Avaliação ambiental do aproveitamento de água pluvial infiltrada em um sistema de pavimento permeável em comparação com um sistema de drenagem convencional por meio da avaliação do ciclo de vida

Abstract

O objetivo deste trabalho é analisar e comparar ambientalmente, por meio da avaliação do ciclo de vida (ACV), dois sistemas de drenagem para um estacionamento. O primeiro sistema é composto por um pavimento permeável, com posterior aproveitamento da água pluvial captada na edificação. O segundo sistema é composto por um pavimento flexível (impermeável), sem o aproveitamento da água pluvial escoada e com abastecimento convencional de água na edificação. Para a realização da ACV, uma edificação pública foi escolhida para estudo de caso. A primeira etapa do método incluiu a definição do objetivo e escopo do estudo, na qual foram determinadas as funções, unidades funcionais, horizonte de tempo e fronteiras dos sistemas. Na etapa de diagnóstico, foram feitos levantamentos de consumo de água e estimados os potenciais de economia de água potável e energia na edificação. No inventário foram compilados e quantificados os dados de entrada e saída relacionados à cada fase do ciclo de vida dos sistemas. Na fase de avaliação de impacto, os dados quantificados no inventário foram transformados em potenciais impactos ambientais por meio do programa computacional SimaPro. Verificouse que no cenário com pavimento permeável e aproveitamento de água pluvial o potencial de economia de água potável atingido foi de 69,6%. O potencial de economia de energia na fase de operação, quando comparado ao cenário convencional, foi de 3,86 MWh (8,9%) no horizonte de tempo de 20 anos. Na avaliação de impactos pelo método ReCiPe, gerenciado pelo programa SimaPro, foi verificado que os danos mais significativos estavam relacionados às fases de implantação e final de vida. O cenário com pavimento permeável e aproveitamento de água pluvial obteve menor potencial de impacto ambiental em quatorze das quinze categorias midpoint avaliadas. O método ainda indicou que as categorias que tiveram maior impacto ambiental foram formação de partículas finas, aquecimento global (danos à saúde humana) e depleção de recursos fósseis. Por meio da pontuação única (endpoint), ficou evidente que o ciclo de vida do cenário convencional possui impacto potencial global maior que o cenário com pavimento permeável. Os resultados desta pesquisa se mostraram importantes para possibilitar a proposição de melhorias com o intuito de minimizar os impactos ambientais potencialmente gerados. Além disso, servem como base para guiar o planejamento e a tomada de decisões a fim de melhorar o manejo das infraestruturas hídricas por meio do aproveitamento de água pluvial nos centros urbanos.

Abstract: The objective of this work is to evaluate and compare environmentally, through life cycle assessment (LCA), two drainage systems for a parking lot. The first system consists of a permeable pavement from where stormwater is harvested to be used in a building. The second system consists of a flexible pavement (impermeable), with no stormwater harvesting, and with conventional water supply in the building. To perform the LCA, a public building was chosen as a case study. The first step of the method included defining the objective and scope of the study, which determined the functions, functional units, time horizon and boundaries of the systems. Water consumption surveys were made and the potential for potable water and energy savings in the building were estimated. In the inventory, input and output data related to each phase of the life cycle of the systems were gathered and quantified. In the impact assessment phase, data from the inventory were transformed into potential environmental impacts through a specific computer programme for LCA (SimaPro). It was found that in the scenario with permeable pavement and use of stormwater the potential for potable water savings was 69.6%. The potential for energy savings in the operation phase, when compared to the conventional system, was 3.86 MWh (8.9%) over the 20-year time horizon. In the impact assessment by the ReCiPe method, managed by the SimaPro programme, it was found that the most significant damages were related to the implementation and end of life phases. The system with permeable pavement and stormwater utilization had lower potential for environmental impact in fourteen out of the fifteen midpoint categories evaluated. The results also showed that the categories that had the greatest environmental impact were particulate matter formation, global warming (damage to human health) and fossil resource scarcity. Through the endpoint scoring, it was observed that the conventional system had a greater overall potential impact than the permeable pavement system over the life cycle. The results of this research proved to be important for the proposition of improvements to minimize the potentially generated environmental impacts. In addition, the results serve as a basis for guiding planning and decision-making to improve water infrastructure management through stormwater harvesting in urban centres