Calculadora de emissão de carbono para obras de fundações : construção e validação

Abstract

Resumo: A construção civil, embora crucial para a sociedade, é uma fonte significativa de impacto ambiental, especialmente em termos de emissões de Gases de Efeito Estufa. Este estudo abordou a importância dos impactos incorporados, destacando a fase construtiva, e particularmente a fundação, muitas vezes negligenciada apesar de seu impacto significativo. Assim, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver uma calculadora que incorporasse fatores de emissão nacionais e internacionais para determinar as emissões de dióxido de carbono de obras de fundações, incluindo elementos para a instalação do circuito primário da climatização geotérmica, validando a ferramenta por meio de um estudo de caso. A metodologia envolveu a construção da calculadora, estabelecendo limites, fatores de emissão e fórmulas, considerando materiais, transportes e uso de equipamentos, compilando tudo em uma ferramenta automatizada no Microsoft Excel, além de desenvolver o Dashboard de Emissões no Microsoft Power BI para melhor visualização e compartilhamento dos resultados com as partes interessadas. A validação ocorreu por meio do levantamento qualitativo e quantitativo de uma obra de fundação, com cinco combinações de fatores de emissão para estudo na calculadora. Os resultados foram avaliados e discutidos, bem como as emissões encontradas foram analisadas frente a neutralização por plantio de árvores e sugestões para diminuir a emissão foram realizadas. Em relação a calculadora desenvolvida, obteve-se uma ferramenta automatizada alinhada com as etapas construtivas de obras de fundações. O estudo de caso identificou a combinação com maior emissão sendo a utilizando todos os fatores de emissão de Costa (2012) resultando em 238,880 tCO2 e a com menor usando Vieira et al. (2022) para o concreto, Costa (2012) para o aço e o Programa Brasileiro GHG Protocol (2023) para o combustível, encontrando-se 135,434 tCO2/t. Ainda, foi possível identificar que a maior emissão gerou 0,169 tCO2/m² de fundação e a menor gerou 0,096 tCO2/m², sendo que na média das combinações, os materiais foram o componente que mais contribuíram para as emissões (89,22%), seguidos do uso de equipamentos (6,68%) e dos transportes realizados (4,10%). Frente a neutralização das emissões, esta exigiria 1.303 árvores para a maior emissão, ocupando 0,782 ha (0,920 árvore/m² de fundação), já para a menor emissão, seriam necessárias 739 árvores em uma área de plantio de 0,443 ha (0,522 árvore/m²). Conclui-se por meio da pesquisa, a existência de lacunas na disponibilidade de dados abertos, atualizados e confiáveis sobre fatores de emissão específicos nacionais, evidenciando a necessidade de investigações nessa área. Ainda, a calculadora desenvolvida é uma ferramenta eficaz para avaliação do impacto ambiental das fundações, com implicações importantes na tomada de decisões em projetos e obras de engenharia, e as variações nos resultados do estudo de caso destacam a importância da escolha criteriosa de fatores de emissão que representem a realidade nacional e da obra a ser avaliada. Por fim, o estudo contribuiu para a promoção de práticas sustentáveis na construção civil, obras de fundações que estejam alinhadas com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU e a Agenda Ambiental, Social e de Governança das empresas, visando a transição para uma economia de baixo carbono.

Abstract: Civil construction, although crucial for society, is a significant source of environmental impact, especially in terms of Greenhouse Gas emissions. This study addressed the importance of embodied impacts, highlighting the construction phase, and particularly the foundation, often neglected despite its significant impact. Therefore, the objective of this research was to develop a calculator that incorporated national and international emission factors to determine carbon dioxide emissions from foundation works, including elements for the installation of the primary geothermal air conditioning circuit, validating the tool through a case study. The methodology involved building the calculator, establishing limits, emission factors and formulas, considering materials, transport and use of equipment, compiling everything into an automated tool in Microsoft Excel, in addition to developing the Emissions Dashboard in Microsoft Power BI for better visualization and sharing results with interested parties. Validation occurred through a qualitative and quantitative survey of a foundation work, with five combinations of emission factors for study in the calculator. The results were evaluated and discussed, as well as the emissions found were analyzed against neutralization by planting trees and suggestions to reduce emissions were made. In relation to the developed calculator, an automated tool was obtained aligned with the construction stages of foundation works. The case study identified the combination with the highest emission using all the emission factors from Costa (2012) resulting in 238.880 tCO2 and the one with the lowest using Vieira et al. (2022) for concrete, Costa (2012) for steel and the Brazilian GHG Protocol Program (2023) for fuel, finding 135.434 tCO2/t. Furthermore, it was possible to identify that the highest emission generated 0.169 tCO2/m² of foundation and the lowest generated 0.096 tCO2/m², and in the average of the combinations, materials were the component that contributed most to emissions (89.22%), followed by the use of equipment (6.68%) and transport carried out (4.10%). Considering the neutralization of emissions, this would require 1,303 trees for the largest emission, occupying 0.782 ha (0.920 tree/m² of foundation), whereas for the smallest emission, 739 trees would be needed in a planting area of 0.443 ha (0.522 tree/m²). The research concludes that there are gaps in the availability of open, up-todate and reliable data on specific national emission factors, highlighting the need for further research in this area. Furthermore, the calculator developed is an effective tool for assessing the environmental impact of foundations, with important implications for decision-making in engineering projects and works, and the variations in the results of the case study highlight the importance of carefully choosing emission factors that represent the national reality and the work to be assessed. Finally, the study contributed to the promotion of sustainable practices in civil construction, foundation works that are aligned with the UN Sustainable Development Goals and the Environmental, Social and Governance Agenda of companies, with a view to the transition to a low-carbon economy.