Utilização das ferramentas de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) e Análise do Custo do Ciclo de Vida (LCCA) em concessão rodoviária

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Title: Utilização das ferramentas de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) e Análise do Custo do Ciclo de Vida (LCCA) em concessão rodoviária
Author: Kelm, Tamile Antunes
Abstract: A infraestrutura rodoviária exerce papel essencial no desenvolvimento econômico e social, ao assegurar conectividade e eficiência logística. No Brasil, cerca de 65% das cargas são transportadas por rodovias, o que reforça a necessidade de manter a malha viária em bom estado de conservação. Desde a década de 1990, a expansão das concessões rodoviárias tem viabilizado investimentos contínuos em manutenção e reabilitação. No entanto, essas intervenções também geram impactos ambientais, como a extração de recursos naturais, a geração de emissões e a geração de resíduos, especialmente provenientes da remoção de camadas asfálticas. Nesse cenário, o revestimento asfáltico reciclado - Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) tem se consolidado como uma alternativa sustentável, ao permitir o seu reaproveitamento na produção de novas misturas asfálticas e em camadas de bases estabilizadas. Este estudo aplica as metodologias de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) e Análise de Custo do Ciclo de Vida (LCCA) para comparar cenários de manutenção de pavimentos com e sem a incorporação de RAP em rodovias concessionadas. Foram analisados dois trechos representativos, considerando intervenções reais e projetadas ao longo de um horizonte de 30 anos. O trecho 1 refere-se à fresagem e recomposição de 4,0 cm de concreto asfáltico com adição de 20% de RAP, enquanto o trecho 2 contempla o uso de base de Brita Graduada Melhorada com Cimento (BGMC) contendo 70% de RAP. A modelagem ambiental foi realizada no software openLCA, com dados primários fornecidos pela Concessionária e secundários do banco Ecoinvent v3.7. A modelagem econômica utilizou o método do Valor Presente Líquido (VPL), considerando os custos de manutenção ao longo do período de concessão, com aplicação de uma taxa de desconto de 5%. Os resultados evidenciam que a utilização de RAP contribui para uma redução significativa dos impactos ambientais, sobretudo nas emissões de gases de efeito estufa e no consumo de recursos naturais, além de apresentar vantagens econômicas no longo prazo. No entanto, os ganhos ambientais podem ser comprometidos por questões logísticas, como as distâncias de transporte do material fresado e o local de beneficiamento. Assim, destaca-se a importância de um planejamento integrado, que considere não apenas o teor de RAP, mas também a configuração da solução e as condições logísticas envolvidas. O estudo reforça o potencial da integração entre LCA e LCCA como ferramenta de suporte à tomada de decisão, contribuindo para uma gestão mais eficiente e sustentável dos pavimentos rodoviários.Abstract: Road infrastructure plays an essential role in economic and social development by ensuring connectivity and logistical efficiency. In Brazil, approximately 65% of freight is transported by road, underscoring the importance of maintaining the highway network in good condition. Since the 1990s, the expansion of highway concessions has enabled continuous investments in maintenance and rehabilitation. However, these interventions also generate environmental impacts, such as the extraction of natural resources, the generation of emissions, and the production of waste, especially from the removal of asphalt layers. In this context, Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) has become established as a sustainable alternative, as it allows its reuse in the production of new asphalt mixtures and stabilised base layers. This study applies Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Cost Analysis (LCCA) methodologies to compare pavement maintenance scenarios with and without the incorporation of RAP in concession-managed highways. Two representative road sections were analysed, considering both actual and planned interventions over a 30-year horizon. Section 1 refers to milling and replacing 4.0 cm of asphalt concrete with the addition of 20% RAP, while Section 2 involves the use of a cement-treated crushed stone base (CTCS) containing 70% RAP. The environmental modelling was carried out using the openLCA software, with primary data provided by the Concessionaire and secondary data from the Ecoinvent v3.7 database. The economic modelling employed the Net Present Value (NPV) method, considering maintenance costs over the concession period and applying a 5% discount rate. The results show that the use of RAP contributes to a significant reduction in environmental impacts, particularly in greenhouse gas emissions and natural resource consumption, while also offering long-term economic benefits. However, the environmental gains may be compromised by logistical factors, such as the transport distances of the reclaimed material and the location of the processing facility. Therefore, the importance of integrated planning is emphasised, considering not only the RAP content but also the configuration of the solution and the associated logistical conditions. The study reinforces the potential of integrating LCA and LCCA as a decision-support tool, contributing to more efficient and sustainable management of road pavements.
Description: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2025.
URI: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/270318
Date: 2025


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