5 de outubro de 2010
Novo estudo compara emissões de poluentes e consumo energético de componentes automotivos fabricados com os três materiais e comprova economia de 20% no uso do metal não ferroso

Mirian Blanco |

Um novo estudo comparou os impactos ambientais da fabricação das partes traseiras e dianteiras de um Cadillac CTS 2007, originalmente em aço, com partes equivalentes fabricadas em alumínio e magnésio. A comparação avaliou todo o ciclo de vida dos componentes, desde a extração das matérias primas até a produção, uso, reciclagem e reutilização dos componentes ao final de sua vida útil. O objetivo era identificar quais dentre os três metais, quando transformados em itens automotivos, resultam em maior ou menor consumo de combustível e de emissões de gases poluentes. A conclusão apontou o alumínio como o metal mais ecologicamente correto.

“A análise do ciclo de vida mostra que uma solução de alumínio apresenta economia potencial de 20% tanto em consumo de energia quanto em emissões de CO2, em comparação com uma estrutura de aço tradicional”, diz trecho do estudo “Um comparativo do ciclo de vida de partes traseiras e dianteiras de automóveis fabricadas com magnésio” (ou, em inglês, “A Comparative Life Cycle Assessment of Magnesium Front End Autoparts), patrocinado pelo Canadá, pela China e pelos Estados Unidos.

O magnésio também pontuou bem e mostrou 15% de economia potencial de energia e de emissões de CO2, comparado ao aço. “Em geral, grandes peças estruturais de magnésio podem proporcionar benefícios ambientais em termos de consumo de energia e de emissões de poluentes vis-à-vis de aço, na expectativa de vida do carro, mas, no geral, os projetos de alumínio são ainda melhores para atingir as metas de consumo de combustível e de emissões nocivas durante o ciclo de vida do veículo”, conclui o estudo.

Os aspectos ambientais considerados foram consumo total de energia primária; emissões deGreen House Gasses (GHG), ou seja, gases causadores do efeito estufa (CO2, CH4, N2O e perfluorocarbonos) e emissões de outros poluentes (particulados, NOx, SOx, CO, compostos orgânicos voláteis a exceção do metano). Veja os desempenhos do alumínio, do magnésio e do aço, compilados na tabela abaixo.

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Emissões de GHG relativas ao ciclo de vida de componentes dianteiros e traseiros de automóveis

Na análise específica sobre GHG, a pesquisa comprovou que embora o alumínio seja mais carbono intensivo na fase de produção, as economias, em relação ao aço, realizadas nas fases de uso e de reciclagem do metal compensam em muito as emissões nesta primeira etapa. Veja gráfico abaixo.

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Em outra representação gráfica (abaixo) é ainda mais fácil identificar a potencialidade das economias em emissões atmosféricas proporcionadas pelo alumínio durante a fase de uso – ou seja, quando os componentes estão em pleno funcionamento durante um ciclo de vida de 200 mil km percorridos pelo veículo. Acompanhe: partindo de um valor inicial (eixo Y) que considera as emissões de CO2 provocadas durante a produção dos metais e dos componentes, o gráfico demonstra o volume de emissões de GHG dos três materiais em função da quilometragem percorrida. Nota-se, assim, que embora o ponto de partida do alumínio tenha sido levemente mais carbono intensivo que o do aço, as emissões resultantes do uso do metal não ferroso empatam com as do metal ferroso logo no início da vida útil do veículo, a partir de exatos 34.861 km percorridos. A partir desse ponto, o alumínio só oferece benefícios.

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Relação entre emissões de GHG e a distância percorrida por um veículo com componentes dianteiros e traseiros de material específico

O desempenho do alumínio em termos de consumo de energia também apresenta resultados muito satisfatórios. Como se pode ver no gráfico abaixo, a solução de alumínio, embora exija um pouco mais de energia que as de aço para ser fabricada, oferece, a partir de 33.774 km rodados, uma economia significativa de energia devido ao baixo peso dos componentes. (O valor de origem no eixo Y é o valor da energia necessária para a produção dos componentes, incluindo o crédito da reciclagem).Até mesmo as partes frontais e dianteiras de magnésio (mais leves que as de alumínio) só conseguem este empate com os componentes fabricados em aço a partir de 144.461 km rodados.

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Relação entre energia acumulada e distância percorrida por um veículo com componentes dianteiros e traseiros de material específico

Neste comparativo energético, o ponto de empate para o magnésio, em relação às partes de aço, é de 128.798 km.  “No estado atual da tecnologia automotiva e na vida útil do veículo, o alumínio tem uma performance melhor do que o magnésio”, diz o estudo.

Para justa comparação, os exemplares em alumínio e magnésio foram projetados para desempenharem performance equivalente às do aço em termos de resistência e dureza. Na opinião da European Aluminium Association, “o estudo mostra que o alumínio pode contribuir significativamente para tornar os carros mais ecológicos, sem comprometer o conforto e a segurança”.

Os componentes de alumínio avaliados na pesquisa foram projetados com ligas AA 5754 usadas em chapas estampadas, além das ligas A 356 para partes fundidas e AA 6061 para extrudadas e hidroconformadas. No total, os componentes em alumínio somaram 61 kg, enquanto os de aço, 82,2 kg, e os de magnésio, 45,2 kg. Veja, na tabela abaixo, as aplicações de cada um dos metais na fabricação das partes traseiras e dianteiras analisadas na pesquisa.

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Ciclo de Vida
A Environmental Protection Agency, dos Estados Unidos, define Avaliação de Ciclo de Vida como “uma ferramenta para avaliar, de forma holística, um produto ou uma atividade durante todo seu ciclo de vida”. O método considera o ciclo de vida completo do produto, ou seja, a extração e o processamento de matérias-primas, a fabricação, o transporte, a distribuição, o uso, o reemprego, a manutenção, a reciclagem, a reutilização e a disposição final.

O ciclo de vida do alumínio pode ser dividido em: obtenção (por meio da mineração, refino e redução); transformação (que passa por processos de produção diversos como laminação, estampagem, extrusão, forjamento, fundição, soldagem, usinagem e acabamentos); uso (em produtos diversos como para-choques, painéis, blocos de motores etc.); descarte e reciclagem; re-fabricação e reuso.

A pesquisa “Um comparativo do ciclo de vida de partes traseiras e dianteiras de automóveis fabricadas com magnésio” considerou um rendimento de 98% para o processo de refusão dos retalhos oriundos da estampagem do alumínio. O rendimento metálico no processo de reciclagem dos componentes estampados em alumínio foi assumido como sendo de 95%. Veja, abaixo, o diagrama esquemático do ciclo de vida das chapas estampadas usadas na fabricação dos componentes automotivos de alumínio em questão. Procedimentos similares foram aplicados aos demais componentes de alumínio (fundidos, extrudados e hidroconformados).

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Os pesquisadores também consideraram que os produtos de alumínio, assim como os de aço, trafegam por 800 km para chegarem às fabricantes de autopeças, e que têm uma fase de uso correspondente a 200 mil km rodados pelo veículo.

Ciclo de vida do alumínio é mais ecológico que aço e magnésio

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