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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.3.2016.tde-12122016-142730
Document
Auteur
Nom complet
Luciana Dimas Camillo
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2016
Directeur
Jury
Kulay, Luiz Alexandre (Président)
Matai, Patricia Helena Lara dos Santos
Varandas Junior, Angelo
Titre en portugais
Proposição de melhorias do desempenho ambiental do processo de produção do aço líquido.
Mots-clés en portugais
Aço
Ciclo de vida (Avaliação)
Desempenho ambiental
Processos químicos
Resumé en portugais
O aço é um insumo de usos diversos que variam desde a construção civil, até a confecção de bens de consumo. Sob a perspectiva ambiental, as transformações que ocorrem nessa cadeia produtiva se destacam pelos elevados consumos de insumos e de energia - nas formas elétrica e térmica -, e por emissões para o Meio Ambiente. Assim, o grande desafio das siderúrgicas é encontrar alternativas que reduzam os impactos ambientais associados aos seus processos. Esta busca requer porém, uma análise sistêmica e integrada que considere o produto final em todo seu ciclo de vida. Este estudo tem por finalidade a avaliação do desempenho ambiental da produção de aço líquido para um arranjo tecnológico médio no país. Para tanto, utilizou-se a ferramenta de Análise de Ciclo de Vida (ACV). Embora o diagnóstico tenha sido efetuado sobre todas as etapas de processamento, optou-se por evidenciar etapas que fossem inerentes do processamento do aço líquido. O diagnóstico inicial, então, revelou que as principais etapas responsáveis pelos impactos ambientais inerentes ao processo são: a) produção de energia elétrica do Grid brasileiro, b) a manufatura do aço e c) captação e transporte de água. A partir desta vistoria de etapas inerentes pôde-se propor cenários de melhoria de desempenho ambiental para o processo de produção do aço líquido, a saber: I) Aproveitamento de Gás de Aciaria para produção de Energia Elétrica e II) Instalação de Tecnologia de apagamento a seco do coque. Embora o Cenário III não esteja contemplado nas cargas inerentes de processo, o mesmo foi efetuado a partir de solicitação da empresa: III) Substituição do fornecimento de Minério de Manganês. A técnica de ACV foi novamente aplicada com o intuito de verificar a validade das ações propostas. O estudo concluiu que houve melhorias relevantes no desempenho ambiental principalmente nos modelos CED e USEtox, em todas a categorias de impacto apresentadas (Fósseis Não Renováveis, Nuclear Não Renovável, Biomassa Não Renovável, Biomassa Renovável, Energia decorrente de efeitos naturais, Água Renovável, Toxidade Humana a Câncer, Toxidade Humana Não Câncer e Ecotoxidade Aquática) para os Cenário I e II. Pouco impacto foi observado no modelo ReCiPe Midpoint (H) para o Cenário I e II a não ser pela piora na categoria de impacto de Formação de Oxidantes Fotoquímicos para o Cenário II. Isso aconteceu por um aumento na emissão de monóxido de carbono descrito pela proposição. O Cenário III apresentou melhoria significativa apenas de uma categoria de impacto: Depleção de Metais, devido redução da depleção manganês, explicada pela melhoria de qualidade na troca de fornecedores.
Titre en anglais
Improvements proposition of environmental performance of liquid steeel production process.
Mots-clés en anglais
Environmental performance
Life cycle assessment (LCA)
Liquid steel
Resumé en anglais
Steel is an input for various uses ranging from construction, to the production of consumer goods. From an environmental perspective the changes that occur in the production chain are highlighted by high consumption of raw materials and energy - in electric and thermal forms - and emissions to the environment. So the great challenge of the steel is to find alternatives that reduce environmental impacts associated with their processes. This search, however, requires a systemic and integrated analysis that considers the final product throughout its life cycle. This study aims to evaluate the environmental performance of the liquid steel production to an average technological arrangement in the country. For this, we used the Life Cycle Analysis Tool (ACV). Although the diagnosis has been made on all processing stages, we chose to highlight steps that were inherent in the liquid steel processing. The initial diagnosis then revealed that the main stages responsible for the environmental impacts inherent in the process are: a) electricity production of the Brazilian Grid, b) the manufacture of steel and c) uptake and transport of water. From this survey inherent steps could be proposed improvement scenarios of environmental performance for the liquid steel production process, as follows: I) Steelmaking Gas Utilization for Production of Electricity and II) Coke Dry Quenching Tecnology. Although Scenario III is not contemplated in the process of inherent charges, the same was made on request from the company: III) Replacing the supply of manganese ore. The LCA technique was applied again in order to verify the validity of the proposed actions. The study concluded there were significant improvements in the environmental performance mainly in CED and USEtox models in all the presented impact categories (Fossils Renewable Not Nuclear Renewable No Biomass Renewable Non Renewable Biomass Energy from natural effects, Renewable Water, Toxicity Human to Cancer, Human Toxicity Ecotoxicity not Cancer and Frashwater Ecotoxity) for Scenario I and II. Little impact was observed in the model ReCiPe Midpoint (H) for Scenario I and II unless the worsening Photochemical Oxidant Formation impact category for Scenario II. This happened by an increase in carbon monoxide emission described by the proposition. Scenario III showed significant improvement only in a depletion impact category metals due reducing manganese depletion, explained by the improvement of quality of switching suppliers.
 
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Date de Publication
2016-12-13
 
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