Avaliação simplificada do ciclo de vida de estacas geotérmicas de baixo carbono.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Gomes, Beatriz Maffini
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ciclo de vida 9Avaliação); Concreto; Construção sustentável; Environmental performance; Fontes renováveis de energia; Foundations; Geotermia; Geothermal energy; Life cycle assessment; Low carbon concrete; Recycled steel; Sustainable construction
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-01032024-091427/

Em edifícios típicos de concreto armado, o volume de concreto das fundações representa grande parte do total do uso do material, sendo um fator relevante para o impacto ambiental do edifício. Este trabalho estimou, por meio do método simplificado de avaliação do ciclo de vida (ACV), a energia e o CO2 incorporados de uma estaca convencional em hélice contínua e analisou o potencial de emissão de CO2 da fundação quando um sistema de bomba de calor acoplado ao solo (ground coupled heat pump) é instalado em fundações profundas. Além disso, o estudo estimou a redução no impacto ambiental da estrutura quando o concreto convencional é substituído por uma formulação inovadora baixa em pegada ambiental concreto de baixo carbono. Desta forma, uma estaca convencional e uma estaca geotérmica foram dimensionadas para compor as fundações do edifício CICS Living Lab e as emissões de CO2 e energia incorporada de cada um dos cenários foram avaliados. O sistema geotérmico acoplado permitiu a substituição do consumo de eletricidade por energia geotérmica, portanto foram analisados os tempos de retorno da energia e CO2 incorporados de toda a fundação, bem como o tempo de retorno apenas para restituir o investimento do sistema geotérmico. O estudo concluiu que a introdução do sistema geotérmico provoca um aumento marginal da energia e CO2 incorporados na fundação e em um horizonte de 50 anos, espera-se que o sistema reduza 15 tCO2e e 175 GJ. Já aplicação de um concreto inovador de baixo carbono resultou em uma redução de 39% no CO2 incorporado e de 41% na demanda acumulada de energia em comparação com fundações feitas com concreto convencional. O estudo ainda pode demonstrar a diferença na emissão de CO2 quando o sistema faz uso de vergalhões de aço virgem ou vergalhões com alto teor de aço reciclado. Por fim, ainda foram discutidas oportunidades de melhorias para o sistema apresentar melhor desempenho.