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Relatório Técnico
Setembro 2014
Fileira do Leite e Derivados
Avaliação de Ciclo de Vida do leite UHT, iogurte e
queijo
Ficha Técnica
Ficha Técnica
Coordenador da Fileira
Luís Arroja, Universidade de Aveiro
Grupo de trabalho
Sara Belo, Universidade de Aveiro
Ana Cláudia Dias, Universidade de Aveiro
Henrique Trindade, Universidade de Trás-os-Montes-e-Alto-Douro
José Almeida, Universidade de Trás-os-Montes-e-Alto-Douro
Luís Pinto de Andrade, Instituto Politécnico de Castelo Branco
Abreviaturas e Acrónimos
i
Abreviaturas e Acrónimos
AC – Alterações Climáticas
ACV – Avaliação de Ciclo de Vida
AICV – Análise de Inventário de Ciclo de Vida
AT – Acidificação Terrestre
CO – Monóxido de Carbono
CO2 – Dióxido de Carbono
CN – Cabeças Normais
EAD – Eutrofização de Água Doce
ECM – Energy Corrected Milk (energia de leite corrigida)
EM – Eutrofização Marinha
FPCM – Fat and Protein Corrected Milk (gordura e proteína de leite corrigida)
GEE – Gases com Efeito de Estufa
ICV – Inventário de Ciclo de Vida
ISO – Interational Standart Organization
EU – União Europeia
INE – Instituto Nacional de Estatística
N – Azoto
NH3 – Amoníaco
NO3- – Nitrato
NOX – Óxidos de Azoto
NO2 – Dióxido de azoto
NW - Noroeste
COVNM – Compostos Orgânicos Voláteis Não Metânicos
P – Fósforo
PO43- – Fosfato
PE – Polietileno
PEAD – Polietileno de alta densidade
PEBD – Polietileno de baixa densidade
PET – Polietileno de Tereftalato
PP – Polipropileno
Abreviaturas e Acrónimos
ii
PS – Poliestireno
PVC – PolyVinyl Chloride (Policloreto de Vinilo)
REAP – Regime de Exercício da Atividade Pecuária
S1 – Subsistema produção de alimentos concentrados
S2 – Subsistema produção de silagens de milho e azevém
S3 – Subsistema produção animal
SEL – Subsistema exploração leiteira
SFL – Subsistema fábrica de leite UHT
SFI – Subsistema fábrica de iogurte
SFL – Subsistema fábrica de queijo
SO2 – Dióxido de enxofre
SST – Sólidos Suspensos Totais
UF – Unidade funcional
UHT – Ultra High Temperature (ultrapasteurizado)
Índice
iii
Índice
ABREVIATURAS E ACRÓNIMOS I
1 INTRODUÇÃO 1
1.1 ENQUADRAMENTO 1
1.2 OBJECTIVO DO ESTUDO 1
2 CARATERIZAÇÃO DA FILEIRA DO LEITE E DERIVADOS EM PORTUGAL 3
2.1 EVOLUÇÃO DA FILEIRA EM ESTATÍSTICA 3
2.1.1 PRODUÇÃO DE LEITE E DERIVADOS 3 2.1.2 BALANÇO DE APROVISIONAMENTO 5 2.1.3 EFETIVO BOVINO LEITEIRO 6 2.2 SECTOR PRIMÁRIO NO CONTEXTO REGIONAL 6
2.2.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO LEITEIRA DO NW 8
3 METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA (ACV) 11
4 ACV DA PRODUÇÃO DE LEITE E DERIVADOS 15
4.1 LEITE DE VACA CRU 16
4.1.1 DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO 16 4.1.2 ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA 22 4.1.3 AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 30 4.1.4 OPORTUNIDADES DE MELHORIA 34 4.2 LEITE UHT 35
4.2.1 DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO 35 4.2.2 ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA 39 4.2.3 AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 41 4.2.4 OPORTUNIDADES DE MELHORIA 43 4.3 IOGURTE 44
4.3.1 DEFINIÇÃO DO OBJECTIVO E DO ÂMBITO 44 4.3.2 ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA 48 4.3.3 AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 50 4.3.4 OPORTUNIDADES DE MELHORIA 53 4.4 QUEIJO 53
4.4.1 DEFINIÇÃO DO OBJETIVO E DO ÂMBITO 53 4.4.2 ANÁLISE DE INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA 57 4.4.3 AVALIAÇÃO DOS IMPACTES AMBIENTAIS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS 59 4.4.4 OPORTUNIDADES DE MELHORIA 61
5 CONCLUSÕES 62
REFERÊNCIAS 64
Índice
iv
Índice de Tabelas
Tabela 2.1 - Evolução da produção de leite (Fonte: INE, 2014). ___________________________________________ 4
Tabela 2.2 - Recolha, tratamento e transformação do leite (Fonte: INE, 2014). ______________________________ 5
Tabela 2.3 - Evolução da balança de aprovisionamento dos lacticínios (Fonte: INE, 2014) ______________________ 6
Tabela 2.4 – Evolução do efetivo de vacas leiteiras (Fonte: INE, 2014) _____________________________________ 6
Tabela 4.1 - Principais parâmetros característicos da exploração leiteira tipo, analisada no estudo. _____________ 19
Tabela 4.2 - Alimentação fornecida aos animais (kg . animal-1
. dia-1
). _____________________________________ 20
Tabela 4.3 - Inventário de ciclo de vida da produção da alimentação concentrada (S1), expresso por 1000 kg de
concentrado. __________________________________________________________________________________ 23
Tabela 4.4 - Inventário de ciclo de vida da produção de silagens de milho e azevém (S2), expresso por 1 hectare de
cultivo. ______________________________________________________________________________________ 24
Tabela 4.5 - Consumo de gasóleo de cada operação realizada na produção de silagem de milho e silagem de azevém.
____________________________________________________________________________________________ 25
Tabela 4.6 – Inventário de ciclo de vida da produção animal (S3), expresso por 1 kg de leite cru. _______________ 27
Tabela 4.7 - Quantidade de dejectos produzidos pelos animais, na forma de estrume e chorume e teor dos dejectos
em azoto total (Nt), pentóxido de fosforo (P2O5) e óxido de potássio (K2O). ________________________________ 28
Tabela 4.8 - Perfil dos transportes considerados no subsistema exploração leiteira (SEL). ______________________ 30
Tabela 4.9 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema de produção de leite – Subsistema
exploração leiteira (SEL), expressos por 1 kg de leite cru. _______________________________________________ 30
Tabela 4.10 - Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de leite UHT (SFL), expresso por 1 kg ECM de leite
UHT). ________________________________________________________________________________________ 40
Tabela 4.11 – Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de leite UHT (SFL). ___________________ 41
Tabela 4.12 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção leite UHT, expressos por 1 kg ECM
de leite UHT). _________________________________________________________________________________ 41
Tabela 4.13 - Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de iogurte (SFI), expresso por 1 kg de iogurte. _____ 49
Tabela 4.14 – Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de iogurte (SFI) ______________________ 50
Tabela 4.15 – Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de
iogurte. ______________________________________________________________________________________ 51
Tabela 4.16 – Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de queijo (SFQ), expresso por 1 kg de queijo curado. 58
Tabela 4.17 - Perfil dos transportes considerados no subsistema de fábrica de queijo (SFQ). ___________________ 59
Tabela 4.18 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de
queijo curado. _________________________________________________________________________________ 59
Índice de Figuras
Figura 2.1 - Distribuição das vacas leiteiras (a amarelo) e aleitantes (a verde) em Portugal (INE, 2011). ___________ 7
Figura 2.2 - Evolução recente do sector de leite português: a) Entrega de leite e número de produtores, e b) Produção
de leite por exploração (adaptado de Cardoso e Pimentel, 2008) ________________________________________ 10
Figura 3.1 - Fases de desenvolvimento metodológico de uma avaliação de ciclo de vida, segundo as normas ISO (ISO,
2006) ________________________________________________________________________________________ 11
Figura 4.1 - Ciclo de vida dos produtos lácteos e fronteiras dos sistemas em estudo. _________________________ 15
Figura 4.2 - Fronteiras do sistema de produção de leite de vaca cru – Exploração leiteira (SEL). _________________ 17
Figura 4.3 - Visão geral das principais emissões de poluentes ao nível da exploração leiteira. __________________ 28
Figura 4.4 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite cru. _______ 31
Figura 4.5 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de leite UHT. ______________________ 36
Figura 4.6 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite UHT._______ 42
Figura 4.7 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de iogurte. ________________________ 45
Figura 4.8 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de iogurte. ________ 51
Figura 4.9 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de queijo._________________________ 54
Figura 4.10 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de queijo. _______ 60
Introdução
1
1 Introdução
1.1 Enquadramento
O projeto ECODEEP - EcoEficiência e EcoGestão no sector AgroIndustrial - tem como
objetivo aumentar a competitividade, sustentabilidade e inovação no sector
agroalimentar através do desenvolvimento de metodologias inovadoras com base no
conceito de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), contribuindo para a redução/minimização
das incidências ambientais, a otimização da gestão dos recursos naturais enquanto
matérias-primas e a adoção das melhores técnicas e práticas ambientais nas empresas
que constituem o universo das diferentes fileiras de atividade do sector agroalimentar.
Na prossecução deste objectivo, o projeto ECODEEP contribuirá de forma indelével para
o aumento da competitividade das diferentes fileiras da indústria agroalimentar, pela
identificação de oportunidades de racionalização de consumos de matérias-primas e de
energia e da minimização da produção de resíduos, efluentes e emissões.
O presente relatório visa descrever o trabalho desenvolvido durante o projeto
supracitado, no âmbito do da fileira do Leite e Derivados.
1.2 Objectivo do estudo
O objetivo principal do presente estudo é obter o perfil ambiental da fileira do leite e
derivados em Portugal, recorrendo à avaliação de ciclo de vida (ACV). A ACV é uma
ferramenta de gestão ambiental que pode ser amplamente utilizada para avaliar os
potenciais impactos ambientais causados por produtos, processos e serviços durante
todo o seu ciclo de vida. Esta ferramenta tem vindo a ser amplamente aplicada na
comunidade científica, em indústrias e organizações, que pretendem avaliar o impacto
de suas atividades na perspectiva de ciclo de vida, nomeadamente na cadeia produtiva
do leite e respectivos produtos lácteos, em diversos países.
Neste estudo são avaliados os produtos lácteos com maior importância em Portugal,
em termos produtivos, nomeadamente o leite UHT, o iogurte e o queijo. Assim, para o
desenvolvimento deste trabalho são caracterizadas as principais fases de produção
aliadas à fileira dos lacticínios em Portugal e quantificados e avaliados os potenciais
impactes ambientais associados ao ciclo de vida dos produtos.
Introdução
2
Por fim, são também objetivos deste estudo, identificar a(s) fase(s) de ciclo de vida, ou
processos específicos mais críticos, isto é, as fases ou processos de produção que
representam uma maior contribuição no impacte ambiental total do produto; e por fim,
tendo em consideração os resultados obtidos, identificar possíveis oportunidades de
melhoria no desempenho da produção de lacticínios, numa perspectiva de ciclo de vida,
visando o apoio a futuras decisões e melhorando projectos futuros, nomeadamente na
eficiência energética, eficiência produtiva (diminuição do consumo de matérias-primas
e/ou consumo de matérias-primas alternativas) e eficiência ambiental (diminuição das
emissões líquidas e gasosas e menor produção de resíduos).
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
3
2 Caraterização da fileira do leite e derivados em Portugal
Sendo objectivo deste estudo obter o perfil ambiental da produção dos produtos
lacteos em Portugal, é importante conhecer a representatividade desta fileira a nível
nacional, bem como as estruturas e sistemas de maior importância. Neste sentido, nas
seguintes subsecções são descritos sumariamente estes aspectos.
2.1 Evolução da fileira em Estatística
A produção leiteira representa uma das principais atividades agrícolas na União
Europeia (Eurostat, 2006). Em muitos Estados-Membros e regiões, a produção de leite é
um pilar fundamental da economia regional e do valor acrescentado agrícola, em
termos da sua contribuição direta e indireta para o PIB e para o emprego no sector
primário.
A nível nacional, a fileira dos lacticínios também tem um papel bastante significativo no
sector da produção agro-alimentar, apresentando uma importância relativa e uma
dinâmica próxima daquela que se verifica na UE. Em 2013, o sector do leite representou
11,3% da produção agrícola nacional (763,2M€) e cerca de 27,7% da produção animal
(INE, 2014). Na produção leiteira, destaca-se a produção de leite de vaca, cerca de
94,7%, sendo o restante de ovelha (3,7%) e cabra (1,6%) (INE, 2014). A indústria dos
lacticínios, no ano 2012 representou 13,5% do valor de vendas das indústrias
alimentares em Portugal.
2.1.1 Produção de leite e derivados
Produção de Leite Cru
Apesar da produção de leite de vaca ser um dos sectores da actividade agrícola que
mais evolução tem sentido nos últimos anos (Ovelheiro, 2005), o valor anual de
produção tem-se mantido relativamente estável. Este facto resulta do aumento de
produtividade do sector, em grande parte devido ao investimento em tecnologia e ao
melhoramento genético do efetivo leiteiro em compensação da redução do número de
vacas leiteiras. Porém, o aumento dos custos dos fatores de produção tem sido
suportado pelos produtores sem contrapartidas no preço do leite (INE, 2011).
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
4
Segundo os últimos dados do INE (2014), em 2013, a produção de leite foi de 1.894
milhões de litros, menos 4,4% face ao ano anterior (tabela 2.1). Particularmente na
produção de leite de vaca, registou-se uma redução de 4,5%, que poderá ter ocorrido
pelas condições climatéricas desfavoráveis registadas no verão (onda de calor) e ao
elevado preço dos fatores de produção, nomeadamente concentrados para animais
(INE, 2014). A produção de leite de ovelha (69,7 milhões de litros) e de cabra (29,8
milhões de litros) registaram um decréscimo menos acentuado de 2,4% e 3,0%,
respectivamente.
Tabela 2.1 - Evolução da produção de leite (Fonte: INE, 2014).
Produção de leite (*1000 L)
2011 2012 2013
Leite 1.964.943 1.982.016 1.894.438 De vaca 1.860.831 1.879.851 1.794.932 De ovelha 74.267 71.485 69.748 De cabra 29.845 30.680 29.758
Produção de Lacticínios
A atividade da Industria dos Lacticínios foca-se na produção de alimentos baseados no
leite ou derivados deste, sendo portanto o leite cru o seu ponto de partida, seguido da
sua transformação numa grande variedade de produtos. Estes vão desde o leite
pasteurizado à manteiga, queijos, iogurte, gelados e sobremesas geladas, ou produtos
condensados ou em pó, como o leite ou o soro. Contudo, entre a panóplia de bens
produzidos, em termos de estrutura produtiva, o sector do leite assenta sobretudo na
oferta de produtos de baixo valor acrescentado unitário, designadamente os produtos
lácteos frescos, onde o leite de consumo (na sua maioria UHT) assume um papel de
destaque, seguido a enorme distância pelos iogurtes, queijos e outros leites acidificados
(INE, 2014).
Em termos de consumo de leite cru, cerca de 40% do leite europeu é transformado em
queijo e 30% é usado para produtos lácteos frescos (FENALAC, 2012). A tabela 2.2
indica as quantidades de leite recolhido, transformado dos diferentes produtos lácteos
em Portugal nos anos 2011, 2012 e 2013. De acordo com os dados apresentados pelo
INE (2014), em 2013 verificou-se uma redução da recolha de leite de aproximadamente
5% em relação ao ano anterior.
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
5
Tabela 2.2 - Recolha, tratamento e transformação do leite (Fonte: INE, 2014).
Leite recolhido, tratado e transformado (t)
2011 2012 2013
Recolha de leite 1.876.920 1.898.426 1.814.746 De vaca 1.841.791 1.861.404 1.777.118 Produtos frescos 1.075.966 1.080.014 1.064.404 Leite para consumo 851.051 859.012 834.470 Nata para consumo 17.857 18.443 18.763 Iogurtes e outros leites acidificados 114.207 112.137 122.752 Bebidas à base de leite 75.128 68.156 63.149
Outros 17.723 22.266 25.270
Produtos fabricados 230.147 228.127 235.019 Queijo 72.240 71.883 70.092
Manteiga 27.667 28.446 25.736 Leite em pó 16.530 16.679 14.639 Soro 99.489 95.982 112.434
Outros 14.221 15.137 12.118
2.1.2 Balanço de aprovisionamento
Quando analisado o consumo de produtos lácteos em Portugal, numa escala temporal
alargada, verifica-se uma tendência crescente, registando-se, entre 1990 e 2008, o
aumento de 106,4 kg para 131,0 kg por habitante por ano (INE, 2011, 2014). No
entanto, desde 2008 que se regista uma ligeira diminuição deste indicado, não
ultrapassando, em 2013, o valor per capita anual de 123,6 (INE, 2014).
Embora o consumo nacional tenha diminuído em 2013 (tabela 2.3), Portugal
apresentou para o conjunto dos produtos lácteos (leite e derivados), um grau de
autoaprovisionamento de 93,7%. Especificamente para o leite e para o mesmo ano,
Portugal foi excedentário, tendo apresentado um grau de autoaprovisionamento de
108,1%; no entanto para os restantes produtos lácteos Portugal ainda se encontra
afastado da autosuficiência, nomeadamente nos queijos (75,5%) e os iogurtes (50,6%).
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
6
Tabela 2.3 - Evolução da balança de aprovisionamento dos lacticínios (Fonte: INE, 2014)
Balança de Aprovisionamento dos lacticínios
2010 2011 2012 2013
Leites Utilização interna total (*1000 t) 922 911 907 878 Consumo per capita (kg/habitante.ano) 84,0 83,0 82,5 79,8 Grau de autoaprovisionamento (%) 103,8 105,5 106,9 108,1 Leites acidificados (incluindo iogurtes) Utilização interna total (*1000 t) 237 254 241 243 Consumo per capita (kg/habitante.ano) 21,8 23,2 22,3 22,4 Grau de autoaprovisionamento (%) 48,9 44,9 46,5 50,6 Queijo Utilização interna total (*1000 t) 106 104 102 102 Consumo per capita (kg/habitante.ano) 10,0 9,9 9,7 9,7 Grau de autoaprovisionamento (%) 73,6 76,9 78,4 75,5
2.1.3 Efetivo bovino leiteiro
A tabela 2.4 apresenta o efetivo bovino leiteiro nacional, referente aos anos 2012 e
2013. Em 2013 registou-se o decréscimo do efectivo leiteiro em 3 % ao nível nacional,
comparativamente ao ano anterior. Especificamente na região autónoma dos Açores
observou-se um decréscimo de efectivo leiteiro de 2%, ainda assim esta continua a ser a
região que apresenta uma maior expressão a nível nacional (39% do efectivo), seguida
da região Norte (35% do efetivo) (INE, 2014).
Tabela 2.4 – Evolução do efetivo de vacas leiteiras (Fonte: INE, 2014)
Efetivo nacional bovino - Vacas Leiteiras (*1000 cabeças)
2012 2013
Portugal 237 231 Continente 145 142 Norte 80 80 Centro 30 30 Lisboa 7 8 Alentejo 27 24 Região Autónoma dos Açores 92 89
2.2 Sector Primário no contexto regional
A produção leiteira portuguesa está concentrada principalmente em duas regiões: nas
ilhas dos Açores e no Noroeste (NW) continental, regiões que abrigam
aproximadamente 74% do efetivo nacional de vacas leiteiras numa área que em
conjunto representa menos de 10% do território nacional (figura 2.1). Nos Açores, a
produção é baseada em pastagens permanentes utilizadas pelos animais todo o ano,
enquanto o sistema de leite do NW é um sistema mais intensivo à base de silagens de
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
7
milho e de azevém anual; consequentemente, esta última região é responsável por
mais de 50% das cerca de 1 900 000 t de produção anual de leite nacional. As terras
utilizadas pela agricultura no NW representam 63% da superfície territorial (543 000
ha), sendo o milho forragem a principal cultura e ocupando em geral entre 30 e 70%
das terras agrícolas nos concelhos onde se concentra a produção (INE, 2011).
Os pontos fortes da produção leiteira na região NW estão relacionados com o alto
potencial produtivo de forragens da região, especialmente de milho para silagem, e
com a indústria local de lacticínios competitiva e bem organizada. Os pontos fracos
estão relacionados com o tamanho e com a estrutura fundiária das explorações
agrícolas, a sua localização em áreas com alta densidade populacional, com o elevado
preço da terra (de 30 a 60 000 euros ha-1) e com os ajustes que as explorações têm que
realizar com a entrada em vigor das regras impostas pelo novo Regime de Exercício da
Atividade Pecuária (REAP). O sector do leite nesta região está sob várias ameaças com
origem local ou global, como os riscos ambientais e os investimentos necessários para
as explorações se adaptarem à legislação ambiental, o aumento dos preços dos
alimentos concentrados, e as incertezas ligadas ao preço do leite e sistema de quotas.
As questões ambientais são um dos problemas mais importantes que a produção
Figura 2.1 - Distribuição das vacas leiteiras (a amarelo) e aleitantes (a verde) em Portugal (INE, 2011).
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
8
leiteira no NW de Portugal enfrenta e desempenham um papel importante como força
motriz para as mudanças que precisam ser efetuadas e devem ser uma oportunidade
para o aumento da sustentabilidade do sector.
2.2.1 Descrição do sistema de produção leiteira do NW
O sector de produção leiteira do NW continental concentra-se nas sub-regiões costeiras
do Entre Douro e Minho (EDM) e da Beira Litoral (BL). Estas sub-regiões são
densamente povoadas e a terra é um recurso escasso e caro. A floresta ocupa cerca de
um terço da área total do território. Nas áreas ocupadas por culturas aráveis, os solos
são de textura franco-arenosa derivados de granito, profundos (> 1 m), bem drenados e
com declive inferior a 5%. A altitude varia entre os 10 e os 100 m e a precipitação anual
entre os 1 200 e os 1 700 milímetros, com 80% desse valor total a ocorrer entre
outubro e abril.
Nas últimas décadas, foi desenvolvido na região um sistema de pecuária leiteira
intensiva do tipo “zero-grazing”, com base em duas culturas forrageiras anuais para
produção de silagem: milho e uma cultura de inverno que consiste em azevém anual ou
uma mistura de cereais com azevém anual. Estas culturas permitem alcançar
rendimentos anuais de forragem elevados, tipicamente 20-24 t MS ha-1 no milho, mais
7-9 t MS ha-1 na cultura de inverno. As vacas são alimentadas com uma dieta em
mistura completa e mantidas estabuladas todo o ano, geralmente em sistema livre com
cubículos. O elevado potencial produtivo de forragem e a utilização de até 3,5 t de
alimentos concentrados por vaca leiteira permitem taxas de encabeçamento de 4 a 7
cabeças normais (CN) ha-1 (incluindo o efetivo de substituição). A taxa de substituição
das vacas é muito elevada, atingindo em muitas explorações valores superiores a 30%.
O principal método de manuseamento das dejeções é na forma líquida - como
chorume, e na maioria dos casos, este efluente animal é armazenado diretamente em
fossas sob o pavimento do estábulo; poucas explorações têm fossa exterior. A
capacidade de armazenamento de chorume varia entre 2 e 6 meses. A aplicação de
chorume ao solo é feita, maioritariamente, duas vezes por ano, pouco antes da
sementeira de cada cultura (maio e setembro / outubro), embora tenha vindo a
aumentar de frequência nos últimos anos, através da realização de uma terceira
aplicação na cultura de inverno em fevereiro (em cobertura). Adicionalmente ao
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
9
chorume aplicado, muitas vezes, as culturas recebem ainda fertilizantes minerais em
níveis que podem representar um consumo anual extra de 100-200 kg N ha-1 e 100 kg
de P2O5 ha-1, apesar de estes valores estarem a diminuir em consequência de
campanhas de aconselhamento e de recomendações técnicas de fertilização mais
restritivas (de Roest et al, 2008). Portanto, este sistema de cultivo pode gerar nas
explorações mais intensivas grandes perdas de N, especialmente por lixiviação de
nitrato (Trindade et al., 1997). Em comparação com outras regiões europeias, o
tamanho médio das explorações leiteiras especializadas na região é muito pequena
(cerca de 174 t de leite / exploração em 2007) (Cardoso e Pimentel, 2008) e a superfície
de área agrícola das explorações está dividida em vários blocos separados, fatores que
constituem os principais entraves ao desenvolvimento de pastagens e de sistemas de
produção mais extensivos. Há falta de dados regionalizados, mas, considerando-se os
valores globais para Portugal, estão a ocorrer mudanças muito rápidas nas
características estruturais das explorações (figura 2.2). Entre 1993/4 e 2009/10, o
número de explorações leiteiras foi reduzido em mais de 85%. Entre 2005/06 e
2009/10, apenas se verificou o aumento do número de explorações que produzem mais
de 400 toneladas de leite por ano e na classe de menos de 20 toneladas de leite por ano
foi observada uma redução de 60% no número de produtores; como consequência,
50% da produção de leite Português é assegurada por apenas 10% das explorações
leiteiras (FENALAC, 2011). Entre 1999 e 2009, o número médio de vacas leiteiras por
exploração aumentou na região de EDM e BL, respetivamente de 11 para 34 e de 7 para
15 animais (INE, 2011). Em 2005, o valor médio estimado de produção de leite por vaca
na região de EDM foi de cerca de 7400 kg ano-1, enquanto na região do BL estava abaixo
de 6000 kg ano-1 números que revelam a existência de diferenças de capacidade técnica
dos produtores na condução das culturas forrageiras e gestão dos animais, com a
consequente diferença nas condições ambientais. Nas explorações bem geridas e
tecnicamente mais avançadas, a produtividade das vacas está frequentemente acima
de 9000 kg de leite ano-1. A produção de leite em modo de produção biológico está
limitada apenas a algumas explorações (inferior a 10).
Caracterização do sector do Leite e Derivados em Portugal
10
Figura 2.2 - Evolução recente do sector de leite português: a) Entrega de leite e número de produtores, e b) Produção
de leite por exploração (adaptado de Cardoso e Pimentel, 2008)
Os serviços públicos de extensão e aconselhamento agrícola são muito reduzidos e
estão maioritariamente dedicados ao controle administrativo e fiscalização da atividade
agrícola. O apoio aos agricultores é assegurado pelas cooperativas ou outras
associações quer a nível técnico (aluguer de trabalho e equipamentos, aconselhamento
para a fertilização e nutrição animal, reprodução e saúde) quer ao nível comercial e
administrativo (venda de misturas de concentrados, serviços de contabilidade, projetos
de investimento, candidaturas a subsídios e ajudas, etc.). Estas cooperativas mantêm
ligações com instituições de experimentação e universidades, em programas e projetos
de investigação e desenvolvimento tecnológico, e são parceiros importantes na
divulgação dos resultados, utilizando os agricultores mais progressistas como modelos
(explorações-piloto) para a difusão de conhecimentos e novas práticas.
b) a)
Metodologia de ACV
11
3 Metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV)
A Avaliação de Ciclo de vida (ACV) é reconhecida como um dos métodos desenvolvidos
mais importantes para avaliar o impacte ambiental de produtos, podendo ser usada
como ferramenta de suporte na gestão ambiental. A ISO 14040:2006 define ACV como
uma “compilação e avaliação de entradas e saídas e potenciais impactes ambientais de
um sistema de produto ao longo do seu ciclo de vida, isto é, a ACV fornece modelos de
processos quantitativos, que permitem avaliar processos produtivos e analisar opções
para inovação, bem como melhorar a compreensão de sistemas complexos. Esta
ferramenta permite identificar processos e áreas onde alterações de processo
resultantes de investigação e desenvolvimento podem contribuir significativamente
para a redução dos impactes ambientais.
As fases de desenvolvimento metodológico de uma ACV (ISO 14040:2006), aplicadas
neste estudo, encontram-se representadas na figura 3.1, seguida de uma descrição
mais pormenorizada de cada uma destas fases.
Figura 3.1 - Fases de desenvolvimento metodológico de uma avaliação de ciclo de vida, segundo as normas ISO (ISO, 2006)
Um estudo de ACV inicia-se com uma descrição explícita do objetivo e do âmbito do
estudo. Quanto ao objetivo, este deve indicar claramente a aplicação e as razões para
desenvolver o estudo, o público a que é dirigido, e se os resultados irão ser utilizados
para fins comparativos (ISO 14040:2006). Em relação ao âmbito devem ser definidos,
fundamentalmente:
Metodologia de ACV
12
A unidade funcional que é uma unidade quantitativa que corresponde ao fluxo
de referência pelo qual todos os fluxos de entrada e saída do inventário de ciclo
de vida estão relacionados.
A função do sistema em estudo, que define as suas características de
funcionamento. De realçar que um sistema pode ter diferentes funções e por
essa razão nos estudos comparativos de ACV é utilizado o conceito de “funcional
equivalente”, definido como uma representação das características técnicas e
funcionais do produto. Por exemplo, num estudo comparativo de produtos
alimentares, nomeadamente carne e peixe, poderia ser considerado que a
principal função destes alimentos é o fornecimento de proteínas, e portanto
poder-se-iam comparar os resultados utilizando o teor proteico dos alimentos
como unidade funcional, por exemplo, “kg de proteínas ingeríveis”.
O sistema, que incluí o conjunto de processos unitários e subsistemas
considerados no estudo, bem como os fluxos de matéria e energia que
interligam os processos, permitindo a produção do produto ou serviço que se
pretende estudar.
As fronteiras do sistema, que delimitam os processos unitários que são incluídos
na análise. É necessário estabelecer as fronteiras do sistema em consonância
com os objectivos do estudo, uma vez que se torna desnecessário incluir
processos que não irão variar significativamente as conclusões do estudo. Desta
forma, são importantes a consideração de resultados preliminares e/ou
resultados de estudos semelhantes quando da elaboração do estudo. Neste
contexto podem também ser adotadas diferentes abordagens. Com efeito, um
estudo clássico de ACV inclui todo o ciclo de vida do produto ou serviço, ou seja,
dentro das fronteiras do sistema estão incluídos todos os processos desde a
exploração dos recursos até à gestão dos resíduos. Neste caso o estudo é
designado como estudo do berço-até-à-cova (gradle-to-grave). No entanto, por
vezes apenas uma parte do ciclo de vida do produto ou serviço é de interesse,
normalmente incluindo o ciclo de vida desde a exploração dos recursos até ao
final do processo de produção, isto é, não incluindo as fases de distribuição,
utilização e deposição final. Nesta situação o estudo é denominado de estudo do
berço-até-ao-portão (gradle-to-gate).
Metodologia de ACV
13
A alocação é o método usado para distribuir as cargas ambientais de um
processo quando vários produtos ou funções partilham esse mesmo processo. A
alocação pode ser baseada em vários critérios (por exemplo, mássico,
económico e energético), devendo analisar-se qual o mais adequado para o
processo em questão. Por exemplo a alocação económica é baseada no valor
económico dos produtos produzidos pelo processo em análise, reflectido no seu
preço de primeira venda. Este critério é usualmente usado em relação a
produtos alimentares.
A metodologia aplicada e as categorias de impactes avaliadas no estudo. Cada
método difere nas categorias de impacte que considera, nas metodologias de
cálculo, bem como nos fatores de emissão associados.
Noutra fase distinta, no inventário de ciclo de vida (ICV), é incluída a obtenção de dados
e procedimentos de cálculo para quantificar as entradas e saídas relevantes em cada
um dos processos unitários constituintes do sistema em estudo. Assim, é realizado um
balanço a todos os fluxos elementares que saem e entram no sistema ao longo de todo
o ciclo de vida do produto convertendo-os na unidade funcional seleccionada. Os fluxos
contabilizados podem ser fluxos materiais (por exemplo recursos naturais, matérias-
primas e produtos), fluxos energéticos (por exemplo electricidade e combustíveis) ou
emissões para a atmosfera, água e solo.
Após o desenvolvimento do inventário, segue-se a avaliação de inventário de ciclo de
vida (AICV), que visa compreender e avaliar a magnitude e a importância dos impactos
ambientais potenciais de um sistema de produto ao longo do seu ciclo de (ISO
14040:2006). Nesta fase, os resultados do ICV são agrupados e avaliados de acordo com
as categorias de impacte ambiental seleccionadas na fase anterior. São fases
obrigatórias da AICV a classificação e a caracterização:
Na classificação os dados de inventário são imputados a categorias de impacte
específicas (por exemplo, alterações climáticas e acidificação terrestre),
seguindo o método previamente seleccionado (por exemplo, ReCiPe ou CML).
Na fase de caracterização, procede-se a uma avaliação dos fluxos contabilizados,
segundo a sua relevância sob o ambiente. Os dados de inventários já agrupados
por categorias de impacte ambiental são convertidos nas unidades dos
Metodologia de ACV
14
indicadores (por exemplo kg CO2equivalentes) de cada categoria de impacte
ambiental, pela utilização de fatores de caracterização definidos pelo método
selecionado. O resultado da caracterização descreve o perfil ambiental do
sistema, composto pelo conjunto de indicadores correspondentes a cada
categoria de impacte ambiental considerada.
Opcionalmente, após à caracterização pode proceder-se à normalização e ponderação.
A fase de interpretação é um processo interactivo que deve ser executado durante toda
a avaliação, na qual devem ser incluídos, entre outros, a identificação de questões
significativas com base nos resultados, a avaliação de integridade, a verificação de
sensibilidade, assim como limitações, conclusões e recomendações.
Entre as metodologias de impacte mais utilizadas em ACV, destacam-se as
metodologias designadas de CML 2001 (Guinée et al., 2001), Ecoindicator (Goedkoop e
Spriensma, 2001) ou ReCiPe 2008 (Goedkoop et al., 2009).
Para facilitar a aplicação da ACV têm sido desenvolvidos nas últimas décadas programas
informáticos que ajudam o analista a fazer o inventário do ciclo de vida, calcular os
resultados da avaliação de impactes e interpretar os resultados. As ferramentas mais
conhecidas são o GaBi (PE International, Alemanha) e o SimaPro (Pré-Consultants,
Países Baixos), ambos softwares de caracter geral, que podem ser utilizadas para avaliar
qualquer produto.
ACV da produção de Leite e Derivados
15
4 ACV da produção de leite e derivados
O ciclo de vida dos produtos lácteos (figura 4.1) pode ser descrito, de uma forma geral,
por quatro fases: a montante existe a produção primária (composta por explorações
agrícolas que obtêm o leite cru); numa fase intermédia, a transformação (constituída
por unidades empresariais que transformam o leite cru nos diversos tipos de lacticínios)
e a distribuição (composta pelos retalhistas que vendem os produtos lácteos aos
consumidores); a jusante o consumo dos produtos (que inclui a permanência dos
produtos na casa dos consumidores e o respectivo destino final). No entanto, tendo por
base os objectivos principais deste projeto foram excluídas das fronteiras dos sistemas
as fases de distribuição e consumo.
Figura 4.1 - Ciclo de vida dos produtos lácteos e fronteiras dos sistemas em estudo.
Neste contexto, a ACV dos produtos lácteos sob avaliação é dividida em subsistemas e
apresentada no presente relatório em diferentes subcapítulos: produção de leite de
vaca cru - subsistema exploração leiteira (SEL) (ver subsecção 4.1), que é comum na
produção de todos os produtos lácteos; produção de leite UHT - subsistema fábrica de
leite (SFL) (ver subsecção 4.2); produção de iogurte - subsistema fábrica de iogurte (SFI)
ACV da produção de Leite e Derivados
16
(ver subsecção 4.3) e produção de queijo - subsistema fábrica de queijo (SFQ) (ver
subsecção 4.4).
4.1 Leite de vaca cru
4.1.1 Definição do objectivo e do âmbito
4.1.1.1 Objectivo
O presente estudo visa avaliar os potenciais impactes ambientais associados à produção
de leite de vaca em explorações leiteiras portuguesas, identificar as fases ou processos
com maior contribuição para o seu perfil ambiental e identificar possíveis
oportunidades de melhoria face aos resultados obtidos.
4.1.1.2 Unidade Funcional
Para desenvolver o processo de ACV foi adotada a unidade funcional (UF) de 1 kg de
leite cru.
4.1.1.3 Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema
No desenvolvimento deste estudo foi considerada uma abordagem do berço-ao-portão
da exploração leiteira (cradle-to-gate), sendo contabilizados todos os fluxos mássicos e
energéticos ambientalmente relevantes envolvidos na produção de leite cru até à saída
do leite da exploração para as indústrias de transformação.
Este estudo foi baseado no sistema produtivo característico das explorações leiteiras de
Portugal continental (NW) e refere-se portanto a um sistema em regime intensivo, onde
as vacas permanecem estabuladas (estabulação tipo livre com cubículos). Neste tipo de
explorações, um dos principais objetivos foca-se na maximização da produção de leite,
em simultâneo com a eficiente utilização dos alimentos ingeridos, considerando que as
vacas ingerem quantidades importantes de forragens (em geral conservadas), outros
alimentos fibrosos e alimentos concentrados (Fonseca, 2007).
Neste sentido, o subsistema da produção de leite cru, ilustrado na figura 4.2, foi
dividido em três subsistemas principais: produção de alimentos concentrados (S1);
produção de silagens de milho e azevém (S2); e produção animal (S3).
ACV da produção de Leite e Derivados
17
Figura 4.2 - Fronteiras do sistema de produção de leite de vaca cru – Exploração leiteira (SEL).
Produção de alimentos concentrados (S1): Este subsistema envolve todas as atividades
relacionadas com a produção dos alimentos concentrados fornecidos aos animais.
Dependendo da fase de vida ou fisiológica dos animais, são fornecidas diferentes dietas
apropriadas à fase em que se encontram (vitelas, novilhas, vacas). Os alimentos
concentrados são compostos por variados ingredientes, principalmente grãos de
cereais e (óleo)proteaginosas, tais como milho, colza, trigo, girassol e soja, mas também
outros componentes, nomeadamente aditivos, compostos por minerais, vitaminas,
aminoácidos, entre outros. Foram considerados dentro das fronteiras do sistema os
processos de produção de todos os ingredientes, à excepção da matéria-prima polpa de
citrinos, e alguns aditivos, designadamente, exal, sabões cálcicos, bicarbonato de cálcio,
premix, DIN 8023 e lucta 37780z. Estes processos não foram considerados por falta de
informação sofre a sua produção. Porém, importa realçar que representam, em termos
mássicos, menos de 10% da composição de cada concentrado.
O processo de produção de concentrados é realizado pela cooperativa a que a
exploração leiteira está associada e inclui a receção e armazenamento dos ingredientes,
ACV da produção de Leite e Derivados
18
a moagem e mistura destes, a transformação em pellets, a secagem e o
armazenamento.
Produção de silagens de milho e azevém (S2): Este subsistema inclui todas as operações
de produção da silagem utilizada na alimentação dos animais. Durante o ano, os
produtores de leite fazem duas culturas, cuja colheita conservam na forma de silagem.
Na Primavera cultivam o milho forragem (Zea mays L.), seguido de forragem de azevém
(Lolium multiflorum) no Outono/Inverno. No caso do milho forragem, atingem-se
produções na ordem das 65 t ha-1 de matéria verde (33% Matéria Seca (MS)) e nas
forragens de azevém produzem cerca de 35 t ha-1 de matéria verde (2% MS).
Aos processos de produção de silagem estão associadas as operações de preparação do
solo, que incluem o espalhamento do chorume (recolhido nas fossas da exploração
leiteira e transportado em cisternas até aos terrenos agrícolas), como fertilizante
orgânico. Adicionalmente são também aplicados fertilizantes minerais azotados, de
fundo ou cobertura. É efectuada a sementeira, a aplicação de herbicidas e rega, a
colheita, ensilagem, transporte até ao silo, distribuição e calcamento da silagem. Na
cultura de Outono/Inverno não é realizada a aplicação de herbicida, nem é necessária a
irrigação, considerando que a precipitação é suficiente para as necessidades da cultura.
Produção animal (S3): Este subsistema engloba as restantes atividades desenvolvidas na
exploração leiteira, que incluem o maneio dos bovinos existentes na exploração, nas
diferentes fases de vida (vacas em lactação, vacas secas e novilhas de substituição).
Neste subsistema é também considerada a gestão e armazenamento dos dejetos e a
sua aplicação no solo agrícola. A tabela 4.1 apresenta os principais parâmetros
característicos da exploração sob avaliação.
O subsistema animal pode ser é divido por quatro secções: o estábulo, onde as vacas
leiteiras (em lactação e secas) se encontram alojadas; a seção da maternidade, onde as
vacas artificialmente inseminadas permanecem durante o parto e maternidade; a seção
de ordenha, constituída por salas de ordenha e sala de armazenamento e refrigeração
do leite, e a seção de recria de substituição, na qual são recriadas as novilhas que irão
substituir as vacas leiteiras em fim de produção.
ACV da produção de Leite e Derivados
19
Tabela 4.1 - Principais parâmetros característicos da exploração leiteira tipo, analisada no estudo.
Parâmetros Unidade Quantidade
Total Efetivo animal CN 209,8
Número de vacas leiteiras vacas leiteiras 130
Peso médio das vacas leiteiras kg 675
Nº de nascimentos efetivos % do efetivo leiteiro 80
Taxa de substituição % 32,3
Número de bezerros nascidos bezerros 104
Peso médio dos bezerros à nascença kg 50
Número de novilhas em recria (0-1 ano) novilhas 52
Peso médio das novilhas em recria (1 ano) kg 300
Número de novilhas em recria (1- 2 anos) novilhas 42
Peso médio das novilhas (2 anos) kg 450
Produção de leite kg . vaca-1
. ano-1
9000
Sala de ordenha sim
Fossa sim
Separador de liquidos/sólidos (chorume) não
Produção dedejetos
Chorume m3 . ano
-1 3589
Estrume t . ano-1
66,3
Consumo de água
Abeberamento dos animais m3
. vaca-1
. ano-1
12
Lavagens dos estábuos m3 . CN-
1 . ano
-1 7
Lavagens na sala de ordenha m3 . vaca
-1 . dia
-1 0,018
Encabeçamento CN . ha-1
6,99
Na exploração tipo considerada existem 130 vacas leiteiras e ocorrem
aproximadamente 104 nascimentos efectivos. Após o nascimento dos bezerros, estes
permanecem durante um curto período de tempo junto das mães (2-3 dias), sendo
posteriormente separados em seções distintas. Ao atingirem um mês de idade, as crias
fêmeas, aproximadamente metade dos bezerros nascidos (52 fêmeas), são transferidas
para a secção recria de substituição e recriadas para substituir as vacas em fim de
produção. As restantes crias (52 machos) são vendidas a outras explorações. As novilhas
são recriadas até ao primeiro parto, por volta dos 24 meses de vida, após o qual se
juntam às restantes vacas leiteiras. Algumas das novilhas (aproximadamente 10) são
preteridas, por motivos de lesão, falta de aptidão leiteira ou outros motivos, e vendidas
para abate. Estimou-se que estas vitelas são vendidas com aproximadamente um ano. A
taxa de substituição das vacas leiteiras é de 32,3%. Das vacas substituídas, considerou-
se que cerca de 10 morrem e 32 são vendidas para abate como vacas de refugo.
ACV da produção de Leite e Derivados
20
Como já referido, a dieta alimentar dos animais é adaptada à fase de vida em que se
encontram (tabela 4.2). As vacas leiteiras são alimentadas diariamente com 8 kg de
concentrado, 30 kg de silagem de milho, 2,5 kg de silagem de azevém e 3 kg de palha.
As vitelas recriadas para substituição das vacas em fim de produção são alimentadas
com produto substituto de leite durante aproximadamente 70 dias. A produção do
substituto de leite não foi considerada dentro das fronteiras do sistema por falta de
informação acerca do processo de produção, e pelas quantidades consumidas também
não serem significativas. Após o desmame e até aos 15 meses são alimentadas
diariamente com 2 kg de concentrado e 6 e 5kg de silagem de milho e azevém,
respectivamente. Após os 15 meses são alimentadas diariamente com 2,5 kg de
concentrado, 30 kg de silagem de azevém e 2 kg de palha.
Tabela 4.2 - Alimentação fornecida aos animais (kg . animal-1
. dia-1
).
Alimentação Unidade Valor
Das vacas leiteiras
Concentrado 1 kg 4
Concentrado 2 kg 4
Silagem de milho - 33% MS kg 30
Silagem de azevém - 22% MS kg 2,5
Palha - 85% MS kg 3
Da recria de substituição
Leite artificial (durante 70 dias) g 125
Concentrado 3 (do desmame aos 15 meses de vida) kg 2
Concentrado 4 (dos 15 aos 24 meses de vida) kg 2,5
Silagem de milho - 33% MS (do desmame aos 15 meses) kg 6
Silagem de azevém - 22% MS (do desmame aos 15 meses) kg 5
Silagem de azevém - 22% MS (dos 15 aos 24 meses) kg 30
Palha - 85% MS kg 2
A produtividade de leite por animal na exploração é de 9000 kg de leite por animal, isto
é, o volume total de leite recolhido na exploração anualmente, dividido pelo número
total de vacas (em produção e secas). A ordenha é feita duas vezes por dia, através de
máquinas automatizadas elétricas, que direcionam o leite para tanques de refrigeração
e armazenagem. Após cada ordenha procede-se à lavagem e desinfecção dos
equipamentos de ordenha, tanques e superfícies com detergente desinfectante
clorado. Em cada animal é feita uma desinfecção pré e pós ordenha, com
desinfectantes iodados.
ACV da produção de Leite e Derivados
21
Na exploração leiteira são produzidos principalmente três tipos de efluentes: o estrume
recolhido do estábulo, o chorume proveniente do estábulo e as águas residuais das
lavagens das salas de ordenha. Em geral estes dois últimos efluentes são armazenados
conjuntamente na fossa. Os chorumes são constituídos por uma mistura de fezes, urina
e água, com quantidades reduzidas de material da cama dos animais (cerca de 10% de
matéria seca). Os estrumes são constituídos pelas fezes, urina e quantidades
significativas de material utilizado para a cama dos animais (cerca de 25% matéria seca)
(Bicudo e Ribeiro, 1996). As características destes efluentes dependem do tipo de
instalação, nomeadamente do tipo de material utilizado para a cama dos animais, do
processo de remoção das instalações, das quantidades de água utilizadas nas operações
de lavagem e da dieta alimentar (Trindade, 1997). Na maioria das explorações leiteiras
portuguesas, assim como na exploração analisada, os efluentes são recolhidos na forma
de chorume. As vacas leiteiras são alojadas em edifícios naturalmente ventilados, com
piso ripado ou sólido, em que a urina e as fezes permanecem por um período de
algumas horas a vários dias. O chorume é recolhido e armazenado em fossas de
retenção por um período que não ultrapassa os 4 a 6 meses e aplicado sem qualquer
tratamento aos solos agrícolas, como fertilizante orgânico.
4.1.1.4 Alocação
A aplicação de ACV a sistemas agrícolas é complexa devido à sua multifuncionalidade,
isto é, do processo produtivo resultam não só o produto principal, como também
existem normalmente co-produtos. A produção de leite numa exploração leiteira é um
clássico exemplo de um processo multifuncional, do qual resultam leite cru e animais
destinados a matadouro (carne bovina). Neste estudo optou-se pela aplicação de uma
alocação baseada em critérios económicos para efectuar a distribuição dos impactes
ambientais entre cada co-produto do sistema. Este critério tem sido utilizado em
estudos prévios de avaliação de ciclo de vida do leite (Arsenault et al., 2009;
Castanheira et al., 2010; Cederberg and Stadig, 2003; Cederberg and Flysjö, 2004;
Hospido, 2003; Thomassen et al., 2008; van der Werf et al., 2009). Assim, foram
considerados os preços médios de mercado dos produtos (leite cru e carne) para o ano
2013. Como resultado desta partição de impactes associada ao valor económico dos
ACV da produção de Leite e Derivados
22
produtos, 93,2% do impacte ambiental total do sistema foi atribuído ao leite e os
restantes 6,8% alocados à carne.
4.1.1.5 Metodologia de avaliação de impactes
Entre as etapas definidas na fase de análise de inventário de ciclo de vida (AICV) da
metodologia de ACV, apenas a etapa de classificação e caracterização foram realizadas
neste estudo. As etapas de normalização e ponderação não foram efectuadas, dado que
estas são opcionais e não forneceriam informação robusta adicional para os objetivos
estabelecidos neste estudo. A quantificação dos impactes ambientais foi obtida
segundo os factores de caracterização admitidos na metodologia de avaliação de
impactes midpoint ReCiPe 2008 (Goedkopp et al., 2009), sendo seleccionadas as
seguintes categorias de impacte ambiental: alterações climáticas (AC), eutrofização de
água doce (EAD), eutrofização marinha (EM) e acidificação terrestre (AT). Estas
categorias de impacte são as mais frequentemente utilizadas em estudos de ACV de
produção de leite cru (Basset-Mens et al., 2009; Cederberg and Flysjö, 2004; Hospido et
al., 2003; Thomassen et al., 2009; Williams et al. 2006). O software GaBi 6,0 foi utilizado
para a implementação computacional dos inventários (PE International, 2014).
4.1.2 Análise de Inventário de Ciclo de Vida
A qualidade dos dados num estudo de avaliação de ciclo de vida depende muito dos
recursos usados na compilação do inventário de ciclo de vida (ICV). Neste estudo, a
informação de primeiro plano (foreground data) do ICV da produção de leite cru foi
baseada em dados reais recolhidos numa exploração leiteira portuguesa, cujo sistema
de produção é típico em Portugal continental.
Relativamente aos dados de inventário da produção dos alimentos concentrados (S1),
apresentados na tabela 4.3, as composições das misturas foram definidas por
especialistas em nutrição animal e fornecidas pela exploração inquirida. O consumo de
energia (electricidade e nafta) e água incluídos no processo de produção dos
concentrados foram obtidos a partir de Castanheira et al. (2010). Os processos de
produção das matérias-primas foram obtidos da base de dados ecoinvent (Althaus et
al., 2009) e os processos de produção de electricidade e nafta da base de dados do GaBi
(PE International, 2014).
ACV da produção de Leite e Derivados
23
Tabela 4.3 - Inventário de ciclo de vida da produção da alimentação concentrada (S1), expresso por 1000 kg de concentrado.
Fluxos Unidade C1 Vacas leiteiras
C2 Vacas leiteiras
C3 Recria (até 15 m)
C4 Recria (15-24 m)
Entradas da tecnosfera
Matérias-primas Milho kg 225 250 80 300 Trigo kg 112,7 98,9 Sêmea de trigo kg 60 80,85 70,95 Bagaço de colza kg 200 200 101,05 Bagaço de Palmiste kg 200 150 Bagaço de girassol 28 kg 140 97 161,7 141,9 Bagaço de soja 46 kg 50 180 185 150 Bagaço de colza kg 265,15 Melaço de cana kg 40 4 19,6 17,2 Polpa de citrinos kg 45 60 Exal kg 20 20 Sabões Cálcicos kg 10 10 16 25 Ureia kg 10 7 Bicarbonato de cálcio kg 9 9 Carbonato de cálcio kg 22 23 24 20 Óxido de magnésio kg 6 6 2 Sal kg 5,7 5,2 6 6 DIN 8023 kg 2 2 SSF kg 0,3 0,4 Lucta 37780z kg 0,4 Premix kg 4 4 Fosfato dicálcico kg 3 Energia Eletricidade kWh 53,5 53,5 53,5 53,5 Nafta kg 3,5 3,5 3,5 3,5 Água kg 6,43 6,43 6,43 6,43 Saídas para a tecnosfera Produto
Concentrado kg 1000 1000 1000 1000 Saídas para o ambiente
Emissões para o ar
CO2 (consumo de combustível) kg 114 114 114 114 CH4 (consumo de combustível) g 4,6 4,6 4,6 4,6 N2O (consumo de combustível) g 0,93 0,93 0,93 0,93 CO (consumo de combustível) g 62,3 62,3 62,3 62,3 COVNM (consumo de combustível) kg 0,02 0,02 0,02 0,02 NOX (consumo de combustível) kg 0,16 0,16 0,16 0,16
Os dados de inventário do subsistema de produção de silagens de milho e azevém (S2),
apresentados na tabela 4.4, são dados reais recolhidos por inventário na exploração
leiteira sob avaliação. Assim, foram obtidas as quantidades de sementes, de fertilizantes
minerais e orgânicos (chorume) e de herbicidas utilizadas em cada cultivo, o consumo
de electricidade e água para rega do milho e o rendimento médio das colheitas.
ACV da produção de Leite e Derivados
24
Tabela 4.4 - Inventário de ciclo de vida da produção de silagens de milho e azevém (S2), expresso por 1 hectare de cultivo.
Fluxos Unidade Milho Azevém
Entradas da tecnosfera Sementes
1 85000 100
Chorume m3 60,3 50
Adubação de fundo - Fertilizante mineral (N) kg 149 Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (N) kg M Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (CaO) kg 5,25 Adubação de cobertura - Fertilizante mineral (MgO) kg 5,25 Herbicida - sulcotriona g 0,45 Herbicida - nicossulfurão g 0,05 Herbicida - tebutilazina g 0,75 Eletricidade para irrigação kWh 528 Gasóleo (operações de maquinaria agrícola) kg 126,5 101 Entradas do ambiente Água para rega m
3 2500
Saídas para a tecnosfera Rendimento da colheira t 60,0 35 Saídas para o ambiente Emissões para o ar CO2 (consumo de combustível) kg 403 323,2 CH4 (consumo de combustível) g 22,6 18,10 N2O (consumo de combustível) g 155,5 124,8 CO (consumo de combustível) g 1383,5 1109,70 NH3 (consumo de combustível) g 1,012 0,812 NMVOC (consumo de combustível) g 425,7 341,46 NOX (consumo de combustível) g 4432 3554,9 NH3 (aplicação dos dejetos no solo) kg 54,6 25,2 N2O diretas (aplicação dos dejetos no solo) kg 4,73 2,624 N2O indiretas (aplicação dos dejetos no solo) kg 1,77 0,9164 Emissões para a água NO3
- (aplicação do dejetos no solo) kg 399,9 221,8
PO43-
(aplicação do dejetos no solo) kg 2,171 4,82
1 Unidade que quantifica as sementes: de milho – nº de sementes; de azevém: kg de sementes.
O consumo de gasóleo, usado pela maquinaria agrícola nas diversas operações agrícolas
inerentes à produção de silagem foi calculado pela estimativa de tempo de utilização de
cada equipamento em cada operação e o respectivo consumo médio de gasóleo (tabela
4.5).
ACV da produção de Leite e Derivados
25
Tabela 4.5 - Consumo de gasóleo de cada operação realizada na produção de silagem de milho e silagem de azevém.
Operações Agrícolas Caraterísticas da maquinaria agrícola Tempo de operação/ ano
Consumo do equipamento
Consumo de gasóleo/ano
Produção de silagem de milho (1 hectare) TOTAL 151 L
Preparação do solo
Distribuição de chorume1 Tractor de 75 CV + Cisterna 10 m3 + distribuidor de adubo 10 h/ha 7,00 L/h 70 L
Gradagem Tractor de 120 CV + charrua de aivecas 3,0 h/ha 10,8 L/h 32 L
Adubação de fundo Tractor de 75 CV + distribuidor de adubo 0,5 h/ha 7,00 L/h 4 L
Sementeira
Semeio do milho Tractor 120 CV + Semeador de milho 0,5 h/ha 10,8 L/h 5 L
Aplicação de herbicidas
Pulverização de herbicidas Tractor 75 CV + Pulverizador 1,5 h/ha 7,00 L/h 10 L
Colheita e ensilagem
Corte da cultura Máquina automotriz (320 cv) 0,5 h/ha 25,2 L/h 13 L
Transporte da forragem p/silo Trator 75 cv 1,5 h/ha 7,00 L/h 11 L
Distribuição no silo e calcamento Trator 75 cv 0,5 h/ha 7,00 L/h 4 L
Produção de silagem de azevém (1 hectare) TOTAL 121 L
Preparação do solo Distribuição de chorume Tractor de 75 CV + Cisterna 10 m3 + distribuidor de chorume 10 h/ha 7 L/h 70 L
Gradagem Tractor de 120 CV + grade de discos 1,25 h/ha
Vibrocolutor Tractor de 75 CV + vibrocolutor 1 h/ha 10,8 L/h 11 L
Cilindro Tractor de 75 CV + cilindro 1 h/ha 10,8 L/h 11 L
Sementeira
Semeio Tractor 120 cv + Semeador pneumático Deutz 1,25 h/ha 10,8 L/h 14 L
Adubação de cobertura Tractor de 75 CV + distribuidor de fertilizante 0,5 h/ha 7 L/h 4 L
Colheita e ensilagem Corte da cultura Máquina automotriz (320 cv) 0,5 h/ha 25,2 L/h 13 L Transporte da forragem para silo Tractor 75 cv 1,5 h/ha 7 L/h 11 L Distribuição no silo e calcamento Tractor 75 cv 0,5 h/ha 7 L/h 4 L
1 Inclui as operações de enchimento da cisterna, transporte do chorume até à cultura e espalhamento do chorume
ACV da produção de Leite e Derivados
26
Estes consumos incluem, para além das operações efectuadas nos terrenos de cultivo, a
recolha do chorume e o seu transporte desde a exploração até aos terrenos agrícolas
onde é feito o espalhamento, bem como o transporte das silagens colhidas nos terrenos
agrícolas até aos silos da exploração. A definição das operações agrícolas e a descrição
das características das maquinarias usadas foram recolhidas na exploração avaliada, o
tempo de utilização das máquinas em cada operação foi definida por especialistas em
culturas forrageiras; o consumo médio de gasóleo de cada maquinaria obtido a partir de
Albino (2009).
No que concerne aos dados de inventário do subsistema de produção animal (S3),
apresentados na tabela 4.6, todos os dados incluídos nos fluxos de entrada são dados
primários obtidos por inquérito. Os processos de produção dos fluxos de entrada que
não foram inventariados nas tabelas de inventário 4.4 e 4.5, designadamente a
produção de palha, agentes de limpeza e de energia, foram obtidos através das bases
de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014).
Quanto aos fluxos de saída do inventário S3, os produtos do sistema - leite cru e carne
(na forma de vitelos, novilhas ou vacas de refugo) - são dados primários, obtidos por
inquérito. A determinação da quantidade de dejectos produzidos na exploração, na
forma de estrume e chorume, assim como o seu teor em azoto (Ntotal), pentóxido de
fósforo (P2O5) e óxido de potássio (K2O), foram calculados com base na tabela
apresentada no anexo V da Portaria nº 259/2012,de 28 de agosto. A tabela 4.7
apresenta os valores considerados neste estudo. De acordo com a portaria supracitada,
aos valores apresentados como teores de azoto total no chorume (Nt) são deduzidos 15
%, correspondente à percentagem de perdas de azoto no estábulo e armazenamento
dos dejetos. Com base nesta informação foi calculada a quantidade de azoto excretado
(NEX) pelos animais nos dejetos, e também utilizada para os cálculos das emissões
provenientes da gestão dos dejetos e aplicação no solo.
ACV da produção de Leite e Derivados
27
Tabela 4.6 – Inventário de ciclo de vida da produção animal (S3), expresso por 1 kg de leite cru.
Fluxo Unidade Valor
Entradas da tecnosfera
Alimentação
Concentrado 1 kg 0,162
Concentrado 2 kg 0,162
Concentrado 3 g 0,030
Concentrado 4 g 0,024
Silagem de milho kg 1,369
Silagem de azevém kg 0,473
Palha g 0,050
Produto substituto de leite mg 2,333
Água dm3 3,681
Energia
Eletricidade (ordenha) kWh 0,067
Gasóleo (caldeira) mg 1,796
Agentes de limpeza
Hipoclorito de sódio (detergente desinfetante) mg 12,36
Iodo (Desinfetante pré e pós-ordenha) mg 2,17
Saídas para a tecnosfera
Produtos e subprodutos
Leite kg 1
Vitelos (1 semana) vitelos 4,4E-05
Novilhas (1 ano) g pv 1 2,564
Vacas de refugo vacas 0,027
Resíduos
Chorume dm3 3,072
Estrume kg 0,06
Saídas para o ambiente
Emissões para o ar
CO2 (combustão na caldeira) g 68,38
CH4 (combustão na caldeira) g 0,009
N2O (combustão na caldeira) mg 0,554
CH4 (fermentação entérica) g 17,4
CH4 (gestão dos dejetos) g 1,83
NH3 (gestão dos dejetos) g 8,66
N2O diretas (gestão dos dejetos) g 0,141
N2O indiretas (gestão dos dejetos) g 0,133
NH3 (aplicação dos dejetos no solo) g 0,266
N2O diretas (aplicação dos dejetos no solo) g 0,034
N2O indiretas (aplicação dos dejetos no solo) g 0,011
Emissões para a água
NO3- (gestão dos dejetos) g 7,92
NO3- (aplicação do dejetos no solo) g 2,91
PO43-
(aplicação do dejetos no solo) g 0,059
1 pv: peso vivo
ACV da produção de Leite e Derivados
28
Tabela 4.7 - Quantidade de dejectos produzidos pelos animais, na forma de estrume e chorume e teor dos dejectos em azoto total (Nt), pentóxido de fosforo (P2O5) e óxido de potássio (K2O).
Subcategoria Efluente pecuário Nº de cabeças m3 ou
t/ano kg/ (m3 ou t)
Nt P2O5 K2O
Vacas leiteiras Chorume 130 24 4,3 1,8 8
Vitelos ( <1 mês) Estrume 104 0,1 5,3 2,3 5,5
Novilhas (1mês - 1 ano) Estrume 52 1,1 5,3 2,3 5,5
Novilhas (1-2anos) Chorume 42 8,0 4,3 1,8 8
As emissões indicadas nas tabelas de inventário 4.4 e 4.6 correspondem às emissões
resultantes da queima de combustíveis fósseis (gasóleo), da fermentação entérica,
gestão do chorume e gestão dos solos. Estas emissões foram calculadas com base
fórmulas de cálculo e fatores de emissão do “IPCC Guidelines for National Greenhouse
Gas Inventories” (IPCC, 2006) e do “EMEP/EEA air pollutant emission inventory
guidebook” (EMEP/EEA, 2013), sempre que possível adaptando às condições de
Portugal. As emissões de metano (CH4) foram calculadas de acordo com o Tier 2 do
IPCC, e as restantes com o Tier 1, à exceção dos fatores de emissão utilizados no cálculo
das emissões de fosfatos (PO43-). Os fatores de emissão de PO4
3- foram obtidas de Thyo
e Wenzel (2008), considerando para a silagem de milho e azevém a emissão de 0,02 e
0,054 kg PO43-/ kg de P aplicado no solo (na forma de fertilizante mineral ou chorume),
respetivamente. Na emissão de PO43- considerada S3 foi utilizado a médias dos fatores
usados nas silagens. A figura 4.3 mostra uma visão geral da emissão destes poluentes
na exploração leiteira.
Figura 4.3 - Visão geral das principais emissões de poluentes ao nível da exploração leiteira.
ACV da produção de Leite e Derivados
29
Uma quantidade significativa das emissões de metano (CH4) que ocorrem na exploração
leiteira, consideradas em S3, resulta da fermentação entérica, um processo biológico
que ocorre no rúmen das vacas. Contudo, são também emitidas quantidades
significativas de outros poluentes, que decorrem da gestão dos estrumes e chorumes
gerados pelos animais, tanto dos estábulos como da fossa onde são armazenados, e
após a sua aplicação no solo.
Parte do azoto existente no chorume, tanto nas fezes como na urina, é emitido na
forma de óxido nitroso (N2O). As emissões diretas de N2O ocorrem quando o N presente
no chorume é nitrificado ou desnitrificado, enquanto as emissões indirectas de N2O
resultam das perdas de N volatilizado sob a forma de amoníaco (NH3) ou lixiviado sob a
forma de nitrato (NO3-). Enquanto os dejetos permanecem nos estábulos, assim como
durante o seu armazenamento, também ocorrem perdas na forma de CH4.
Como já mencionado, todos os dejetos produzidos na exploração são aplicados em
solos agrícolas, como fertilizante orgânico. No entanto, quando analisada a capacidade
de incorporação de azoto no solo, tendo em consideração a totalidade de estrume e
chorume produzido na exploração e a área de cultivo necessária para a produção de
silagem de milho e azevém requerida para alimentar os animais, verifica-se que a
exploração não tem capacidade de incorporação suficiente dos efluentes nos solos. Isto
é, é excedentária a quantidade de efluentes produzidos relativamente às necessidades
de aplicação ao solo para a fertilização racional das culturas. Na prática, os dejetos
excedentários são aplicados noutras culturas não relacionadas com a exploração
leiteira, nem com a produção de leite. Por este facto, as emissões provenientes do
espalhamento do chorume nas silagens de milho e azevém (S2) foram consideradas nos
respectivos subsistemas e as emissões decorrentes da aplicação do estrume e chorume
excedentário no solo, foram considerados no subsistema de produção animal (S3).
No que diz respeito à produção de silagens de milho e azevém (S2) e às emissões
provenientes da gestão dos solos, foram ainda consideradas as emissões para o ar e
água consequentes da aplicação de fertilizantes sintéticos, nomeadamente emissões
diretas e indiretas de N2O e NH3 para o ar, e NO3- e fosfato PO4
3- para água.
ACV da produção de Leite e Derivados
30
Por fim, são descritas na tabela 4.8 as atividades de transportes consideradas neste
subsistema (SEL) e respectivas características. Os processos de transporte foram obtidos
através da base de dados GaBi (PE International, 2014).
Tabela 4.8 - Perfil dos transportes considerados no subsistema exploração leiteira (SEL).
Material transportado Tipo de transporte 2 Distância Qualidade dos dados
Produção de alimentos concentrados (S1)
Matérias-primas dos concentrados 1 Camião 17,3 ton 500 km Dados estimados
Bagaço de palmiste e soja Navio contentor 10.000 km Dados estimados
Produção de silagens de milho e azevém (S2)
Fertilizantes, pesticidas e sementes Camião 3,3 ton 25 km Dados reais
Produção animal (S3)
Agentes limpeza Camião 3,3 ton 25 km Dados reais
Alimentos concentrados Camião 17,3 ton 25 km Dados reais
Palha Camião 27 ton 300 km Dados estimados 1
Transporte considerado para todas as matérias-primas indicadas no inventário da produção de alimentos concentrados, à exceção das matérias-primas bagaço de palmiste e soja.
2 As toneladas indicadas correspondem à
capacidade útil do veículo.
É importante mencionar que no desenvolvimento deste estudo não foi incluída a
produção/manutenção de bens de capital, tais como veículos, maquinaria,
equipamentos, instalações, etc.
4.1.3 Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados
A tabela 4.9 apresenta o desempenho ambiental da produção de leite cru para as
categorias de impacte seleccionadas, expressa pela unidade funcional.
Tabela 4.9 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema de produção de leite – Subsistema exploração leiteira (SEL), expressos por 1 kg de leite cru.
Categoria de impacte ambiental Unidade Valor
Alterações Climáticas (AC) kg CO2 equivalente 1,093
Eutrofização de água doce (EAD) g P equivalente 0,1184
Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0116
Acidificação Terrestre (AT) kg SO2 equivalente 0,0283
A contribuição relativa dos processos considerados para o impacte ambiental total da
produção de leite, para cada categoria de impacte analisada, é mostrada na figura 4.4.
De acordo com os resultados, os dois processos ou fases responsáveis pela maioria dos
impactes ambientais ao longo do ciclo de vida do leite (até à porta da exploração) são as
ACV da produção de Leite e Derivados
31
actividades de produção animal e a produção de concentrados. A análise de resultados
mais detalhada para cada categoria ambiental é descrita nas subseções seguintes.
Figura 4.4 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite cru.
4.1.3.1 Alterações Climáticas
Na categoria de impacte Alterações Climáticas, para a produção de 1kg de leite cru são
emitidos 1,09kg CO2 equivalentes, dos quais aproximadamente 58% resultam da
produção animal (S3), 27% da produção de concentrados (S1) e 1% da produção de
silagem (milho e azevém) (S2).
A contribuição da produção animal (S3) deve-se principalmente às emissões de N2O e
CH4 resultantes da gestão do chorume (emitidos dos estábulos e fossa de
armazenamento) que contribuem para as emissões deste subsistema (S3) com
aproximadamente 74% e 13%, respetivamente, seguido das emissões de CO2
consequentes da combustão de gasóleo na caldeira, que contribuem com cerca de 11%.
Na produção dos alimentos concentrados (S1), a produção dos diferentes produtos
agrícolas foi identificada como principal contribuinte deste subsistema. A sua produção
envolve não só as atividades agrícolas relacionadas com a produção de milho, trigo,
girassol, soja, palmiste, cana-de-açúcar e colza, mas também o seu processamento para
0%
20%
40%
60%
80%
100%
AC EAD EM AT
Produção animal Produção de alimentos concentrados
Produção de silagem de milho Produção de silagem de azevém
Transportes Produção de palha
Produção de eletricidade Produção de gasóleo (para caldeira)
Produção de água Produção de agentes de limpeza
ACV da produção de Leite e Derivados
32
produção de sêmea, bagaço ou melaço. Entre os produtos agrícolas considerados,
foram identificados quatro como hotspots ambientais: bagaço de soja, bagaço de colza,
girassol e milho. Das emissões de GEE resultantes deste subsistema (S1), 48 % são na
forma de CO2 e 36 % na forma de N2O. As emissões de CO2 devem-se principalmente ao
consumo de combustíveis fósseis pela maquinaria usada nas operações agrícolas, no
transporte dos produtos agrícolas e na produção de energia para a mistura dos
diferentes componentes e fabricação dos concentrados. As emissões de N2O são
fundamentalmente emitidas pela produção e aplicação de fertilizantes nos solos
agrícolas. De referir que 84% do impacte resultante da produção dos alimentos
concentrados, estão associados à alimentação das vacas leiteiras e 16% à alimentação
da recria de substituição.
Na produção de silagens de milho e azevém (S2), a silagem de milho representa uma
maior contribuição para o impacte ambiental total da produção de leite cru, do que a
silagem de azevém (aproximadamente 8% e 2%, respetivamente). Contudo, em ambos
os processos, os principais gases emitidos são N2O (emitido devido à produção e
aplicação de fertilizante azotado - nitrato de amónia, bem como a aplicação do
chorume no solo agrícola) e o CO2 (emitido como resultado da combustão de gasóleo
usado pela maquinaria agrícola nos processos inerentes à produção de silagens e na
produção de fertilizante azotado). Apenas na silagem de milho, as emissões de CO2
também são originadas pela produção de eletricidade, consumida na rega da cultura.
Os restantes processos considerados, nomeadamente a produção de energia elétrica e
combustíveis, palha e agentes de limpeza, assim como as atividades de transporte,
mostram não ter uma contribuição importante, sendo responsáveis, no seu todo, por
apenas 6,6% das emissões de gases com efeito de estufas resultantes da produção de
leite cru.
4.1.3.2 Eutrofização de Água Doce
A Eutrofização de Água Doce resultante da produção de 1kg de leite cru é de 0,118g de
P equivalente. Os processos que mais contribuem para esta categoria são a produção
de alimentos concentrados (S1) com 46%, seguido da produção de silagens (cerca de
33%) e da produção animal (cerca de 18%). Estas emissões são devidas à emissão de
ACV da produção de Leite e Derivados
33
fosfatos para a água consequentes da produção e aplicação de fertilizantes minerais
sintéticos e fertilizantes orgânicos (estrume e chorume) nos solos das culturas agrícolas,
tanto dos cultivos dos componentes dos alimentos concentrados, tais como milho,
trigo, girassol, soja, colza, entre outros, como no cultivo das forragens para produção de
silagens. Na produção animal, estão igualmente consideradas as emissões da aplicação
do estrume e chorume excedente; deste modo a contribuição desta fase em 18% deve-
se às emissões de fosfato consequentes do espalhamento do estrume e chorume nos
solos. Os restantes processos não contribuem de forma significativa para esta categoria. A
produção de palha contribui com aproximadamente 3% e os restantes processos
contribuem com menos de 0,2%.
4.1.3.3 Eutrofização Marinha
Ao nível da categoria Eutrofização Marinha são emitidos no total 0,0112kg de N
equivalente, dos quais aproximadamente 30% são emitidos na exploração leiteira, do
processo produção animal (S3), devido às emissões de NO3- e NH3 oriundas da gestão
do chorume. No entanto, as emissões decorrentes da produção de alimentos
concentrados (S1) e da produção de silagens de milho e azevém (S2) representam uma
contribuição ainda maior para esta categoria, de aproximadamente 47% e 33%,
respetivamente, que resulta principalmente das emissões de NH3 e NO3- consequentes
dos processos de aplicação de fertilizante sintético e orgânico nos solos de cultivo. Os
restantes processos considerados não contribuem de forma significativa para esta
categoria. A produção de palha contribui com 4% e os restantes processos mostram ter
uma importância quase nula (menos de 0,1%).
4.1.3.4 Acidificação Terrestre
A acidificação terrestre consequente da produção de 1 kg de leite cru é de 0,0276 kg de
SO2 equivalente, dos quais cerca de 78% são atribuídos à produção animal (S3),
principalmente devido às emissões de NH3 decorrentes da volatilização de N contido no
chorume. A produção de silagens de milho e azevém (S2) e a produção de alimentos
concentrados (S1) também contribuem para a acidificação terrestre total com
aproximadamente 13% e 7% respetivamente, devido essencialmente às emissões NH3
da volatilização do N contido no chorume e fertilizantes sintéticos aplicados nos solos
ACV da produção de Leite e Derivados
34
de cultivo. As emissões de NO2, NOx e SO2 que resultam principalmente da combustão
de gasóleo pelas maquinarias agrícolas usadas nas operações necessárias ao cultivo
agrícola têm menores contribuições para esta categoria.
4.1.4 Oportunidades de melhoria
Considerando o típico sistema de produção de leite em Portugal, os resultados de ACV
obtidos neste estudo e os elementos/processos chave identificados, as
possíveis/potenciais oportunidades de melhoria para o desempenho ambiental do
produto (leite de vaca cru) são as seguintes:
Formulação de dietas alimentares que sejam simultaneamente apropriadas ao
desempenho dos animais e minimizem os respetivos impactos ambientais
associados à produção dos seus componentes. Devem ser tidos em
consideração fatores tais como, os impactes de produção de cada componente
da mistura, possíveis componentes alternativos, a sua origem e o impacte
associado ao transporte;
Redução de efectivos animais de substituição e aumento da produtividade por
vaca leiteira;
Criação de novas soluções no desenho e concepção das instalações pecuárias,
que reduzam as emissões de poluentes, nomeadamente a volatilização do
amoníaco e lixiviação de nitratos;
Realização de pré-tratamento do chorume por processos físicos e químicos, que
minimizem as emissões decorrentes do chorume no armazenamento e após a
sua aplicação nos solos agrícolas;
Utilização integrada eficiente do chorume e da fertilização mineral das culturas;
Novas metodologias e métodos de aplicação de chorume nos solos que
minimizem a emissão de poluentes.
ACV da produção de Leite e Derivados
35
4.2 Leite UHT
4.2.1 Definição do objectivo e do âmbito
4.2.1.1 Objetivo
Este estudo visa avaliar os potenciais impactes ambientais resultantes da produção de
leite ultrapasteurizado (UHT - Ultra High Temperature) em Portugal, produzido com
leite cru português, e identificar os elementos ou processos inerentes à produção de
leite UHT que representam uma maior contribuição para a carga ambiental do produto.
4.2.1.2 Unidade Funcional
A unidade funcional seleccionada para desenvolver este estudo de ACV é 1 kg ECM de
leite UHT embalado, à saída da fábrica de lacticínios. A unidade ECM (energy corrected
milk – energia de leite corrigido) é um factor de correcção utilizado pela indústria de
lacticínios, bem como na maioria dos estudos elaborados neste âmbito. De acordo com
as recomendações de alimentação e tabelas de nutrientes para ruminantes, a
quantidade de ECM é estimada a partir da quantidade e qualidade de leite cru
produzido (ALP, 2006):
ECM (kg/dia) = leite cru (kg/dia) x [0,038 x teor de gordura (g/kg) + 0,024 x teor de
proteína (g/kg) + 0,017 x teor de lactose (g/kg)] / 3,14
Neste estudo, o volume de leite cru recebido na fábrica de leite UHT foi convertido a 1
kg de ECM com base em 4% de gordura, 3,4% de proteína e 4,7% de lactose, de acordo
com as tabelas de composição nutricional do leite publicadas por Food Standart Agency
(2002).
4.2.1.3 Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema
Considerando os objetivos propostos neste projeto, este estudo foi elaborado numa
perspetiva do berço-à-porta da fábrica de lacticínios (“cradle-to-gate”). As fronteiras do
sistema e os processos incluídos na produção de leite UHT são esquematicamente
ilustrados na figura 4.5. Como pode ser observado na figura, o sistema produtivo é
dividido em dois subsistemas: o subsistema exploração leiteira (SEL) - associado à
ACV da produção de Leite e Derivados
36
produção de leite cru, e o subsistema fábrica de Leite UHT (SFL) – associado à indústria
de produção de leite UHT.
Figura 4.5 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de leite UHT.
Exploração leiteira (SEL): Este subsistema envolve o processo produtivo de leite de vaca,
a principal matéria-prima requerida na fábrica de leite UHT. A informação mais
detalhada acerca deste subsistema (comum a todos os produtos lácteos avaliados neste
projeto) e respetivo processo é apresentado na secção anterior (ver 4.1.) do presente
relatório.
Fábrica de leite UHT (SFL): Este subsistema envolve todas as atividades relacionadas com
a transformação do leite cru em leite UHT na fábrica de lacticínios. O leite cru é tratado
por um processo térmico, que permite preservar o leite líquido, aumentando a sua
ACV da produção de Leite e Derivados
37
durabilidade para consumo. Se o leite for embalado sob condições assépticas ele pode
ser armazenado à temperatura ambiente durante meses. O processo de transformação
do leite tem como matéria-prima o leite cru, transportado diariamente de explorações
leiteiras. O leite cru é transportado em camiões cisterna com sistema refrigerador,
sendo que após cada transporte o veículo é sempre lavado com água e agentes de
limpeza. Após a recepção do leite, este é submetido a uma operação de termização ou
pré-aquecimento, que consiste no aquecimento num permutador de placas, durante
alguns segundos, para a destruição da maior parte da carga microbiana.
Posteriormente, o leite é de novo arrefecido e armazenado em cisternas refrigeradoras.
De seguida, o leite é clarificado (remoção das partículas em suspensão no leite);
seguindo-se a separação (remoção da nata do leite); e a normalização (operação de
ajuste do teor de gordura do leite, que depende do tipo de produto pretendido: leite
magro (> 0,3%), leite meio gordo (> 1,6%), leite gordo (> 3,5%). Os processos de
clarificação e separação são realizados num centrifugador. A gordura excedente,
resultante destas etapas, é usada como subproduto, para a produção de manteiga e
natas para consumo. Posteriormente o leite é sujeito a uma desgaseificação e
homogeneização, com o objectivo de libertar o ar ou os gases e desagregar glóbulos de
gordura. Depois de devidamente homogeneizado, ocorre a pasteurização, uma
operação fundamental no processo de tratamento do leite, que consiste no seu
tratamento térmico deste para destruição dos microorganismos indesejados e
preservação da sua qualidade, sucedendo-se o arrefecimento e armazenagem
(Castanheira, 2008). Após esta fase de processo, o leite é processado
diferenciadamente, dependendo do produto final pretendido. O leite transformado em
leite UHT simples é sujeito a um pré-aquecimento, desgasificação e homogeneização,
seguindo-se a ultrapasteurização e imediatamente arrefecimento. Por seu lado, o leite
achocolatado, sofre adicionalmente os processos de formulação, que inclui mistura de
ingredientes, pré-aquecimento, homogeneização e arrefecimento. Nestes processos de
aquecimento e arrefecimento rápidos existe um sistema regenerativo com
aproveitamento do calor do leite (já pasteurizado e que necessita de ser arrefecido) no
aquecimento do leite que necessita ainda de ser pasteurizado (INETI, 2001). Por fim, o
leite pode ser embalado. O embalamento é feito por enchimento a frio, seguindo-se a
ACV da produção de Leite e Derivados
38
grupagem, paletização, armazenamento à temperatura ambiente e expedição. As
embalagens são de sistema Tetra Pak e o sistema de embalamento asséptico.
Considerando o processo produtivo do leite UHT acima descrito, foram incluídos dentro
das fronteiras do sistema a produção e consumo de energia eléctrica e térmica usada
pela indústria no processamento do leite, a produção e transporte das matérias-primas,
dos materiais de embalagem e dos agentes de limpeza, e o pré-tratamento das águas
residuais resultantes das linhas de produção. A produção de bens capitais foi excluída
deste estudo, assim como o tratamento dos resíduos de material de embalagem, dado
que, sendo estes destinados a reciclagem, serão utilizados como matérias-primas de
outros processos e portanto não acarretam impacte ambiental.
4.2.1.4 Alocação
A indústria de produtos lácteos analisada para a elaboração do presente estudo
representa um sistema multifuncional, do qual são produzidos diferentes tipos de leite
UHT, nomeadamente leite simples (magro, meio gordo e gordo) e leite achocolatado,
mas também manteiga e natas (UHT e pasteurizadas). No entanto, não foi possível
identificar os fluxos mássicos e energéticos correspondentes a cada linha de produto.
Consequentemente, também não foi possível subdividir o sistema e portanto, foi
considerado como uma caixa negra (black box), com três co-produtos principais: leite
UHT (simples e achocolatado), natas e manteiga. Por outro lado, não sendo exequível
efectuar uma expansão do sistema, devido à falta de dados, foi necessário recorrer à
alocação para proceder à partição das cargas ambientais entre o produto e os
subprodutos natas e manteiga. O método de alocação usado foi baseado no critério
mássico, segundo o qual 86,41% das cargas ambientais são alocadas ao leite UHT,
8,84% alocadas às natas e 1,75% à manteiga.
4.2.1.5 Metodologia de ACV
Entre as etapas definidas na fase de análise de inventário de ciclo de vida (AICV) da
metodologia de ACV, apenas a etapa de classificação e caracterização foram realizadas
neste estudo. As etapas de normalização e ponderação não foram efectuadas, dado que
estas são opcionais e não forneceriam informação robusta adicional para os objetivos
estabelecidos neste estudo. A quantificação dos impactes ambientais foi obtida
ACV da produção de Leite e Derivados
39
segundo os fatores de caracterização admitidos na metodologia de avaliação de
impactes midpoint ReCiPe (Goedkopp et al., 2009), sendo seleccionadas as seguintes
categorias de impacte ambiental: Alterações Climáticas (AC), Eutrofização de Água Doce
(EAD), Eutrofização Marinha (EM) e Acidificação Terrestre (AT). O software GaBi 6,0 foi
utilizado para a implementação computacional dos inventários (PE International, 2014).
4.2.2 Análise de inventário de ciclo de vida
Os dados de primeiro plano do sistema produtivo são maioritariamente dados
primários, recolhidos através de inquéritos. Quando não foi possível obter dados reais,
foram recolhidos dados de inventário de literatura, através da base de dados ecoinvent
(Althaus et al., 2009) e GaBi (PE international, 2014) ou de artigos científicos.
Na tabela 4.10 é apresentado o inventário do subsistema fábrica de leite UHT (SFL),
calculado em função da unidade funcional (1 kg ECM de leite UHT). Os dados de
inventário alusivos a este subsistema foram obtidos numa indústria de lacticínios, cujo
produto principal é o leite UHT. Esta indústria é representativa ao nível da produção de
leite UHT em Portugal (14% em 2013) e garante utilizar as melhores técnicas
disponíveis. Como matérias-primas, esta fábrica utiliza leite cru exclusivamente
português. A informação recolhida na indústria para o desenvolvimento do inventário
incluiu o consumo anual de energia, designadamente electricidade e fuelóleo, o
consumo da matéria-prima leite cru, de materiais de embalagem, água e agentes de
limpeza. De igual modo foram obtidas as quantidades anuais de produção de lacticínios
(leite UHT, natas e manteiga), dos resíduos de embalagem e a caracterização dos
efluentes líquidos gerados à saída da fábrica. As emissões para o ar indicadas na tabela
de inventário são resultantes da combustão do fuelóleo usado em caldeiras para
produção de calor. Estas foram calculadas com base nos factores de emissão (Tier 1)
apresentados no “IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories” de 2006 e
no “EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook” de 2013.
ACV da produção de Leite e Derivados
40
Tabela 4.10 - Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de leite UHT (SFL), expresso por 1 kg ECM de leite UHT).
Fluxos Unidade Valor
Entradas da tecnosfera
Matéria-prima
Leite cru kg 1,53
Agentes de limpeza
Hidróxido de sódio g 15,2
Ácido nítrico g 5,77
Peróxido de hidrogénio g 3,55
Materiais de embalagem
Tetra-brick unidades 1,62
Cartão g 21,5
Filme (polietileno) g 0,234
Energia
Eletricidade kWh 0,189
Fuelóleo g 54,4
Água L 11,1
Saídas para a tecnosfera
Produtos/subprodutos
Leite UHT Kg ECM 1,00
Natas g 130
Manteiga g 26,0
Saídas para o ambiente
Emissões para o ar
CO2 kg 0,610
CO g 8,217
SO2 g 3,68
CO g 7,97
NOx g 1,22
CH4 mg 6,71
N2O mg 1,29
Emissões para a água
CQO g 0,390
CBO mg 129
SST g 0,260
Ntotal g 0,840
Ptotal mg 25,8
Quanto aos dados de segundo plano, nomeadamente os dados de inventário associados
aos processos de produção de agentes de limpeza, combustíveis, materiais de
embalagem e eletricidade, foram obtidos através das bases de dados ecoinvent (Althaus
et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014).
As caraterísticas dos transportes das matérias-primas e auxiliares desde o local de
produção/fornecimento até à exploração leiteira, são apresentadas na tabela 4.11,
ACV da produção de Leite e Derivados
41
cujos processos de inventário foram obtidos da base de dados GaBi (PE International,
2014). De referir que foi considerado um camião comum para o transporte de leite cru
e não um camião cisterna refrigerado, devido à ausência de dado de informação para o
inventário do processo de transporte em cisterna refrigerada.
Tabela 4.11 – Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de leite UHT (SFL).
Material transportado Tipo de transporte Distância Qualidade dos dados
Leite Cru Camião17,3 ton 200 km Dados reais
Agentes limpeza Camião17,3 ton 200 km Dados reais
Materiais de embalagem
Tetra-pack Camião17,3 ton 600 km Dados reais
Cartão Camião17,3 ton 100 km Assumido
Filme (Polietileno) Camião17,3 ton 100 km Assumido
4.2.3 Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados
Os resultados da etapa de caracterização da Avaliação de Ciclo de Vida da produção de
1 kg ECM de leite UHT, à porta da fábrica de lacticínios são apresentados na tabela 4.12.
Tabela 4.12 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção leite UHT, expressos por 1 kg ECM de leite UHT).
Categoria de impacte ambiental Unidade Valor
Alterações Climáticas (AC) kg CO2 equivalente 2,329 Eutrofização de água doce (EAD) kg P equivalente 0,1743 Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0114 Acidificação Terrestre (AT) kg SO2 equivalente 0,0434
As contribuições relativas dos processos considerados no sistema para cada categoria
de impacte são mostradas na figura 4.6. Pela análise da figura pode concluir-se que a
produção do leite cru é a principal origem das cargas ambientais associadas à produção
de leite UHT, sendo que a sua contribuição para o impacte total varia entre 42% e 92%,
dependendo da categoria de impacte. Os poluentes que mais contribuem para o
impacte ambiental da produção de leite cru e as suas origens são discutidos na
subsecção anterior (ver 4.1.3). Assim, a análise e resultados mais detalhada para o
subsistema fábrica de leite UHT, é descrita nas subseções seguintes, para cada categoria
ambiental.
ACV da produção de Leite e Derivados
42
Figura 4.6 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de leite UHT.
4.2.3.1 Alterações Climáticas
As emissões correspondentes à categoria Alterações Climáticas, resultantes da
produção de 1 kg ECM de leite UHT são quantificadas em 2,329 kg de CO2 equivalente,
das quais aproximadamente 65% são oriundas da produção de leite cru, o principal
responsável pelas emissões de gases com efeito de estufa (GEE). A contribuição das
emissões diretas da fábrica para o impacte ambiental corresponde a aproximadamente
24% e são maioritariamente devidas à emissão de CO2, pelo consumo de energia
térmica obtida pela queima de fuelóleo em caldeiras. Com emissões relativamente mais
baixas, as actividades de transportes, a produção de materiais de embalagem e a
produção de eletricidade da rede contribuem respetivamente com 4%, 3% e 3%.
4.2.3.2 Eutrofização de água doce
Na categoria Eutrofização de Água Doce o impacte ambiental total é de 0,1743 g de P
equivalente. Como já mencionado, a produção de leite cru é o processo chave ao nível
dos impactes ambientais da produção de leite UHT, sendo responsável, nesta categoria,
por aproximadamente 62% dos impactes. Contudo, existem outros processos cuja
contribuição é também importante, nomeadamente as emissões diretas da fábrica de
leite UHT, que contribuem com aproximadamente 13%, a produção de materiais de
embalagem (cerca de 12%) e a produção de agentes de limpeza (cerca de 10%). Das
emissões diretas da fábrica, a eutrofização de água doce é essencialmente provocada
0%
20%
40%
60%
80%
100%
AC EAD EM AT
Produção de leite cru Produção de embalagens
Produção de eletricidade Produção de fuelóleo
Fábrica de leite UHT Transportes
Produção de agentes de limpeza Produção de água
ACV da produção de Leite e Derivados
43
pelas emissões de P para a água, contido nos efluentes à saída da fábrica. As cargas
ambientais associadas à produção de embalagens e agentes de limpeza são de igual
modo causadas pela emissão de P e PO43- para a água.
4.2.3.3 Eutrofização marinha
Ao nível da Eutrofização Marinha, a produção de 1 kg ECM de leite UHT emite 0,0114 kg
N equivalente, sendo aproximadamente 92% destas emissões resultantes da produção
de leite cru. Além deste processo, destaca-se, com uma importância bastante menor, as
emissões ocorridas na fábrica de leite UHT (cerca de 7%), devido às emissões de N para
a água, provenientes do pré-tratamento dos efluentes resultantes do processo
produtivo.
4.2.3.4 Acidificação terrestre
Da produção de 1 kg ECM de leite UHT resultam 0,0434 kg SO2 equivalente. Destas
emissões acidificantes, aproximadamente 89% e 9% provém da produção de leite cru e
das atividades decorrentes na fábrica de leite UHT, respetivamente. Deste modo, a
contribuição dos restantes processos para o impacte ambiental total é muito baixa.
As emissões diretas da fábrica de lacticínios são maioritariamente causadas pela
emissão de SO2, que resulta da queima de combustível, neste caso fuelóleo, utilizado
em caldeiras para produção de calor. Neste processo é também emitido NOX, mas a sua
influência no resultado é relativamente menor.
4.2.4 Oportunidades de melhoria
De acordo com os resultados obtidos neste estudo é indiscutível que a produção de
leite cru é o processo chave dos impactes ambientais da produção de lacticínios, neste
caso do leite UHT. Contudo, são também encontradas possíveis oportunidades de
melhoria, não relacionadas com o leite cru, que poderão ser estudadas e analisadas a
fim de minimizar os impactes ambientais associados ao leite UHT. Neste sentido, são
apresentadas as seguintes propostas:
Uso de combustíveis alternativos nos sistemas de aquecimento (produção de
calor);
ACV da produção de Leite e Derivados
44
Soluções alternativas de utilização dos efluentes como subprodutos.
4.3 Iogurte
4.3.1 Definição do objectivo e do âmbito
4.3.1.1 Objetivo
Este estudo tem como objectivo avaliar os potenciais impactes ambientais da produção
de iogurte em Portugal, produzido com leite de vaca português. Assim, pretendem-se
identificar os hot spots ambientais do ciclo de vida do produto sob avaliação e propor
medidas de melhoria para o desempenho dos respectivos processos produtivos.
4.3.1.2 Unidade Funcional
A unidade funcional adotada neste estudo é 1 kg de iogurte à saída da fábrica de
lacticínios.
4.3.1.3 Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema
Tendo em consideração os objectivos do projeto, o perfil ambiental do iogurte foi
elaborado numa perspetiva do berço-ao-portão da fábrica de lacticínios (“cradle-to-
gate”). Na figura 4.7 encontram-se esquematizadas as fronteiras do sistema e os
processos incluídos no sistema de produto, que foi subdividido em dois subsistemas: o
subsistema exploração leiteira (SEL) - associado à produção de leite cru, e o subsistema
fábrica de iogurte (SFI) – associado à indústria de produção de iogurte.
ACV da produção de Leite e Derivados
45
Figura 4.7 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de iogurte.
Exploração Leiteira (SEL): este subsistema engloba o processo de produção de leite de
vaca, a principal matéria-prima requerida na fábrica de iogurtes. A informação mais
detalhada acerca deste subsistema e respectiva ACV é apresentada na secção 4.1 do
presente relatório.
Fábrica de iogurte (SFI): este subsistema inclui todo o processo de produção de iogurte
na fábrica até à expedição do produto. O processo dentro da fábrica inicia-se na secção
de recepção de leite cru, diariamente transportado em camiões cisterna refrigerados,
de explorações leiteiras portuguesas até à fábrica de lacticínios, onde é armazenado
refrigerado. De referir, que as cisternas que transportam o leite são devidamente
lavadas com água e agentes de limpeza, após cada viagem. Para além do leite, são
rececionadas outras matérias-primas, nomeadamente, açúcar, leite em pó, proteínas
ACV da produção de Leite e Derivados
46
lácteas, aromas, concentrados de fruta, entre outras. Antes do processo de
transformação do leite em iogurte, o leite é seleccionado quanto a padrões de
qualidade e submetido a várias operações de pré-tratamento, nomeadamente
tratamento térmico e desnatação, de onde resultam leite desnatado, nata e leite
concentrado. Seguidamente decorre a normalização, onde o leite desnatado, a nata, o
leite concentrado, o açúcar, o leite em pó e os concentrados são misturados em
diferentes proporções, dependendo do tipo de produto final que se pretende produzir,
resultando deste processo um produto intermédio denominado de leitada. A leitada é
depois encaminhada para outra secção, sendo dividida para a preparação de iogurtes
batidos e sólidos. Cada leitada é homogeneizada, pasteurizada e arrefecida à
temperatura de inoculação. Após o pré-tratamento, a leitada segue para as linhas do
iogurte, cujos processos desenvolvidos diferem consoante os produtos pretendidos. De
um modo geral, podem classificar-se os iogurtes como sólidos (incubados e arrefecidos
na embalagem); batidos (incubados em tanques e arrefecidos antes de colocados em
embalagem); e líquidos (a coalhada fica líquida antes do embalamento). No que
respeita aos iogurtes sólidos, os aditivos são adicionados continuamente ao caudal de
leitada (aquecida e injectada com fermento) antes da máquina de enchimento. Após o
enchimento da embalagem, estas são transportadas para uma estufa onde se dá a
incubação. Posteriormente os iogurtes seguem para uma câmara, onde são arrefecidos
e depois armazenados no frio até à sua expedição. No caso dos iogurtes batidos, a
incubação das culturas de bactérias (fermento) é feita antes do embalamento, em
tanques isotérmicos de maturação com medidores de pH. Após atingir o pH ideal, a
mistura é arrefecida e ao mesmo tempo, é sujeita a agitação. A introdução de aditivos
ocorre aquando da sua transferência para as máquinas de enchimento, sendo a mistura
feita de forma contínua, bombeando iogurte e aditivos através de um misturador
colocado imediatamente antes da linha do enchimento. Após o enchimento, as
embalagens passam por um túnel de arrefecimento e são enviadas para as câmaras de
refrigeração, onde permanecem até à sua expedição. Relativamente aos iogurtes
líquidos, estes podem ser preparados de diversas formas, dependendo do produto final
pretendido. Por fim, os produtos obtidos são encaminhados para expedição, para o
respectivo operador logístico.
ACV da produção de Leite e Derivados
47
Tendo em consideração a cadeia produtiva acima descrita, foram incluídos dentro das
fronteiras os fluxos de entrada e saída ambientalmente relevantes para a produção de
iogurte. Neste sentido, como entradas mássicas foram incluídas a produção de leite cru,
a principal matéria-prima do iogurte, a produção de outros aditivos, tais como leite em
pó e açúcar, bem como a produção de agentes de limpeza e de materiais de
embalagem. A produção de outros aditivos também adicionados ao iogurte durante o
seu processamento, nomeadamente aromas e preparados de fruta, foi excluída das
fronteiras do sistema devido à carência de dados de inventário. De referir que foram
contabilizados os transportes de todos os materiais referidos, desde o local de
fabricação até à industria de iogurtes. Em relação aos fluxos energéticos foi
contabilizada a produção de combustíveis fosseis e de energia eléctrica consumidos na
indústria. Os processos de pré-tratamento dos efluentes gerados na indústria foram
tidos em consideração. A produção de bens capitais foi excluída deste estudo, assim
como os tratamentos dos resíduos de material de embalagem, dado que, sendo estes
destinados a reciclagem, serão utilizados como matérias-primas de outros processos e
portanto não acarretam impacte ambiental.
4.3.1.4 Alocação
A indústria de lacticínios sob avaliação representa um típico sistema multifuncional que
produz uma grande variedade de iogurtes (dos quais se destacam os iogurtes sólidos,
batidos e líquidos), mas também produz natas, como subproduto do processo, que são
enviadas para indústrias alimentares. Tendo em consideração que este estudo é focado
na ACV do iogurte, seria uma opção interessante efectuar a partição das cargas
ambientais do fluxo total de iogurte entre os diferentes tipos de iogurtes produzidos.
No entanto, não foi possível identificar os fluxos mássicos e energéticos
correspondentes a cada linha de produto, e portanto devido a esta limitação os
resultados do presente estudo não podem ser usados para identificar opções de
melhoria nas linhas de produção. Assim, no presente estudo, a produção dos diferentes
tipos de iogurtes foi avaliada como um todo, considerando o sistema de produto como
uma caixa negra (black box), do qual apenas dois produtos principais foram
considerados: o iogurte e as natas. Neste contexto, foi necessário a aplicação de
critérios de alocação que permitam uma adequada atribuição dos impactes ambientais
ACV da produção de Leite e Derivados
48
ao produto avaliado. Considerando o sistema de produto específico, optou-se pelo
critério mássico para distribuir as cargas ambientais entre o iogurte (produto) e as natas
(subproduto), em todos os fluxos do sistema, à excepção dos fluxos mássicos associados
aos materiais de embalagens e aos aditivos usados, uma vez que estes não são
utilizados para a produção das natas.
4.3.1.5 Metodologia de ACV
Entre as etapas definidas na fase de AICV da metodologia de ACV, apenas as etapas de
classificação e caracterização foram realizadas neste estudo. As etapas de normalização
e ponderação não foram efectuadas, dado que estas são opcionais e não forneceriam
informação robusta adicional para os objetivos estabelecidos neste estudo. A
quantificação dos impactes ambientais foi obtida segundo os fatores de caracterização
admitidos na metodologia de avaliação de impactes midpoint ReCiPe (Goedkopp et al.,
2009), sendo seleccionadas as seguintes categorias de impacte ambiental: alterações
climáticas (AC), eutrofização de água doce (EAD), eutrofização marinha (EM) e
acidificação terrestre (AT). O software GaBi 6,0 foi utilizado para a implementação
computacional dos inventários (PE international, 2014).
4.3.2 Análise de Inventário de ciclo de vida
A informação de primeiro plano (foreground data) do ICV do iogurte foi baseada em
dados específicos de uma indústria de lacticínios localizada em Portugal, cuja produção
é representativa da produção nacional de iogurtes e que utiliza um número significativo
de tecnologias e práticas de gestão consideradas como as melhores práticas
disponíveis.
A tabela 4.13 apresenta detalhadamente os dados de inventário deste subsistema (SFI:
fábrica de iogurtes). Para a sua elaboração foram obtidas as quantidades anuais
(referentes a 2012) dos fluxos de massa e energia associados ao subsistema em análise,
nomeadamente o consumo de matérias-primas, tais como leite cru, leite em pó,
preparados de fruta, etc., e os consumos de electricidade, combustíveis, agentes de
limpeza, água e embalagens. Os fluxos de saída foram também quantificados,
designadamente a produção de iogurte (produto), natas (subproduto) e resíduos
(efluentes líquidos e resíduos sólidos enviados para tratamento/deposição). As
ACV da produção de Leite e Derivados
49
emissões presentes na tabela de inventário são provenientes dos efluentes líquidos
gerados e da queima do gás natural, utilizado em caldeiras para produção de energia
térmica. As emissões atmosféricas foram calculadas com base nos fatores de emissão
(Tier 1) indicados no “IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories” de 2006
e no “EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook” de 2013.
Tabela 4.13 - Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de iogurte (SFI), expresso por 1 kg de iogurte.
Fluxo Unidade Valor Unidade Valor
Entradas da tecnosfera Saída para a tecnosfera
Energia Produtos e subprodutos
Electricidade kWh 0,175 Iogurte kg 1
Gás natural m3 0,016 Natas kg 0,061
Matérias-primas Resíduos para tratamento
Leite cru kg 0,990 Lamas (aterro) kg 0,005
Leite em pó kg 0,003 Cartão (reciclagem) kg 0,002
Açúcar kg 0,055 Plásticos (reciclagem) kg 0,003
Preparados de fruta kg 0,061 Metais (reciclagem) kg 0,000
Aditivos Saída para o ambiente
Aromas g 0,794 Emissões para o ar
Goma acácia g 0,744 CO2 g 33,91 Caprolac g 0,084 CH4 g 0,769 Agentes de limpeza CO g 0,019 Ácido nítrico kg 0,007 NOx g 0,037
Hidróxido de sódio kg 0,005 COVNM g 0,015
Peróxido de hidrogénio kg 1E-04 SO2 mg 0,430 Materiais de embalagem Emissões para a água
PP (copos) kg 0,012 CBO kg 0,001
PEAD (garrafas e tampas) kg 0,038 CQO kg 0,001
Alumínio (tampas) kg 6E-04 Ntotal mg 0,016
PVC (rótulos) kg 0,004 Sólidos dissolvidos kg 0,001
Papel (rótulos) kg 0,003
Cartão (caixas) kg 0,002
PEAD (filme) kg 2E-04
Madeira (paletes) kg 0,04
Água m3 0,003
A informação associada aos processos de segundo plano (background data) foi obtida
através das bases de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International,
2014) ou quando necessário, de referências bibliográficas. O processo de produção do
fluxo de entrada mais representativo na fábrica de lacticínios foi obtido com dados
primários, como já mencionado. Os dados de inventário das restantes matérias-primas
e aditivos considerados, nomeadamente leite em pó e açúcar, são dados secundários. O
ACV da produção de Leite e Derivados
50
inventário do processo de fabricação do leite em pó foi retirado de Nielsen et al. (2003)
e o inventário de produção de açúcar da base de dados do Ecoinvent (Althaus et al.,
2009). Os restantes processos, que incluem a produção de electricidade da rede
nacional, a produção de gás natural, a produção dos agentes de limpeza e a produção
dos materiais de embalagem foram retirados das bases de dados Ecoinvent (Althaus et
al., 2009) e GaBi (PE International, 2014).
É importante salientar que os transportes necessários para o fornecimento de matérias-
primas, materiais de embalagens e de agentes de limpeza para a indústria láctea, bem
como o transporte de resíduos da indústria ao local de tratamento foram tidos em
consideração, e as caraterísticas são apresentadas na tabela 4.14. Os processos destas
atividades de transporte foram obtidas da base de dados GaBi (PE Interantional, 2014).
Tabela 4.14 – Perfil dos transportes considerados no subsistema fábrica de iogurte (SFI)
Material transportado Veículo Carga útil (t)
Distância média (km)
Qualidade dos dados
Matérias-primas
Leite cru Camião 27,0 280 Real
Preparados de fruta (40% da matéria-prima) Camião 27,0 2200 Real
Preparados de fruta (60% da matéria-prima) Camião 27,0 50 Real
Leite em pó Camião 17,3 2700 Real
Açúcar Camião 17,3 240 Real
Agentes de limpeza Camião 3,30 25 Estimado
Embalagens
PEAD (garrafas e tampas) Camião 17,3 740 Real
Restantes materiais de embalagem Camião 17,3 250 Estimado
Resíduos Camião 17,3 100 Estimado
4.3.3 Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados
Os resultados da etapa de caracterização são apresentados na tabela 4.15, para cada
categoria de impacte seleccionada, expressos em função da unidade funcional adotada
no estudo (1 kg de iogurte à porta da fábrica de lacticínios).
ACV da produção de Leite e Derivados
51
Tabela 4.15 – Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de iogurte.
Categoria de impacte Unidade Valor
Alterações climáticas (AC) kg CO2 equivalente 1,551 Eutrofização de água doce (EAD)
g P equivalente 0,1046
Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0087 Acidificação terrestre (AT) kg SO2 equivalente 0,0320
A figura 4.8 mostra a contribuição relativa dos principais processos envolvidos em todo
o ciclo de vida da produção de iogurte, por categoria de impacte ambiental, permitindo
identificar os hotspots do sistema sob avaliação. Como pode ser observado na figura, a
produção de leite cru é o processo que apresenta maior contribuição no impacte
ambiental total de todas as categorias de impacte analisadas. Assim, para identificar os
hotspots da produção de iogurte é importante analisar e interpretar os resultados da
avaliação de impacte ambiental e as contribuições relativas dos processos envolvidos no
subsistema exploração leiteira (SEL), que se encontram descritos numa subsecção
anterior deste relatório (ver subsecção 4.1.3). De acordo com esta figura (figura 4.8),
para além da produção de leite cru, são também identificados como os principais
hotspots ambientais as emissões que ocorrem na fábrica de iogurtes, a produção de
embalagens, a produção de energia e a produção de leite em pó. Uma análise de
resultados mais detalhada, para cada categoria ambiental, é descrita nas subseções
seguintes.
Figura 4.8 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de iogurte.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
AC EAD EM AT
Produção de leite cru Produção de leite em póProdução de açucar Produção de materiais de embalagemProdução de eletricidade Produção de gás natural (para caldeiras)Fábrica de iogurte Transportes
ACV da produção de Leite e Derivados
52
4.3.3.1 Alterações Climáticas
As alterações climáticas resultantes da produção de 1 kg de iogurte são 1,551 kg CO2
equivalente. Destas emissões, 69% resultam da produção de leite cru na exploração
leiteira, 10 % da produção de materiais de embalagem e 9 % das emissões da produção
de leite em pó. A contribuição da produção de embalagens é devida à utilização de
embalagens de PEAD, PP e PCV. Estes plásticos são materiais não renováveis que
requerem combustíveis fosseis e elevados consumos energéticos para o seu fabrico.
Outros materiais, tais como as caixas de cartão, os rótulos de papel, as tampas de PET e
as paletes apresentam uma menor influencia. Relativamente à produção de leite em pó,
é importante salientar que o impacte resultante da sua produção provém 90% da
produção da sua matéria-prima, o leite cru.
4.3.3.2 Eutrofização de Água Doce
Os resultados deste estudo indicam que a produção de 1 kg de iogurte emite 0,1046 g
de P equivalente, das quais 71% resultam dos processos de produção de leite cru e leite
em pó (63% do leite cru e 8% do leite em pó). Para o impacte total, as emissões diretas
da fábrica de iogurtes também revelam uma contribuição importante, em cerca de 15%,
devidos à elevada carga orgânica dos efluentes líquidos gerados e consequente às
emissões de P para a água. A produção de materiais de embalagem é também
representativa do impacte, contribuindo em 9 % para esta categoria devido a emissões
de PO43- e P para a água.
4.3.3.3 Eutrofização Marinha
A eutrofização marinha causada pela produção de 1 kg de iogurte é de 0,0087 kg de N
equivalente, sendo que os processos de produção de leite cru e leite em pó, no seu
conjunto, são responsáveis por 96% destas emissões. Desta forma, os restantes fases e
processos indicam não ter uma contribuição relevante no impacte ambiental do
produto.
4.3.3.4 Acidificação Terrestre
Como resultado da produção de 1 kg de iogurte são emitidos 0,0320 kg de SO2
equivalente. Similarmente ao que se verifica na categoria Eutrofização Marinha, os
ACV da produção de Leite e Derivados
53
processos de produção de leite cru e leite em pó, no seu conjunto, contribuem com
96% das emissões, sendo os restantes processos pouco importantes para esta
categoria.
4.3.4 Oportunidades de melhoria
De acordo com os resultados obtidos neste estudo, e noutros similares, é indiscutível
que a produção de leite cru é o processo chave dos impactes ambientais da produção
de lacticínios, neste caso do iogurte. Contudo, deverão ser estudadas e analisadas
possíveis oportunidades de melhoria, não relacionadas com o leite cru, que possam
minimizar os impactes ambientais associados à produção de iogurte. Neste sentido, são
descritas as seguintes propostas:
Uso de combustíveis alternativos nos sistemas de aquecimento (produção de
calor);
Soluções alternativas de utilização dos efluentes como subprodutos;
Optimização das embalagens (nomeadamente na utilização de matérias primas
alternativas e desenvolvimento de novas embalagens).
4.4 Queijo
4.4.1 Definição do objetivo e do âmbito
4.4.1.1 Objetivo
O principal objetivo deste estudo é identificar e quantificar os potenciais impactes
ambientais resultantes da produção de queijo em Portugal, feito com leite de vaca
português. Adicionalmente pretende-se identificar os processos mais críticos ao nível
ambiental e propor possíveis oportunidades de melhoria.
4.4.1.2 Unidade funcional
No desenvolvimento deste estudo de ACV foi utilizada a unidade funcional de 1kg de
queijo curado (tipo flamengo) à saída da fábrica de lacticínios.
ACV da produção de Leite e Derivados
54
4.4.1.3 Descrição do sistema produtivo e fronteiras do sistema
O fluxograma ilustrado na figura 4.9 demonstra esquematicamente as fronteiras do
sistema considerado, bem como o fluxograma do processo de produção de queijo
curado na fábrica de lacticínios. Tal como nos restantes produtos lácteos avaliados, a
ACV foi elaborada segundo uma abordagem do berço-à-porta da indústria de lacticínios
(“gradle-to-gate”). Assim, o sistema de produção de queijo foi dividido em dois
subsistemas: o subsistema exploração leiteira (SEL) - associado à produção de leite cru, e
o subsistema fábrica de queijo (SFQ) – associado à indústria de produção de queijo.
Figura 4.9 - Fronteiras do sistema e fluxograma do processo de produção de queijo.
Exploração Leiteira (SEL): este subsistema engloba o processo de produção de leite de
vaca, a principal matéria-prima para a produção de queijo. A informação mais detalhada
acerca deste subsistema e respectiva avaliação de ciclo de vida é apresentada na secção
4.1 do presente relatório.
Fábrica de queijo (SFQ): este subsistema considera o processo de produção de queijo
maturado na indústria de lacticínios e incluí todos fluxos mássicos e energéticos
relevantes para o processo. O processo produtivo de queijo é baseado na coagulação de
ACV da produção de Leite e Derivados
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caseína do leite ou das proteínas do soro, sendo que o produto final depende da
composição, do manuseamento e da cultura de inoculação. O queijo curado é obtido
através dos processos de coagulação, dessoração do leite, operações de moldagem,
para dar forma ao queijo, e cura.
Os processos envolvidos neste subsistema iniciam-se aquando da receção do leite cru,
que é transportado diariamente de explorações leiteiras em cisternas refrigeradas. Após
cada viagem as cisternas são lavadas com água e agentes de limpeza e o leite é
armazenado em tanques também refrigerados na fábrica.
O processo de transformação propriamente dito, inicia-se com um pré-tratamento do
leite, que é sujeito a diferentes processos, designadamente a filtração (para remoção
das partículas grosseiras e impurezas eventualmente presentes), o tratamento térmico,
e a normalização (que consiste na operação de separação e ajuste do teor de gordura
do leite). A normalização é uma fase importante no fabrico do queijo, pois os queijos
são classificados de acordo com o seu conteúdo em gordura numa base seca. O produto
intermédio resultante dos processos descritos anteriormente segue para o processo de
pasteurização, com o objectivo de destruir os microrganismos patogénicos. Após os pré-
tratamentos, o leite é encaminhado para as cubas, onde se dá a operação de
coagulação da caseína do leite, a partir do qual se obtém um produto sólido intermédio
vulgarmente designado por coalhada. Esta operação é realizada pela adição ao leite, de
um fermento ou cultura inicial de bactérias, ao que se denomina coalho. Após a sua
adição, o leite é deixado em repouso o tempo necessário para que a coagulação ocorra.
Após a remoção do soro (dessoramento), a coalhada pode ser transferida directamente
para os moldes/formas, nomeadamente nos queijos granulares; ou prensada
previamente e cortada antes de moldada, nomeadamente nos queijos prato; ou ainda
moída para o fabrico de queijo ralado. Depois de desmoldados, procede-se à salga, que
não funciona apenas como condimento, mas também com a finalidade de remover a
humidade através do efeito osmótico. Para tal, podem ser usadas diversas técnicas,
designadamente pulverização ou imersão em salmoura. No final, o queijo é submetido a
diversos estágios de cura, em câmaras com condições adequadas de humidade e
temperatura, durante tempo variável, em função do tipo de cura pretendido. Depois
deste período, os queijos são enviados para a secção de acabamento ou para a secção
de fatiamento e por fim embalados, paletizados e armazenados na câmara de
ACV da produção de Leite e Derivados
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expedição. O soro, resultante da etapa de dessoramento, é submetido a um processo
de desidratação, originando soro em pó. Este é embalado e vendido como subproduto.
Tendo em consideração todo o processo produtivo acima descrito, foram incluídos
dentro das fronteiras do sistema a produção e o transporte das matérias-primas,
materiais de embalagem, agentes de limpeza e energia (térmica e elétrica). No entanto,
foi excluída a produção dos aditivos requeridos na produção de queijo, como por
exemplo fermento e cultura inicial de bactérias, devido à falta de dados de inventário. O
tratamento dos efluentes gerados na linha de produção de queijo foi também incluído
no sistema, assim como o tratamento/destino final dos resíduos de materiais de
embalagem. De realçar que não foi considerada a produção/manutenção de bens de
capital, tais como veículos, maquinaria, equipamentos, instalações, etc.
4.4.1.4 Alocação
No estudo da ACV do queijo, tal como no dos outros lacticínios avaliados, não foi
possível identificar os fluxos mássicos e energéticos correspondentes a cada linha de
produto. Consequentemente, e pelas mesmas razões, o sistema foi modelado como
uma caixa negra, recorrendo-se à alocação para a partição dos impactes ambientais
entre o produto (queijo) e o subproduto (soro de leite em pó). O critério de alocação
utilizado diferiu do critério usado na avaliação dos outros lacticínios analisados. Neste
estudo optou-se pelo critério económico, baseado no preço médio de mercado dos co-
produtos, devido à disparidade de preços entre ambos. Os preços de primeira venda
considerados para o cálculo foram 4€/kg e 0,6 €/kg, para o queijo e soro de leite em pó,
respetivamente.
4.4.1.5 Metodologia de ACV
Entre as etapas definidas na fase de AICV da metodologia de ACV, apenas a etapa de
classificação e caracterização foram realizadas neste estudo. As etapas de normalização
e ponderação não foram efectuadas, dado que estas são opcionais e não forneceriam
informação robusta adicional para os objetivos estabelecidos neste estudo. A
quantificação dos impactes ambientais foi obtida segundo os fatores de caracterização
admitidos na metodologia de avaliação de impactes midpoint Recipe (Goedkopp et al.,
2009), sendo seleccionadas as seguintes categorias de impacte ambiental: alterações
ACV da produção de Leite e Derivados
57
climáticas (AC), eutrofização de água doce (EAD), eutrofização marinha (EM) e
acidificação terrestre (AT). O software GaBi 6,0 foi utilizado para a implementação
computacional dos inventários (PE international, 2014).
4.4.2 Análise de inventário de ciclo de vida
Na recolha de dados de inventário foi dada preferência a dados primários. Contudo, na
ausência deste tipo de dados foram usados valores da literatura e de bases de dados.
A informação de primeiro plano (foreground data) do inventário do subsistema fábrica
de queijo (SFQ), inventariada na tabela 4.16 em função da unidade funcional (1 kg de
queijo curado), foi baseada em dados específicos de uma indústria de lacticínios
localizada em Portugal, que produz queijo curado, tipo flamengo. Neste sentido, para a
sua elaboração foram recolhidos dados médios anuais do consumo de matérias-primas,
materiais de embalagem, agentes de limpeza, energia térmica e eléctrica, e igualmente
quantificados os principais resíduos gerados na fábrica: resíduos de embalagens e
efluentes. Como já mencionado para os restantes produtos lácteos avaliados, os
resíduos enviados para reciclagem serão utilizados como matérias-primas de outros
processos e portanto não têm impactes ambientais associados.
Uma vez que a indústria produz a sua própria energia térmica, emite CO2, SO2, NOX,
entre outras emissões, decorrentes da queima de combustíveis nas caldeiras. Estas
emissões foram calculadas através dos factores de emissão (Tier 1) indicados no “IPCC
Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories” de 2006 e do “EMEP/EEA air
pollutant emission inventory guidebook” de 2013. As emissões para água provêm dos
efluentes líquidos, após tratamento, à saída da fábrica.
ACV da produção de Leite e Derivados
58
Tabela 4.16 – Inventário de ciclo de vida do subsistema fábrica de queijo (SFQ), expresso por 1 kg de queijo curado.
Fluxo Unidade Valor Fluxo Unidade Valor
Entradas da tecnosfera Saídas para a tecnosfera
Matérias primas Produtos
Leite Cru Kg 8,29 Queijo curado kg 1,00
Leite em Pó Kg 0,129 Soro em pó kg 0,49
Agentes de limpeza Resíduos sólidos
Ácido nítrico Kg 0,037 Cartão para incineração g 1,20
Hidróxido de sódio Kg 0,101 Plástico para incineração g 0,045
Energia Lamas para incineração kg 0,199
Fuelóleo Kg 0,401 Cartão para aterro sanitário g 4,27
Electricidade kWh 1,08 Plástico para aterro sanitário g 0,159
Cartão Kg 0,115 Saídas para o ambiente
PEAD kg 0,015 Emissões para o ar
Água kg 23 CO2 g 6,63
NOx g 4,63
Particulas g 18,02
SO2 g 5,66
Emissões para a água
CQO g 83,52
SST g 17,68
Ntotal
g 2,12
P g 1,42
NO3
-
g 0,074
Os dados de inventário de segundo plano (background data), tais como os processos de
produção aditivos, agentes de limpeza, electricidade, combustíveis fosseis e materiais
de embalagem, bem como de tratamento dos resíduos e efluentes, foram obtidos das
bases de dados ecoinvent (Althaus et al., 2009) e GaBi (PE International, 2014) ou
recursos bibliográficos. Os dados de inventário do processo de produção de leite em pó
(leite com baixo teor de água) foram obtidos de Nielsen et al. (2003).
As caraterísticas dos transportes requeridos para as diversas entradas do subsistema
fábrica de queijo (SFQ), desde as unidades de produção ou distribuição até à indústria de
lacticínios, são descritas na tabela 4.17. Os processos considerados nos transportes
foram obtidos da base de dados GaBi (PE International, 2014).
ACV da produção de Leite e Derivados
59
Tabela 4.17 - Perfil dos transportes considerados no subsistema de fábrica de queijo (SFQ).
Material Tipo de transporte Distância Qualidade dos dados
Leite Cru Camião16-32 ton 40 km Dados reais
Leite em pó Camião16-32 ton 1200 km Dados reais
Agentes limpeza Camião16-32 ton 27km Dados reais
Cartão Camião16-32 ton 100 km Assumido
HDPE Camião16-32 ton 100 km Assumido
4.4.3 Avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados
Na tabela 4.18 são apresentados os resultados da avaliação de ciclo de vida do queijo
curado, expressos em função da unidade funcional adotada no estudo (1 kg de queijo
curado). A contribuição relativa de cada elemento ou processo do sistema para o
impacte total da produção de queijo, por categoria, é graficamente indicada na figura
4.10. Pela sua análise pode concluir-se que à exeção da categoria Eutrofização de Água
Doce os processos de produção de leite cru e leite em pó são identificados como os
principais hotspots ambientais da produção de queijo. Assim, torna-se importante
aprofundar a análise do perfil ambiental da produção primária (leite cru), cuja análise
de resultados se encontra na subseção 4.1.3 do presente relatório. Além destes
processos, identificam-se como pontos críticos as emissões diretas que ocorrem na
indústria de queijo. Nas subseções seguintes, é descrita uma análise mais detalhada dos
resultados, para cada categoria ambiental.
Tabela 4.18 - Resultados da avaliação de impactes associados ao sistema produção iogurte, expressos por 1 kg de
queijo curado.
Categoria de impacte ambiental Unidade Valor
Alterações Climáticas (AC) kg CO2 equivalente 7,487
Eutrofização de água doce (EAD) g P equivalente 0,0016
Eutrofização marinha (EM) kg N equivalente 0,0497
Acidificação Terrestre (AT) kg SO2 equivalente 0,1831
ACV da produção de Leite e Derivados
60
Figura 4.10 - Contribuição relativa (em %) dos processos envolvidos no processo de produção de queijo.
4.4.3.1 Alterações Climáticas
A produção de 1 kg de queijo curado é responsável pela emissão de 7,487 kg de CO2
equivalente. Os processos que representam uma maior contribuição para este impacte
são a produção de leite cru (aproximadamente 70%), seguido da produção de leite em
pó (cerca de 11%) e a produção de eletricidade (aproximadamente 4%). Como já
mencionado na análise de resultados da produção de iogurte, cerca de 90 % das
emissões de GEE resultantes da produção de leite em pó, devem-se à produção de leite
cru, a sua principal matéria-prima. Os restantes processos contabilizados neste sistema
não apresentam uma contribuição relevante.
4.4.3.2 Eutrofização de Água Doce
Da produção de 1 kg de queijo curado resulta a emissão de 0,0016 g de P equivalente.
Nesta categoria, as emissões diretas da fábrica de queijo representam
aproximadamente 60% das emissões, devido às emissões de P para a água, proveniente
dos efluentes líquidos gerados durante o processo. Outras contribuições também
importantes para esta categoria são a produção de leite cru, de agentes de limpeza e
leite em pó, que contribuem com 27%, 5% e 4%, respetivamente. As emissões
0%
20%
40%
60%
80%
100%
AC EAD EM AT
Produção de leite cru Fábrica de queijo
Produção de leite em pó Produção de materiais de embalagem
Produção de fuelóleo (para caldeiras) Produção de eletricidade
Produção de agentes de limpeza Produção de água
Tratamento resíduos Transportes
ACV da produção de Leite e Derivados
61
associadas à produção de agentes de limpeza devem-se à emissão de P e PO43- para a
água.
4.4.3.3 Eutrofização Marinha
A eutrofização marinha resultante deste estudo é de 0,0497 kg de N equivalente, sendo
esta causada, quase na sua totalidade, pela produção de leite (aproximadamente 85%
das emissões são devidas à produção de leite cru e 10% à produção de leite em pó). As
emissões diretas da fábrica de queijo, que representam cerca de 4% da eutrofização
marinha, resultam da geração de efluentes líquidos, sendo emitido N e NO3- para a
água.
4.4.3.4 Acidificação Terrestre
A acidificação terrestre resultante da produção de 1 kg de queijo é de 0,1831 kg de SO2,
para a qual contribuem maioritariamente os processos de produção de leite cru e leite
em pó (aproximadamente 95%, no seu conjunto). As emissões diretas da fábrica de
queijo, que representam cerca de 3% da acidificação terrestre, resultam da emissão de
SO2 e NOX, da queima de combustíveis fosseis consumido para produção de energia
térmica.
4.4.4 Oportunidades de melhoria
De acordo com os resultados obtidos neste estudo é indiscutível que a produção de
leite cru é o processo chave dos impactes ambientais da produção de lacticínios, neste
caso do queijo. Contudo, deverão ser estudadas e analisadas possíveis oportunidades
de melhoria, não relacionadas com a produção primária de leite, que possam minimizar
os impactes ambientais associados à produção de queijo. Neste sentido, são descritas
as seguintes propostas:
Uso de combustíveis alternativos nos sistemas de aquecimento (produção de
calor);
Soluções alternativas de utilização do soro e sorelho como subprodutos.
Conclusões
62
5 Conclusões
Neste estudo foram identificados e caracterizados os processos associados à produção
de leite e derivados em Portugal, numa perspetiva do berço-à-porta da indústria de
lacticínios, e neste âmbito elaborada a Avaliação de Ciclo de Vida dos três produtos
lácteos mais representativos a nível nacional: Leite UHT, iogurte e queijo. Neste sentido,
foram quantificados consumos de recursos e emissões de poluentes, permitindo
calcular os potenciais impactes ambientais associados a cada produto.
Os resultados obtidos no âmbito deste projeto estão em linha com a bibliografia
(Gonzaléz-García et al., 2012, 2013a, 2013b, 2013c; Hospido et al., 2003; Berlim, 2002a;
Berlin et al., 2008), identificando que as maiores cargas ambientais associadas aos
produtos lácteos são originados antes do portão-da-exploração leiteira, na produção
primária de leite, e portanto, deve ser dada uma especial atenção a este sector. Por
esta razão, o leite cru tem sido um dos produtos alimentícios que mais frequentemente
tem sido avaliado (Berlin, 2002b; Basset-Mens, 2008; Castanheira et al., 2010; de Vries
e de Boer, 2010; Sevenster e de Jong, 2008), existindo um número limitados de estudos
sobre o processamento de produtos lácteos (Berlin, 2002a; Gonzaléz-García et al.,
2012,2013a,2013b,2013c; Eide, 2002; van Middelaar, 2011).
Os resultados deste projeto sugerem que a maioria das emissões são
fundamentalmente causadas pela produção da alimentação das vacas leiteiras, em
particular pela produção de alimentos concentrados e silagens. Por outro lado, as
atividades de produção animal, na exploração leiteira, da qual ocorrem emissões
oriundas da fermentação entérica e da gestão do chorume, mostram ter contribuições
também relevantes para o impacte ambiental dos produtos lácteos. Neste contexto, é
importante implementar algumas mudanças tecnológicas e estruturais nas explorações
leiteiras portuguesas a fim de minimizar o seu impacte ambiental.
No que concerne ao impacto ambiental associado às indústrias transformadoras, que
processam o leite para produção dos produtos lácteos, os resultados obtidos
demonstram que, de uma forma geral, os processos mais críticos estão associados às
Conclusões
63
elevadas exigências energéticas dos processos, produção de efluentes líquidos com
elevada carga orgânica e consumo de embalagens.
Referências
64
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