Circular Economy and Food Recovery Hierarchy options applied to Organic by-products Management in Food Distribution Centers
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Informações
Título
Circular Economy and Food Recovery Hierarchy options applied to Organic by-products Management in Food Distribution Centers
Autor(es)
Federico Sulis
Orientador(es)
Feni Dalano Roosvelt Agostinho
Data de Defesa
20/06/2023
Resumo (EN)
About one-third of annual global food production for human consumption is wasted, with environmental and social implications. Therefore, food waste reduction and its valorization by considering it an organic by-product of the food supply chain is of fundamental importance towards a more sustainable world, as recognized by both the circular economy (CE) principles and the food recovery hierarchy (FRH). By following CE and FRH recommendations, this study assesses the food recovery hierarchy options searching for the best solutions to valorize the organic by-products (OBP) generated by the Brazilian food distribution center called CEAGESP, located in São Paulo city. Among the FRH options, eight scenarios for the CEAGESP’s OBP (37,652 tons/yr) are evaluated, from landfilling (current scenario) to food donation and biorefinery alternatives. Life cycle assessment (LCA), by accounting for nine impact categories, and Emergy synthesis, by calculating traditional and new sustainability indicators, are applied to verify the environmental performance of the current and modelled scenarios to achieve a complementary perspective. LCA results show that donation scenarios have the least environmental burdens for all the nine LCA impact categories assessed, biorefinery scenarios have an intermediate performance and worst-case scenarios correspond to landfilling the OBP, considering or not the electricity generation. Differences over ten times in comparative bases among the best and worst-case scenarios were obtained by fossil depletion, global warming, human toxicity, water and metal depletion on LCA's impact categories. The Brazilian characteristic of electricity generation from hydropower plants have considerable influence in some LCA impact categories as Global Warming and Water depletion, especially when accounting for the avoided emissions. Results from Emergy synthesis shows, by far, higher net emergy obtained by the donation scenario, in comparison with biorefinery and landfilling. Donation can save 29 times more emergy than the emergy invested, while biorefinery 1.5 times, and those options located at the bottom of the FRH show lower emergy savings allied to a higher emergy investment. Results highlight the environmental advantages in donating the edible fraction of OBP of CEAGESP, followed by a biorefinery scenario recovering energy and materials, both options aligned with the concepts of CE towards a sustainable development. Donation and biorefinery options are able to achieve, simultaneously, a higher number of UN sustainable development goals, and the best performance for LCA and Emergy indicators, therefore, these scenarios should be promoted by public policies.
Resumo
Cerca de um terço da produção global anual de alimentos para consumo humano é desperdiçado, com implicações ambientais e sociais. A redução do desperdício alimentar e a sua valorização, considerando-se os alimentos rejeitados como um subproduto orgânico da cadeia de abastecimento alimentar, é de fundamental importância para um mundo mais sustentável, como reconhecido pelos princípios da economia circular (EC) e pela hierarquia de recuperação de alimentos (HRA). Seguindo as recomendações da EC e HRA, este estudo avalia as opções de hierarquia de recuperação de alimentos, buscando as melhores soluções para valorizar os subprodutos orgânicos (SPO) gerados pelo centro de distribuição de alimentos brasileiro denominado CEAGESP, localizado na cidade de São Paulo. Dentre as opções de HRA, são avaliados oito cenários para os SPO da CEAGESP (37.652 toneladas/ano), incluindo o aterro (cenário atual) e cenários de doação e biorrefinaria, como alternativas. A avaliação do ciclo de vida (ACV), por meio da contabilização de nove categorias de impacto, e a síntese de Emergia, por meio do cálculo de indicadores de sustentabilidade tradicionais e novos, são aplicadas para verificar o desempenho ambiental dos cenários atuais e propostos, segundo uma perspectiva complementar. Os resultados de ACV mostram que os cenários de doação têm os menores impactos ambientais para todas as nove categorias de impacto da ACV avaliadas, os cenários de biorrefinaria têm um desempenho intermediário e os piores cenários correspondem ao aterro do SPO, considerando-se ou não a geração de eletricidade. Diferenças superiores a dez vezes nas bases comparativas entre os melhores e piores cenários foram obtidas por uso dos combustiveis fósseis, aquecimento global, toxicidade humana, consumo de água e consumo de metais nas categorias de impacto da LCA. As características brasileiras de geração de eletricidade a partir de usinas hidrelétricas têm influência considerável em algumas categorias de impacto da ACV, como Aquecimento Global e Consumo da Água, principalmente quando as emissões evitadas são contabilizadas. Os resultados da síntese de Emergia mostram emergia líquida muito maior obtida pelo cenário de doação em comparação com biorrefinaria e aterro. A doação é capaz de salvar 29 vezes mais emergia se comparada com emergia investida, enquanto a biorrefinaria, 1,5 vezes e as opções localizadas na parte inferior do HRA apresentam menor economia de emergia aliada a um maior investimento em emergia. Os resultados destacam as vantagens ambientais em doar-se a fração comestível de SPO da CEAGESP, seguidos de um cenário de biorrefinaria capaz de recuperar energia e materiais, ambas opções alinhadas com os conceitos da EC para um desenvolvimento sustentável. As opções de doação e biorrefinaria são capazes de atingir simultaneamente um maior número de metas de desenvolvimento sustentável da Nações Unidas e um melhor desempenho para os indicadores ACV e Emergia, portanto, esses cenários devem ser promovidos pelas políticas públicas.
Tipo
Tese
Palavras-chave
Circular Economy; Food Recovery Hierarchy; Life Cycle Assessment; Emergy; Food Donation; Biorefinery
Publicado em
Sulis, F.; Agostinho, F. D. R..(Orientador). Circular Economy and Food Recovery Hierarchy options applied to Organic by-products Management in Food Distribution Centers. 2023. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) - Universidade Paulista, São Paulo, 2023. Disponível em: https://repositorio.unip.br/dissertacoes-teses-programa-de-pos-graduacao-stricto-sensu-em-engenharia-de-producao/circular-economy-and-food-recovery-hierarchy-options-applied-to-organic-by-products-management-in-food-distribution-centers/
Área de Concentração
Sustentabilidade em Sistemas de Produção
Linha de Pesquisa
Avanços em Produção Mais Limpa e Economia Circular
Grupo de Pesquisa da UNIP cadastrado no CNPq
Produção e meio ambiente
Instituição
Universidade Paulista
Financiamento
FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (2018/14739-1)
Direito de Acesso
Acesso Aberto