• Energy Research

La matrice d'énergie électrique au Brésil comprend principalement de l'énergie provenant de centrales hydroélectriques, soit environ 60,8 %. Cette large participation présente une certaine vulnérabilité en période de sécheresse et souvent la matrice énergétique électrique du pays est complétée par l'utilisation d'autres sources d'énergie, telles que thermoélectrique. Bien qu'il figure actuellement parmi les plus grands producteurs d'énergie éolienne terrestre au monde, le Brésil n'a pas encore commencé à développer cette source d'énergie dans le segment offshore. Cependant, cette étude montre que l'énergie éolienne offshore peut être une source d'énergie complémentaire pour la matrice énergétique électrique du pays, et ainsi remplacer d'autres sources d'énergie qui ont plus d'impact sur l'environnement. Par conséquent, cette étude a cherché à développer une méthodologie qui peut être facilement reproduite à l'aide d'outils d'accès libre, dans le but de contribuer au développement de la technologie éolienne offshore et à la recherche future dans le pays. Les résultats montrent une grande production d'énergie éolienne offshore dans la région sud-est du Brésil. Le point de collecte de données « Cabo Frio 2 » présentait la production annuelle la plus élevée d'énergie éolienne offshore. Cependant, l'étude a opté pour le point de collecte« Arraial do Cabo-A606 » situé dans l'état de Rio de Janeiro et à des profondeurs océaniques accessibles par des fondations fixes. La matriz de energía eléctrica en Brasil comprende principalmente energía de centrales hidroeléctricas, aproximadamente el 60,8%. Esta gran participación presenta cierta vulnerabilidad en períodos de sequía y muchas veces la matriz energética eléctrica del país se complementa con el uso de otras fuentes de energía, como la termoeléctrica. A pesar de que actualmente se encuentra entre los mayores productores de energía eólica terrestre del mundo, Brasil aún no ha comenzado a desarrollar esta fuente de energía en el segmento offshore. Sin embargo, este estudio muestra que la energía eólica marina puede ser una fuente de energía complementaria para la matriz de energía eléctrica del país y, por lo tanto, reemplazar otras fuentes de energía que tienen un mayor impacto en el medio ambiente. Por lo tanto, este estudio buscó desarrollar una metodología que pueda replicarse fácilmente utilizando herramientas de libre acceso, con el objetivo de contribuir al desarrollo de la tecnología eólica marina y la investigación futura en el país. Los resultados muestran una gran producción de energía eólica marina en la región sureste de Brasil. El punto de recolección de datos "Cabo Frío 2" presentó la mayor producción anual de energía eólica marina. Sin embargo, el estudio optó por el punto de recolección "Arraial do Cabo-A606" ubicado en el estado de Río de Janeiro y a profundidades oceánicas a las que se puede llegar mediante cimentaciones fijas. The electric energy matrix in Brazil mostly comprises energy from hydroelectric power plants, approximately 60.8%. This large participation presents some vulnerability in periods of drought and often the country's electric energy matrix is complemented by the use of other energy sources, such as thermoelectric. Even though it is currently among the largest onshore wind power producers in the world, Brazil has not yet started developing this energy source in the offshore segment. However, this study shows that offshore wind energy can be a complementary energy source for the country's electric energy matrix, and thus replace other energy sources which have more impact on the environment. Therefore, this study sought to develop a methodology that can be easily replicated using free access tools, aiming to contribute to the development of offshore wind technology and future research in the country. The results show a large production of offshore wind energy in the southeastern region of Brazil. The "Cabo Frio 2″ data collection point presented the highest annual production of offshore wind energy. However the study opted for the "Arraial do Cabo-A606″ collection point located in the state of Rio de Janeiro and at ocean depths that can be reached by fixed foundations. تتكون مصفوفة الطاقة الكهربائية في البرازيل في الغالب من الطاقة من محطات الطاقة الكهرومائية، ما يقرب من 60.8 ٪. تمثل هذه المشاركة الكبيرة بعض الضعف في فترات الجفاف وغالبًا ما تستكمل مصفوفة الطاقة الكهربائية في البلاد باستخدام مصادر الطاقة الأخرى، مثل الطاقة الحرارية. على الرغم من أنها حاليًا من بين أكبر منتجي طاقة الرياح البرية في العالم، إلا أن البرازيل لم تبدأ بعد في تطوير مصدر الطاقة هذا في القطاع البحري. ومع ذلك، تظهر هذه الدراسة أن طاقة الرياح البحرية يمكن أن تكون مصدرًا مكملًا للطاقة لمصفوفة الطاقة الكهربائية في البلاد، وبالتالي تحل محل مصادر الطاقة الأخرى التي لها تأثير أكبر على البيئة. لذلك، سعت هذه الدراسة إلى تطوير منهجية يمكن تكرارها بسهولة باستخدام أدوات الوصول المجاني، بهدف المساهمة في تطوير تكنولوجيا الرياح البحرية والبحوث المستقبلية في البلاد. تظهر النتائج إنتاجًا كبيرًا لطاقة الرياح البحرية في المنطقة الجنوبية الشرقية من البرازيل. قدمت نقطة جمع البيانات "كابو فريو 2" أعلى إنتاج سنوي لطاقة الرياح البحرية. ومع ذلك، اختارت الدراسة نقطة تجميع "Arraial do Cabo - A606" الواقعة في ولاية ريو دي جانيرو وفي أعماق المحيطات التي يمكن الوصول إليها بواسطة أساسات ثابتة.

Objectif Le but de cet article est de passer en revue la littérature sur la performance environnementale de la fabrication additive (FA) et d'évaluer l'utilisation de l'analyse du cycle de vie (ACV) dans ces études. Purpose The purpose of this paper is to overview the literature about the environmental performance of additive manufacturing (AM) and to evaluate the use of life cycle assessment (LCA) on these studies. Propósito El propósito de este documento es revisar la literatura sobre el desempeño ambiental de la fabricación aditiva (AM) y evaluar el uso de la evaluación del ciclo de vida (ACV) en estos estudios. الغرض من هذه الورقة هو إلقاء نظرة عامة على الأدبيات حول الأداء البيئي لتصنيع المواد المضافة (AM) وتقييم استخدام تقييم دورة الحياة (LCA) في هذه الدراسات.

Abstract Lean and Green seeks to increase added value and reduce waste generation, while also improving environmental sustainability performance in production activities. However, no studies were found exploring the potential results by combining Lean and Green with eco-efficiency assessments in the construction sector. Therefore, this paper aimed at proposing and testing a Lean and Green approach in three steps. Step 1 was based on the Value Stream Mapping application to calculate the Value Added of construction activities; step 2 focused on the Life Cycle Assessment of evaluated construction activities, and step 3 performed an eco-efficiency assessment of construction sites to guide decision-makers on selecting more lean and sustainable construction materials and strategies. A case study was developed for a 300m²-house construction considering two build options (reinforced concrete frame vs. light steel frame). The results affirm that light steel framing showed a Value Added 43% higher than the reinforced concrete in step 1, whilst having 8% less Global Warming Potential impacts in step 2. Step 3 concluded that light steel framing was 1.38 times more eco-efficient than the concrete structure. The proposed approach can be suitable for any building system evaluation in terms of construction technologies, materials, and/or production strategies and investigations towards more sustainable production.

Carbon fibers have been widely used in composite materials, such as carbon fiber-reinforced polymer (CFRP). Therefore, a considerable amount of CFRP waste has been generated. Different recycling technologies have been proposed to treat the CFRP waste and recover carbon fibers for reuse in other applications. This study aims to perform a life cycle assessment (LCA) to evaluate the environmental impacts of recycling carbon fibers from CFRP waste by steam thermolysis, which is a recycling process developed in France. The LCA is performed by comparing a scenario where the CFRP waste is recycled by steam-thermolysis with other where the CFRP waste is directly disposed in landfill and incineration. The functional unit set for this study is 2 kg of composite. The inventory analysis is established for the different phases of the two scenarios considered in the study, such as the manufacturing phase, the recycling phase, and the end-of-life phase. The input and output flows associated with each elementary process are standardized to the functional unit. The life cycle impact assessment (LCIA) is performed using the SimaPro software and the Ecoinvent 3 database by the implementation of the CML-IA baseline LCIA method and the ILCD 2011 midpoint LCIA method. Despite that the addition of recycling phase produces non-negligible environmental impacts, the impact assessment shows that, overall, the scenario with recycling is less impactful on the environment than the scenario without recycling. The recycling of CFRP waste reduces between 25 and 30% of the impacts and requires about 25% less energy. The two LCIA methods used, CML-IA baseline and ILCD 2011 midpoint, lead to similar results, allowing the verification of the robustness and reliability of the LCIA results. The recycling of composite materials with recovery of carbon fibers brings evident advantages from an environmental point of view. Although this study presents some limitations, the LCA conducted allows the evaluation of potential environmental impacts of steam thermolysis recycling process in comparison with a scenario where the composites are directly sent to final disposal. The proposed approach can be scaled up to be used in other life cycle assessments, such as in industrial scales, and furthermore to compare the steam thermolysis to other recycling processes.