Avaliação de Ciclo de Vida de dois componentes automóveis produzidos na CIE Plasfil

Abstract

Na presente dissertação é apresentado um estudo de avaliação de ciclo de vida de dois tipos de componentes para automóveis (puxador de porta e apoio de braço) produzidos na CIE Plasfil, que é uma empresa industrial transformadora de plásticos por injecção localizada na Figueira da Foz. Foram comparados diferentes cenários para cada um dos tipos de componentes, tendo em conta diferentes tipos e quantidades de matéria-prima (virgem e reciclada) e procurando identificar as fases mais críticas e oportunidades para redução dos impactes ambientais de ciclo de vida. O estudo realizado focou o seu âmbito na fase de produção na CIE Plasfil e em outros processos associados a esta produção, para os quais, embora não ocorrendo na CIE Plasfil, nos foi possível recolher directamente dados (p.e. reciclagem de matéria-prima, o processo de cataforese). Trata-se, assim, de um estudo de avaliação de ciclo de vida, que inclui todas as fases até à unidade receptora de montagem do automóvel. A fase do uso não foi considerada, o que deverá ser tido em conta na comparação de peças com diferentes pesos. No caso do puxador de porta, foram definidos três cenários de estudo: A) puxador de porta constituído apenas por matéria-prima virgem (ABS-PC); B) puxador de porta constituído por matéria-prima virgem e reciclada (incorporação dos jitos formados na produção de outros puxadores de porta); C) um puxador de porta formado exclusivamente por matéria-prima reciclada proveniente de jitos e de um processo de reciclagem desenvolvido pela empresa Gecomplast S.L. Todos os cenários têm como receptoras das peças fabricadas unidades de montagem situadas na França e na Rússia. Para a avaliação do apoio de braço (armrest), foram também diferenciados três cenários: “armrest B” produzido essencialmente com aço; “armrest J” formado essencialmente por polímeros de matéria-prima PBT PET GF30 (tereftalato de polibutileno, polietileno e de 30% fibra de vidro); e o “armrest J_novo design” que constitui uma versão com peso reduzido do armrest J, através da utilização de PP GF30 (polipropileno e 30% de fibra de vidro) numa das componentes da peça (charnière). As unidades receptoras do armrest dependem dos cenários. O armrest B tem destino em Espanha, enquanto o armrest J e o armrest J_novo design têm destino em França. Na análise da comparação dos três cenários do puxador de porta, verificou-se que as fases que mais contribuem para os impactes energéticos e ambientais são a produção de ABS-PC (devido ao fabrico do policarbonato), a electricidade para a injecção (devido aos impactes associados à geração de electricidade) e o transporte (combustão e emissão de gases). O puxador de porta com cenário de produção A é o que apresenta pior desempenho ambiental devido à matéria-prima que o constitui ser completamente virgem. Por outro lado, o puxador de porta com cenário de produção C, por ser constituído por matéria reciclada, é o que apresenta melhor desempenho ambiental, logo o seu ciclo de vida contribui com menores impactes no ambiente. Na comparação dos três puxadores de porta em relação às unidades receptoras (França e Rússia), verificou-se que o transporte para a Rússia é a fase que implica maiores impactes ambientais em todas as categorias. Na comparação dos cenários do armrest, conclui-se que o armrest J é o que tem mais impactes ambientais e energéticos, seguido do armrest J_novo design (com menos 12% a quantificar nas categorias analisadas pelo método Cumulative Energy Demand (CED) e pelo método CML 2 baseline 2000. O armrest B é o que tem menores impactes no ambiente, menos cerca de 41% relativamente ao armrest J. As três fases que mais contribuem para os impactes ambientais por ordem de importância são o fabrico das matérias-primas (aço e PBT PET GF30), a geração de electricidade usada na produção das peças e o transporte.

In the present dissertation, it is presented the life cycle assessment of two kinds of automotive components (door handle and armrest) produced in CIE Plasfil, which is an industrial company of plastics transformation by injection located in Figueira da Foz. Different scenarios were compared for each type of automotive components taking into account different weights and types of raw material (virgin or recycled) in order to identify the most critical phases and opportunities to reduce the environmental impacts of the life cycle. The study focused its scope on the production phase in CIE Plasfil and in other processes associated to this production for which, not occurring in CIE Plasfil, it was possible to collect data directly (e.g. recycling of raw materials, cataphoresis process). It is a study of life cycle up assessment that includes all the stages of life cycle to the unit receiver of the automobile assembly. The use phase was not considered, it will be taken into account in the comparison of the components with different weights.. In the case of the door handle three study scenarios were defined: A) door handle made with up only virgin raw material (ABS-PC); B) door handle produced with virgin and recycled raw material (integration of sprues formed in the production of other door handles); C) a door handle consisting solely of recycled raw material, which is obtained from sprues and by a recycling process developed by Gecomplast S.L. In all scenarios the manufactured parts ate to be received by assembling units in France and Russia. To evaluate the armrest there are also three different scenarios: “armrest B” essentially made up of steel; “armrest J” produced essentially with raw material PBT PET GF30 (polybutylene polyethylene terephthalate and 30% of fiber glass) polymers; and the “armrest J_new design” which is an improved version of armrest J and uses PP GF30 (polypropylene and 30% of fiber glass) in one of the component parts (charnière). The receiver units differ from the previous ones. The destination of armrest B is Spain; the destination of armrest J and of armrest J_new design is France. In the comparative analysis of the three scenarios of the door handle, it was verified that the stages that contribute more to the energy and environmental impacts are the ABS-PC production (due to the polycarbonate manufacture), injection electricity (due to impacts associated with the generation of electricity) and transport (due to combustion and gas emissions). The door handle with production scenario A presents the worst environmental performance due to its composing raw material which is completely virgin. On the other hand, the door handle with production scenario C, being composed by recycled material, is the one that presents the best environmental performance, therefore its life cycle has the least environmental impacts. When comparing the three door handles regarding the destination (France and Russia), it was verified that the transport to Russia is the phase that entails greater environmental impacts in all categories. Comparing the armrest scenarios, it is concluded that armrest J is the one that has the greatest environmental and energetic impacts followed by armrest J_new design (with 12% less to quantify in the analyzed categories through the Cumulative Energy Demand (CED) method and the CML 2 baseline 2000 method. The armrest B is the one that has the least environmental impacts, with 41% less than armrest J. The three phases that contribute the most to environmental impacts are, by order of importance, the raw material manufacture (steel and PBT PET GF30), the generation of electricity used in the parts production, and the transport.