Life cycle assessment airbag disposal : comparison of two scenarios

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente na Especialidade de Tecnologia e Gestão do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.A crescente inquietude relacionada com a gestão de Veículos em Fim de Vida (VFV) tem motivado a realização de estudos que proporcionem a constante inovação e utilização de métodos/processos ambientalmente sustentáveis na gestão de resíduos. Segundo a Diretiva 2000/53/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 18 de setembro de 2000, relativa aos veículos em fim de vida, é referido que medidas destinadas a prevenir e limitar os resíduos resultantes dos veículos em fim de vida (VFV) e dos seus componentes devem de ser tomadas. Assegura ainda que, sempre que possível, eles sejam reutilizados, reciclados ou valorizados. Este estudo centra-se na comparação entre duas vias de eliminação de airbags: uma atualmente em prática – disparo de airbags a céu aberto e outra que consiste na queima dos airbags em forno estático com posterior tratamento dos gases. Tem por objetivo priorar o melhor método de eliminação de airbags ao nível ambiental. A metodologia utilizada consiste na Análise do Ciclo de Vida (ACV) que será aplicada através do software SimaPro, a partir do qual podemos chegar a conclusões relativamente ao processo de eliminação que apresenta menor impacte ambiental. A ACV será apenas aplicada à fase de eliminação do airbag, excluindo todos os processos efetuados anteriormente (extração de matérias-primas, produção, transporte e utilização). As categorias de impacte ambiental escolhidas são: Depleção de Recursos Abióticos, Acidificação, Eutrofização, Aquecimento Global (GWP 100), Depleção da camada de Ozono, Formação de Oxidantes Fotoquímicos pelo método CML e Toxicidade Humana, cancro; Toxicidade Humana, não-cancro; Ecotoxicidade pelo método Usetox. Devido à escassez de dados relativos ao tipo de partículas originárias do disparo de um airbag, foi realizado um ensaio experimental. Este ensaio consistiu no disparo de um airbag dentro de um tambor de polietileno de alta densidade (HDPE) com um volume de 60L. A recolha das partículas provenientes do disparo foi efetuada por lavagem utilizando água destilada. Assim, foi possível apurar a massa de partículas por disparo, a sua composição química, morfologia e estrutura posteriormente determinada através de microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e difração de raios X. As partículas emitidas no cenário 1 apresentam uma forma acicular, sem organização estrutural, com elevado número de óxidos na sua composição. Os elementos maioritariamente encontrados foram o ferro, o zinco e o cobre. Estes metais, dependendo da sua concentração, provocam diversas patologias nos seres vivos e impactes nos ecossistemas. Neste trabalho foram identificados os impactes ambientais adjacentes a duas vias de eliminação de airbags. O cenário 2 no geral apresenta valores superiores comparativamente ao cenário 1, exceto nas categorias de Toxicidade Humana, não-cancro e Ecotoxicidade. Para além de proporcionar uma ferramenta de decisão, este estudo pode também contribuir para o conhecimento público da composição dos gases e partículas que são emitidos no disparo de um airbag.The growing concern related to the management of End of Life Vehicles (ELV) has motivated studies that provide constant innovation and use of methods/processes environmentally sustainable in waste management. According to Directive 2000/53 / EC of the European Parliament and of the Council of 18 September 2000 concerning on end of life vehicles, it is stated that measures to prevent and limit waste resulting from end of life vehicles (ELV ) and its components must be taken. It also ensures that, wherever possible, they are reused, recycled or recovered. The methodology used is the Life Cycle Assessment (LCA) which will be implemented through the SimaPro software. We can take conclusions about the method that has the least environmental impact. LCA will be applied only to the elimination phase of airbag excluding all proceedings that occur before (raw materials extraction, production, transport and use). The categories that were chosen are: Abiotic Depletion, Acidification, Eutrophication, Global Warming (GWP 100), Ozone Layer Depletion, Photochemical Oxidation by CML method and Human Toxicity, cancer; Human toxicity, non-cancer; Ecotoxicity by Usetox. Due to the lack of data on the type of particles originated from an airbag deployment was performed an experimental test. This test consisted in shooting an airbag inside of a high density polyethylene (HDPE) drum with a volume of 60L. The particles were collected by washing using distilled water. So it was possible to calculate the mass of particles originated from the airbag’s deployment, its chemical composition, morphology and structure using scanning electron microscope (SEM) and diffraction of X-rays. The particles emitted in scenario 1 have a needle shaped form without structural organization with a high number of oxides in its composition. The elements founded were mainly iron, zinc and copper. These metals, depending on their concentration, cause various diseases in living beings and impacts on ecosystems. In this work the environmental impacts originated from two ways of eliminating airbags are identified. Scenario 2 in general has higher values compared to scenario 1, except in the categories of Human toxicity, non-cancer and ecotoxicity. Apart from providing a decision tool can also contribute to the public understanding of the composition of the gases and particles that are emitted in the deployment of an airba