DEDICATÓRIA Dedico este trabalho a meus irmãos, André e Márcia e, especialmente, a meus pais, Francisco e Maria, que forjaram meu caráter e me ensinaram a nunca desistir diante dos obstáculos que a vida nos reserva e a buscar a felicidade nas coisas mais simples da vida. Também dedico este trabalho a minhas filhas, Tatiana e Larissa, de quem eu muito me orgulho e que são a alegria de minha vida. Por fim, dedico esta tese a minha esposa, Jessica, por ter instigado em mim a vontade de fazer um

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... torado. Seu entusiasmo com a pesquisa científica-desde o mestrado ao pós-doutoradofoi um convite para eu acompanhá-la em diversos experimentos de bancada com modelo animal. A observação de sua dedicação e prazer pela ciência serviram de incentivo para eu embarcar nesta longa jornada. AGRADECIMENTOS Meus sinceros agradecimentos vão para: A Profa. Suani Coelho, por aceitar me orientar e acreditar em mim desde o primeiro contato pessoal. Seu cuidado "maternal" com os orientandos tornou-se uma marca registrada e importante para nosso desenvolvimento e amadurecimento acadêmico. A Universidade de São Paulo, pela oportunidade de realização do curso de doutorado. A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Brasil, pela viabilização econômica do presente trabalho, via Código de Financiamento 001. A PRé Sustainability, empresa holandesa, pela disponibilização da ferramenta de ACV. A Ecoinvent, empresa suíça, pela disponibilização da ferramenta de banco de dados. O Prof. Gil Anderi, coorientador, pela paciência para "iluminar" meu caminho durante os primeiros passos na direção da avaliação do ciclo de vida de um produto. Alex Nogueira, coorientador extraoficial, pela tutoria sobre a ferramenta SimaPro, dicas sobre a modelagem dos dados e conversas esclarecedoras a respeito da ACV do biodiesel, fundamentais para a escrita da tese. Henrique Maranduba, pelas dicas e "consultoria" técnica inicial. Joel Calhau, Rodolfo Soffiatti, Marcos Pina e Breno da Silveira, pela gentileza durante as conversas sobre óleo residual de fritura e sobre a produção de biodiesel oriundo dessa matériaprima, como também pelas visitas de campo para a coleta de dados primários. Meus colegas, pela inspiração e incentivo ao longo de todo o meu trajeto no Instituto de Energia e Ambiente da USP. Meus professores, por contribuírem para o avanço de minha formação acadêmica. Os funcionários da Administração, da Biblioteca e, em especial, os da Secretaria de Pós-Graduação do IEE, Juliana, Adriana, Raphael e Luciano, pelos lembretes, avisos e comunicações referentes a datas e prazos a serem cumpridos. Minha esposa Jessica, pelo incentivo para que eu pudesse percorrer o caminho de um doutorado, o qual ela própria percorreu há alguns anos, e cuja maestria serviram de inspiração para eu cumprir tal empreitada. Agradeço também pelas dicas e pela revisão do trabalho. Meu Deus, pelas bênçãos e forças para que eu perseverasse e pudesse chegar até o final dessa etapa importante de minha vida, superando obstáculos e seguindo em frente. A todos, o meu muito obrigado! Quando o mundo nos fala "desista", a esperança sussurra "tente uma vez mais". Billy Graham I have no special talents. I am only passionately curious. Albert Einstein RESUMO DE OLIVEIRA, Fernando Carlos. Comparação de impactos ambientais do biodiesel produzido a partir do óleo residual de fritura via rotas etílica e metílica. 2020. 157 f. Tese (Doutorado em Ciências). Programa de Pós-Graduação em Energia, Instituto de Energia e Ambiente, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Este trabalho de doutorado teve como objetivos avaliar o desempenho ambiental do biodiesel de óleo residual de fritura por meio da análise comparativa de sua produção pelas tecnologias da transesterificação etílica, transesterificação metílica e hidroesterificação metílica. A Avaliação do Ciclo de Vida como metodologia criou as bases para que a comparação de tais rotas tecnológicas pudesse ser feita por dois métodos diferentes: o método que calcula os impactos ambientais oriundos de emissões que saem de um sistema (definido como Método CML), e o método que calcula a Demanda Cumulativa de Energia ao quantificar as demandas energéticas que entram no sistema e que resultam no indicador de retorno sobre a energia investida (definido como Método CED). Pela ótica do Método CML, as duas rotas metílicasquando comparadas com a etílicaobtiveram melhores resultados em cinco de oito categorias de impacto avaliadas: Toxicidade Humana, Mudança Climática, Acidificação Terrestre, Eutrofização e Formação Fotoquímica de Oxidantes. Já a rota etílica obteve melhores resultados nas outras três categorias de impacto: Depleção da Camada de Ozônio, Ecotoxicidade Marinha e Depleção de Recursos Fósseis. O Método CML mostrou ainda que os maiores impactos ambientais da rota etílica decorreram principalmente dos processos produtivos do etanol e da cana-de-açúcar, bem como do uso da terra e de fertilizantes na fase de cultivo, especialmente a vinhaça. A hidroesterificação metílicaquando comparada com a transesterificação metílicaobteve melhores resultados também em cinco de oito categorias de impacto: Mudança Climática, Depleção da Camada de Ozônio, Ecotoxicidade Marinha, Formação Fotoquímica de Oxidantes e Depleção de Recursos Fósseis. Os principais motivos foram porque os processos de extração e produção de petróleo e gás natural, além da produção de diesel e seu consumo nas etapas de transporte, causaram maiores impactos à transesterificação metílica. Já pela ótica do Método CED, a rota etílica foi a que apresentou o melhor resultado entre as três avaliadas, uma vez que ela foi a que consumiu menos energia fóssil para produzir a mesma quantidade de energia renovável. Quando as duas rotas metílicas são comparadas entre si, o resultado da hidroesterificação foi melhor do que o da transesterificação. O Método CED também mostrou que os processos de produção e extração de petróleo, o diesel usado no transporte de matérias-primas e insumos, bem como os processos de produção e extração do gás natural (matéria-prima para a produção de metanol) foram os principais responsáveis pelo maior consumo energético das rotas metílicas em comparação com o da rota etílica. Palavras-chave: Biodiesel. Óleo Residual de Fritura. ACV. Avaliação do Ciclo de Vida. Impacto Ambiental. Demanda Cumulativa de Energia. ABSTRACT DE OLIVEIRA, Fernando Carlos. Comparison of environmental impacts of biodiesel produced from used cooking oil via ethyl and methyl routes. 2020. 157 p. Thesis (Doctor in Sciences). Graduate Program in Energy, Institute of Energy and Environment, University of São Paulo, São Paulo, 2020. This PhD study aimed to assess the environmental impacts of biodiesel from used cooking oil by means of a comparative analysis of its production from ethyl and methyl transesterification, as well as methyl hydroesterification. The Life Cycle Assessment approach as a methodology provided the basis for comparing such technological routes by two different methods: one that assessed the environmental impacts (CML), and another that analyzed the Cumulative Energy Demand (CED). The CML results showed in this study that the two methyl routeswhen compared to the ethyl routewere environmentally better in five out of eight assessed impact categories: Human Toxicity, Global Warming Potential, Terrestrial Acidification, Eutrophication, and Photochemical Oxidation. On the other hand, the ethyl route presented the lowest environmental impacts in three assessed categories: Ozone Layer Depletion, Marine Ecotoxicity, and Resource Depletion. The CML results also showed that the greatest environmental impacts of the ethyl route are ascribed to the production process of sugarcane and ethanol, as well as the use of soil and fertilizers during the agricultural phase, especially vinasse. These results also showed that methyl hydroesterification was better than ethyl transesterification also in five out of eight impact categories: Global Warming Potential, Ozone Layer Depletion, Marine Ecotoxicity, Photochemical Oxidation, and Resource Depletion. When the performance of each route is analyzed by the CED method, the result of the ethyl route was two and a half times better than that of hydroesterification and almost three times better than that of methyl transesterification. When the two methyl routes are compared to each other, the result of hydroesterification was better than that of transesterification. The CED method also showed that the production and extraction process of crude oil, diesel used to transport raw materials, in addition to the extraction and production of natural gas (raw material for the production of methanol) were the main contributors to a higher energy consumption of both methyl routes when compared with the ethyl route.