, v. 11, n. 12, p. 5725, 2021a. DOI: https:// doi.org/10.3390/app11125725.
JAMWAL, A.; AGRAWAL, R.; SHARMA, M.; KUMAR, V. Review on multi-criteria decision analysis in sustainable manufacturing decision making. International Journal of Sustainable Engineering, v. 14, n. 3, p. 202–225, 2021b. DOI: https://doi.org/10.1080/19397038.2020.1866708.
KAPPLER, G.; MORAES, C.A.M.; GARBIN, M.; ZORTEA, R. B.; MARQUES, A.C.; MODOLO, R.C.E.; BREHN, F.A.; CÚRIA, A. Metodologia para avaliação ambiental de projetos utilizando a ferramenta de ACV simplificada. VI CONGRESSO BRASILEIRO SOBRE GESTÃO DO CICLO DE VIDA, Brasília, 2018. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/340209234.
KOKARE, S.; OLIVEIRA, J. P.; GODINA, R. A LCA and LCC analysis of pure subtractive manufacturing, wire arc additive manufacturing, and selective laser melting approaches. Journal of Manufacturing Processes, v. 101, p. 67–85, 2023. ISSN 1526-6125, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2023.05.102.
LANDI, D.; ZEFINETTI, F.C.; SPREAFICO, C.; REGAZZONI, D. Comparative life cycle assessment of two different manufacturing technologies: laser additive manufacturing and traditional technique. Procedia CIRP, v. 105, p. 700–705, 2022. ISSN 2212-8271, DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.02.117.
MAHESHWARI, P.; KHANNA, N.; HEGAB, H.; SINGH, G.; SARIKAYA, M. Comparative environmental impact assessment of additive-subtractive manufacturing processes for Inconel 625: A life cycle analysis. Sustainable Materials and Technologies, v. 37, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.susmat.2023.e00682.
MANUGUERRA, L.; CAPPELLETTI, F.; MANÉS, F.; GERMANI, M. A predictive eco-design method and tool for electric vehicles of Industry 4.0. Procedia Computer Science, v. 217, p. 248–257, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.12.220.
OLIVEIRA, A, P.; MATOS, M. C. N.; PEREIRA, B. B. Avaliação da Exposição Ambiental ao Monóxido de Carbono, Material Particulado e ao Ruído no Terminal Central de Transporte Coletivo de Uberlândia, Minas Gerais. Journal of Health & Biological Sciences, v. 5, n. 1, p. 79–85, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.12662/2317-3076jhbs.v5i1.1144.p79-85.2017.
ONS. Energia agora - Carga e Geração, 2023. Disponível em: https://www.ons.org.br/paginas/energia-agora/carga-e-geracao. Acesso em: 26 set. 2023.
POTRICH, A. L.; TEIXEIRA, C. E.; FINOTTI, A. R. Avaliação de impactos ambientais como ferramenta de gestão ambiental aplicada aos resíduos sólidos do setor de pintura de uma indústria automotiva. Estudos Tecnológicos em Engenharia, v. 3, n. 3, p. 162–175, 2007. ISSN 1808-7310.
PRIARONE, P. C.; CAMPATELLI, G.; CATALANO, A.R.; BAFFA, F. Life-cycle energy and carbon saving potential of Wire Arc Additive Manufacturing for the repair of mold inserts. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, v. 35, p. 943–958, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2021.10.007.
REIS, R. C.; KOKARE, S.; OLIVEIRA, J.P.; MATIAS, J. CO.; GODINA, R. Life cycle assessment of metal products: A comparison between wire arc additive manufacturing and CNC milling. Advances in Industrial and Manufacturing Engineering, v. 6, p. 100117, 2023. ISSN 2666-9129, DOI: https://doi.org/10.1016/j.aime.2023.100117.
RIO GRANDE DO SUL. ATLAS SOCIOECONÔMICO DO RIO GRANDE DO SUL. 6. ed. Porto Alegre: 2021. E-book. Disponível em: https://atlassocioeconomico.rs.gov.br/inicial. Acesso em: 23 jul 2023.
SELHORST, R. R.; ALVES, C.; NOBRE, T. H. D. B. ACV no processo de design: análise dos impactos ambientais da fabricação de argamassa na região nordeste do brasil. MIX Sustentável, Florianópolis, v. 6, n. 1, p. 19–28, 2020. ISSN 2447-0899, DOI: https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2020.v6.n1.19-28.
SILTORI, P. F. S. Análise dos Impactos da Indústria 4.0 na Sustentabilidade Empresarial. Dissertação (Mestrado Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2020. Disponível em: https://core.ac.uk/download/pdf/326802045.pdf.
SIMON, L.; MORAES, C.A.M.; MODOLO, R.C.E.; VARGAS, M.; CALHEIRO, D.; BREHM, F.A. Recycling of contaminated metallic chip based on eco-efficiency and eco-effectiveness approaches. Journal of Cleaner Production, v. 153, p. 417–424, 2017. ISSN 0959-6526, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.11.058.
VRCHOTA, J.; PECH, M.; ROLÍNEK, L.; BEDNÁR, J. Sustainability Outcomes of Green Processes in Relation to Industry 4.0 in Manufacturing: Systematic Review. Sustainability, v. 12, n. 15, p. 5968, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/su12155968.
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