Ecologia Industrial
Princípios e Ferramentas


PAULO CADETE FERRÃO

Num momento em que a sociedade já não prescinde de integrar o Ambiente nos processos de decisão, os conceitos e ferramentas associados à Ecologia Industrial constituem peças essenciais para uma adequada gestão de recursos.
O interesse deste livro, facilmente reconhecível pela abrangência do seu âmbito e pela qualidade e rigor com que aborda o tema da Ecologia Industrial, leva-me a considerá-lo como uma obra de referência em Engenharia do Ambiente, com actualidade e utilidade inquestionáveis.

Fernando Santana
Professor Catedrático
Director da Faculdade de Ciências
e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa

Este livro representa mais um contributo assinalável do Paulo Ferrão para a criação de uma nova disciplina que emerge em termos internacionais, reunindo trabalho de investigação que o autor promoveu coordenou durante a última década.
A Ecologia Industrial resulta de uma visão holística e sistémica sobre energia, ambiente e desenvolvimento sócio-económico, sendo de assinalar que este livro apresenta novo conhecimento, em grande parte derivado da prática de projectos de sistemas de engenharia e de aplicações à economia e sociedade portuguesa.
O carácter inovador e a sua relevância internacional, fazem deste livro e do seu autor uma referência obrigatória no panorama em que a Ecologia Industrial tem emergido como disciplina académica.

Manuel Heitor
Professor Catedrático
do Instituto Superior Técnico

   

Paulo Cadete Ferrão é professor associado com agregação no Instituto Superior Técnico e coordenador da Área Científica de Ambiente e Energia, no Departamento de Engenharia Mecânica. É director do Centro e Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento, In+. É director nacional do Programa MIT-Portugal e responsável pela Área de Sistemas Sustentáveis de Energia.
Desde 1998, ano em que publicou o livro Introdução à Gestão Ambiental: a Avaliação do Ciclo de Vida de Produtos dedicou-se ao desenvolvimento da Área científica da Ecologia Industrial e às suas aplicações em Portugal, incluindo a concepção e apoio à criação de várias sociedades gestoras de produtos em fim de vida e à definição e implementação de politicas públicas na área da Gestão de Resíduos. Publicou nestas áreas três livros e várias dezenas de artigos científicos.

   

INFORMAÇÕES

FORMATO: 235 X 169 mm

PÁGS.: 422

ISBN: 978-972-8469-79-5

ANO: 2009

PVP: ¤30,28 (6% IVA incluído)

COLECÇÃO: Ensino da Ciência e da Tecnologia - n.º 29

   

ÍNDICE

ECOLOGIA INDUSTRIAL:
PRINCÍPIOS E FERRAMENTAS
LISTA DE FIGURAS vii
LISTA DE TABELAS ix
PREFÁCIO xi
I RUMO AO CONCEITO DE ECOLOGIA INDUSTRIAL 1
1 ECOLOGIA INDUSTRIAL, UM QUADRO CONCEPTUAL PARA
O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL 3
1.1 O homem, o ambiente e a evolução dos modelos económicos 5
1.2 A necessidade de novos modelos de desenvolvimento 34
1.3 Desenvolvimento sustentável: as estratégias estabelecidas nas últimas
décadas para a sua promoção 42
1.4 Desenvolvimento sustentável: a necessidade de novos modelos
de desenvolvimento 58
1.4.1 O fim de uma sociedade de consumo? 58
1.4.2 Sistemas de gestão ambiental 61
1.4.3 Evolução recente das estratégias de gestão ambiental 73
1.5 O contributo de uma metáfora: a ecologia industrial, um novo paradigma? 76
II AS FERRAMENTAS ASSOCIADAS À ECOLOGIA INDUSTRIAL 91
2 A CONTABILIZAÇÃO DOS FLUXOS DE MATERIAIS 93
2.1 Descrição dos indicadores dos fluxos de materiais 100
2.2 O fecho dos balanços na CFM 103
2.3 Métodos de contabilização física no contexto da análise dos fluxos
de materiais 105
2.3.1 Contabilização dos fluxos de materiais 105
2.3.2 Bulk internal flow — MFA 105
2.3.3 Physical input-output tables (PIOT) 106
2.3.4 Substance flow analysis (SFA) 108
2.3.5 Environmental space 108
2.3.6 Material input per unit of service (MIPS) 109
2.4 Limitações da CFM 111
2.5 Benchmarking internacional e pressão ambiental transfronteiriça 114
2.5.1 Os indicadores dos fluxos directos na avaliação da intensidade material dos
países 115
3 A AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA 119
3.1 Introdução 121
3.2 Da análise energética de sistemas à ACV 124
3.3 Metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida 135
3.3.1 ACV — objectivos e âmbito 136
3.3.2 Unidade funcional 139
3.3.3 ACV — inventário 142
3.3.4 ACV — Avaliação do impacto ambiental 165
3.4 Notas sobre o custo do ciclo de vida 198
3.5 A informatização da avaliação do ciclo de vida 203
3.6 Análise de um caso de estudo da ACV modelado no programa informático
SimaPro 207
3.6.1 Definição do objecto do estudo 208
3.6.2 Modelo informático do ciclo de vida das garrafas 211
3.6.3 Avaliação do impacto ambiental 230
4 A AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA COM BASE NOS QUADROS
ECONÓMICOS DE ENTRADAS-SAÍDAS (ACV-QES) 239
4.1 Breve historial dos modelos económicos baseados em quadros
entradas-saídas 241
4.2 Estrutura de um modelo económico baseado em quadros entradas-saídas
(QES) 245
4.2.1 A Tabela de Transacções 245
4.2.2 Tabela de coeficientes técnicos 249
4.2.3 Tabela de coeficientes de interdependência 249
4.3 Estrutura de um modelo de avaliação do ciclo de vida baseado nos quadros
económicos de entradas-saídas (QES) 253
4.3.1 Modelo de quadro entradas-saídas para a avaliação do ciclo de vida
(ACV-QES) 256
4.3.2 Modelo de quadro entradas-saídas híbrido para a avaliação do ciclo de vida
(ACV-QES Híbrido) 258
4.4 Análise de um caso de aplicação do método ACV-QES híbrido 261
5 A DINÂMICA DE SISTEMAS APLICADA À ECOLOGIA
INDUSTRIAL 269
5.1 A dinâmica de sistemas e a ecologia industrial 271
5.2 Aplicação da dinâmica de sistemas à gestão de veículos em fim de vida 274
5.2.1 Estratégias para a gestão de veículos em fim de vida 274
5.2.2 Formulação do modelo de dinâmica de sistemas 277
6 OPTIMIZAÇÃO ECONÓMICA E AMBIENTAL DO CICLO
DE VIDA DE PRODUTOS 291
6.1 Extensão da utilização da ACV à análise económica através do uso
de técnicas de investigação operacional 293
6.2 O método da LCAA — Life Cycle Activity Analysis 300
III APLICAÇÕES DOS PRINCÍPIOS E DAS FERRAMENTAS
DA ECOLOGIA INDUSTRIAL 305
7 APLICAÇÃO DA METODOLOGIA DA ACV-QES PARA O
CÁLCULO DE GASES COM EMISSÕES DE EFEITO DE ESTUFA
EM PORTUGAL 307
8 ECODESIGN 317
8.1 Estratégias para a promoção do ecodesign 320
8.1.1 Fase de Selecção de materiais e fabrico 323
8.1.2 Fase de distribuição e utilização 329
8.1.3 Fase de fim de vida 331
8.2 Análise de uma ferramenta informática para o apoio ao ecodesign 334
8.2.1 DfA: design for assembly 336
8.2.2 DfU: design for use 340
8.2.3 DfR: design for recycling 341
9 O METABOLISMO DA ECONOMIA PORTUGUESA 347
9.1 A utilização da contabilização dos fluxos de materiais para
a caracterização do metabolismo das economias 349
9.1.1 O metabolismo das economias: modelos de desenvolvimento 351
9.2 O modelo de desenvolvimento da economia portuguesa: análise dinâmica 354
9.3 O metabolismo da economia portuguesa num ano de referência 358
10 SIMBIOSES INDUSTRIAIS: UMA APLICAÇÃO DA ECOLOGIA
INDUSTRIAL 363
10.1 As simbioses industriais no contexto da evolução recente das políticas
de gestão de resíduos 365
10.2 Mecanismos para a promoção de Simbioses Industriais 369
10.2.1 Ecoparque industrial 370
10.2.2 Ecoparque industrial virtual 371
10.2.3 Rede ecoindustrial 371
10.2.4 Análise aos factores críticos para a promoção de simbioses
industriais 372
10.3 Ecoparques industriais 376
10.3.1 Análise de casos de estudo internacionais: Kalundborg 377
10.3.2 Análise de casos de estudo internacionais: Devens 379
10.4 Simbioses industriais: bolsas de resíduos 381
10.4.1 Análise de uma experiência no funcionamento de bolsas de resíduos:
Borsa de Subproductes de Catalunya 382
10.4.2 Um modelo de simbioses industriais para Portugal — uma bolsa
de resíduos 382
BIBLIOGRAFIA 389


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