Reciclagem Paginado.p65
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RECICLAGEM 114 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Tecnologia e iniciativas da indústria impulsionam o reaproveitamento de embalagens multimateriais Comuns em embalagens para alimentos e bisnagas para creme dental, os laminados de polietileno e alumínio representam um problema para a reciclagem devido à difícil separação entre as diferentes camadas que os constituem. Para contornar esse obstáculo, a indústria aposta em soluções diversificadas: enquanto algumas empresas aproveitam a própria mistura de plástico e metal para a prensagem de chapas ou mesmo a moldagem de produtos por injeção, novos processos de separação facilitam a reutilização dos materiais isoladamente. Fabio Venturini e Rafael Bettega, da redação de PI O reaproveitamento de embalagens que possuem em sua estrutura camadas de plástico e alumínio – como as caixas de leite longa-vida, sacos para biscoitos e salgadinhos ou bisnagas para creme dental – vem crescendo na indústria de transformação de plásticos, tanto com o surgimento de novas formas de reciclagem quanto com o espaço conquistado pelas técnicas e aplicações já conhecidas. No campo das novidades, processos baseados em descargas de plasma ou banhos químicos separam o plástico e o metal e permitem o reprocessamento desses materiais isoladamente. Enquanto isso, processos já estabelecidos utilizam a própria mistura de plástico e alumínio em aplicações Mesa e cadeiras montadas com as chapas de PEBD e alumínio diversas. Em ambos os casos, parcerias entre empresas recicladoras, instituições de pesquisa, fabricantes e usuários das embalagens têm sido importantes para impulsionar o desenvolvimento tecnológico dos processos de reciclagem e abrir espaço no mercado para os produtos obtidos por meio deles. Uma das tecnologias de separação baseadas em plasma atualmente em desenvolvimento é fruto do trabalho conjunto das empresas TSL (especializada em tratamento de resíduos), TetraPak (fabricante de embalagens cartonadas longa-vida), Klabin (fabricante de papel) e Alcoa (produtora de alumínio). O grupo está construindo uma planta de reciclagem na unidade de Piracicaba (interior do Es- Esquema representando o processo de separação por plasma da TSL tado de São Paulo) da Klabin, com entrada em operação prevista para o início de 2005. A planta deverá ter, segundo informações das companhias, capacidade para processar oito mil toneladas por ano de plástico e alumínio. Desenvolvido pela TSL e já testado em uma planta-piloto montada pela empresa, o sistema utiliza o plasma para aquecer a mistura de polietileno de baixa densidade (PEBD) e alumínio proveniente das embalagens a altíssimas temperaturas. Também conhecido como o “quarto estado da matéria”, o plasma é uma espécie de gás energizado, no qual as moléculas que o constituem se encontram em intensa atividade elétrica. O sistema a ser implantado em Piracicaba consiste em um forno em ambiente de vácuo, alimentado por energia elétrica, no qual são geradas as chamadas “tochas” de plasma. “As tochas são compostas, basicamente, por dois eletrodos entre os quais é mantido um arco elétrico. O arco transfere a maior parte de sua energia para o gás que se deseja aquecer, ionizando-o e gerando assim o plasma térmico”, explica Gunther von Atzingen, supervisor de produto do Departamento de Marketing da TSL. Sem revelar qual é a substância gasosa a partir da qual as tochas de plasma são geradas, Atzingen explica que elas possuem temperatura média de 15.000ºC, mas podem atingir até 50.000ºC. O processo quebra as moléculas do plástico e faz com que o ma- Serviço de consulta 0000 terial evapore e se condense na forma de parafina. O alumínio é recuperado na forma de lingotes e usado pela Alcoa para a produção de novas folhas, que serão reutilizadas nas caixas. A parafina será vendida para a indústria petroquímica e utilizada em suas aplicações já conhecidas (como a produção de lubrificantes, graxas e a fabricação de velas, por exemplo). A separação por plasma será aplicada apenas às camadas de plástico e alumínio das caixas longa-vida. O papel será separado anteriormente por um processo de agitação com água na própria fábrica da Klabin – que já garante assim sua parte nos resultados do processo. Gunther von Atzingen - TSL Gunther von Atzingen - TSL 115 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Reator em que ocorre a separação do material pelo plasma, instalado na planta-piloto da TSL RECICLAGEM 116 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Gunther von Atzingen - TSL empregam essa tecnologia para o início de 2006. Da mesma forma que o processo desenvolvido no Brasil, o da Matsushita utiliza descargas de plasma para separar as camadas de plástico e metal dos filmes laminados. A empresa japonesa não revelou mais informações sobre sua tecnologia, afirmando apenas que a principal aplicação almejada para o sistema é o processamento das embalagens usadas em peças eletrônicas e placas de circuito. Separação sem plasma A separação do plástico e do alumínio das embalagens também Tocha de plasma O mesmo princípio está sendo seguido pela japonesa Matsushita (dona da marca de eletroeletrônicos Panasonic), que também está desenvolvendo, em parceria com a Universidade de Kumamoto, um sistema para a reciclagem de embalagens laminadas por meio de plasma. A Matsushita promete o lançamento comercial dos primeiros equipamentos que Serviço de consulta 0000 Embalagens cartonadas no hidrapulper, antes (esquerda) e depois (direita) da desagregação Serviço de consulta 0000 Serviço de consulta 0000 117 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Mistura de PEBD e alumínio após limpeza pode ser feita sem o uso do plasma. No Brasil, o grupo Telus (Rede Paranaense de Projetos em Desenvolvimento), integrante do Tecpar (Instituto de Tecnologia do Paraná, empresa pública vinculada à Secretaria da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior do governo paranaense), desenvolveu para isso um processo batizado de “neociclagem” química, que já foi aplicado experimentalmente em uma usina mantida pelo grupo em Curitiba, em parceria com a prefeitura da capital paranaense. O processo desenvolvido pelos pesquisadores do Telus submete as embalagens laminadas a um banho químico dentro de um tanque aquecido. Segundo Alexandre Akira Takamatsu, gerente da Divisão de Tecnologias Sociais do grupo, o material é imerso em uma solução baseada em compostos ácidos e tensoativos (ou seja, que diminuem a tensão superficial do líquido em que estão dissolvidos), a qual “age nas interfaces entre as camadas” e causa sua desagregação. Takamatsu afirma que, à temperatura de 80ºC, o banho conclui sua tarefa em cerca de três minutos. O material resultante passa ainda por uma agitação mecânica (que garante sua completa desagregação) antes de ser separado por tipo, compactado e encaminhado para as empresas que o reutilizarão. A usina experimental montada pelo Telus em Curitiba entrou em operação em 2002, mas foi desativada no ano passado por dificuldades financeiras (era mantida apenas com recursos do poder público). O grupo tenta agora reativá-la por meio de parcerias com empresas usuárias de embalagens que forneçam os resíduos de seus processos de envase e empacotamento. Takamatsu afirma que a busca por parceiros está se concentrando entre os usuários de embalagens laminadas apenas com camadas de plástico e alumínio. Segundo o gerente, essas embalagens possuem maior viabilidade econômica em comparação com as cartonadas, pois são utilizadas por um número maior de empresas e simplificam o processo de reciclagem por terem um material a menos em sua composição. PEBD e alumínio juntos Processos mais simples permitem o reaproveitamento de embalagens laminadas sem a separação do plástico e do alumínio. Os dois materiais são transformados em uma espécie de compósito que pode ser usado na fabricação de telhas, chapas e objetos diversos. Extrusão da mistura de PEBD e alumínio Serviço de consulta 0000 RECICLAGEM 118 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 No processo fabricação de chapas e telhas, o material é colocado em fôrmas (à esquerda) que são, então, introduzidas em prensas (à direita) A TetraPak mantém parcerias com empresas que realizam esse tipo de reciclagem com os resíduos de produção de suas caixas longa-vida. Da mesma forma que a tecnologia por plasma, o papel (correspondente a 75% do peso das embalagens) é separado em uma primeira etapa, o que é feito por empresas de reciclagem de papel, que então repassam o restante do material para outras companhias. Segundo Mário Henrique de Cerqueira, engenheiro do Departamento de Desenvolvimento Ambiental da TetraPak, esse processo é feito em hidrapulpers, tanques equipados com rotores (como se fossem grandes liqüidificadores) que provocam Serviço de consulta 0000 a desagregação do papel pela agitação associada à ação da água. O PEBD e o alumínio correspondem, em peso, a 20% e 5% das caixas, respectivamente. Após separada do papel, a mistura dos dois materiais (constituída por 80% de polietileno e 20% de alumínio) pode ser processada por extrusão, inclusive para a produção de pellets destinados à moldagem por injeção. Para isso, o material passa antes por uma nova lavagem (para retirar qualquer sobra de papel) e por um processo de aglutinação, que elimina a umidade e aumenta sua densidade. Em um estudo realizado em 1999 com a colaboração do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)(1), a TetraPak analisou as propriedades do compósito de PEBD e 119 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Telha fabricada pela Ecotop alumínio a partir de pellets extrudados. Os ensaios foram feitos com base nas normas técnicas da ASTM (American Society for Testing and Materials – sociedade americana para testes e materiais). A análise do material indicou, entre outros resultados, temperatura inicial de degradação térmica de 245ºC em atmosfera inerte (argônio) e 229ºC em atmosfera oxidante (ar sintético); temperatura de cristalização de 92ºC; temperatura de fusão de 109ºC; índice de fluidez de 3,87 g/10 min (em média); condutividade elétrica de 1,11 x 10-8 Ω/cm; absorção de água de 0,54% e densidade de 0,90 g/cm 3 . A alta condutividade elétrica é fruto da presença do alumínio na mistura. Já o valor baixo obtido para a densidade (que, para o alumínio isolado, é de 2,7 g/cm 3) se deve, segundo o estudo, à presença de bolhas de ar causadas pela evaporação de umidade em excesso no material, o que poderia ser melhorado com processos de secagem e aglutinação mais eficientes. A avaliação das propriedades mecânicas do compósito obteve valores de resistência à tração de 10,97 MPa; módulo de elasticidade de 177,6 MPa; deformação de 38,86% e resistência ao impacto em ensaio Izod de 302 MPa. Outro destino para o compósito reciclado de plástico e alumínio é a prensagem a quente, que permite a fabricação de chapas e telhas. Nesse caso, a mistura é triturada após a separação do papel e disposta em fôrmas, que são então introduzidas em prensas. O procedimento é semelhante à produção de compensados de madeira. A TetraPak também testou as propriedades de telhas produzidas a partir da reciclagem de seus produtos. Os ensaios foram descritos em um estudo publicado no Serviço de consulta 0000 ano passado(2) pelo Departamento de Desenvolvimento Ambiental da empresa. Os resultados indicaram valores médios de 7,58 MPa para a resistência à tração, 4,2% para o alongamento na ruptura e 15,1 MPa para a resistência à flexão. A absorção de água medida foi de 6,5%, índice bastante baixo se comparado com o definido pelos requisitos para as telhas fabricadas com compostos cimentícios (norma NBR 7581), que é de 37%. O estudo afirma que as telhas produzidas com o compósito reciclado de polietileno e alumínio atendem a todos os parâmetros da norma. Segundo Edy Merendino, engenheiro da área de Desenvolvimento Telha da Ecotop já instalada RECICLAGEM Ambiental da TetraPak, a fabricação de chapas é a atividade mais comum entre os recicladores com que sua empresa mantém vínculos. Esses parceiros não recebem apoio direto da TetraPak no fornecimento de material e no desenvolvimento tecnológico, como já ocorreu no passado, mas sim o que o engenheiro chama de “acompanhamento”. “Nosso foco principal hoje é o apoio à coleta seletiva”, diz Merendino, citando como exemplos de ações promovidas pela empresa a orientação mercadológica a recicladores e a doação de equipamentos a cooperativas de coleta em diversas cidades do País. 120 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Objetos montados com chapas de PEBD e alumínio reciclados das bisnagas da Unilever Tubos para creme dental Também constituídas por filmes laminados de PEBD e alumí- Serviço de consulta 0000 nio, as bisnagas de creme dental são outra fonte de matéria-prima reciclada para a produção de cha- Serviço de consulta 0000 pas e telhas – pelo mesmo processo utilizado no aproveitamento das caixas cartonadas. Muitas das empresas recicladoras que estão nesse ramo de atividade contam também com o apoio das companhias envolvidas na cadeia de produção do creme para obter a matéria-prima. A unidade brasileira da multinacional fabricante de produtos alimentícios, de higiene e limpeza Unilever – dona das marcas CloseUp e Gessy – mantém um programa de incentivo à reciclagem de suas embalagens. A empresa encaminha para o reaproveitamento tanto os refugos de seu processo de envase quanto resíduos pós-consumo (coletados em postos instalados nos supermercados da rede Pão de Açúcar) e adquire alguns dos produtos fa- Serviço de consulta 0000 121 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Banco montado com chapas prensadas produzidas com o material reciclado das bisnagas postos em uma fôrma metálica e embrulhados em um filme de poliéster utilizado como uma espécie de proteção para que o PEBD não grude na prensa, o qual permanece no produto final e é retirado somente no momento da instalação. A fôrma com o material triturado é colocada em uma prensa, onde recebe aquecimento. O tempo de permanência no equipamento, a temperatura de proceso e a pressão não foram revelados pela Ecotop. Na máquina, o PEBD derrete e se funde, formando uma placa lisa com os resíduos de alumínio mantidos na superfície. Uma parte dessas placas é encaminhada para a etapa de corte. Já as que viram telhas passam por uma conformadora para obter o formato ondulado com a retirada posterior das rebarbas. Segundo o diretor da empresa, Amos Rozansky, o material reciclado pode receber pregos e aceita pintura com tinta acrílica. “O mais interessante é que este é um processo de reciclagem que não gera outros resíduos ou efluentes. Todas as aparas, inclusive o pó gerado durante a produção das chapas, são recolocados no início do processo; não há perda de material”, afirma Rozansky. O tamanho padrão das chapas da Ecotop é 2.200 x 1.000 x 6 mm bricados a partir dos tubos reciclados – como móveis montados a partir das chapas – para uso próprio. A Ecotop, sediada no município de Barueri, região da Grande São Paulo, faz a reciclagem dos tubos utilizando material fornecido pela Unilever e pela DixieToga, fabricante das bobinas de semi-acabados para conversão na embalagem. A empresa reaproveita apenas resíduos industriais – rebarbas de processo, bobinas e tubos defeituosos – e emprega o método de prensagem e aquecimento do material triturado para fabricar chapas e telhas. Uma parte da produção é utilizada na construção civil como tapumes para canteiros de obras e forros de telhados, por exemplo. A outra parcela vira telhas que substituem as convencionais, produzidas com compostos cimentícios. Estes produtos já são fornecidos pela empresa em estados como Bahia, Mato Grosso, Paraná, Pernambuco, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul, Santa Catarina e São Paulo, entre outros. O processo de produção da Ecotop começa com a colocação do material em um moinho Vassouras cujas bases foram moldadas por injeção com o para trituração. Em secompósito PEBD/alumínio guida, os flakes são dis- Serviço de consulta 0000 RECICLAGEM (comprimento x largura x espessura), mas elas podem ser fabricadas, sob encomenda, com espessuras de 3 a 10 mm. Já as telhas são fabricadas somente com a dimensão de 2.200 x 900 x 6 mm. A garantia de fábrica das telhas é de cinco anos. A Ecotop garante que o produto possui percentual nulo de absorção de água e propicia o isolamento térmico e acústico dos ambientes. “O material plástico não proporciona a retenção de calor em ambiente coberto por essas telhas, e o alumínio que permanece na superfície também ajuda a refletir a luz do sol”, explica Rozansky. A Ecotop submeteu seus produtos a testes de carga. Foram realizados dois tipos de ensaios, nos quais algumas telhas receberam pesos sobre a sua região central. Serviço de consulta 0000 122 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Em um desses casos, algumas telhas foram posicionadas individualmente sobre três apoios (dois nas extremidades e um no centro), suportando uma força vertical de 250 kg sem afundamentos ou envergaduras. No teste com apenas dois apoios nas extremidades, quando a aplicação da força vertical atingiu 200 kg a telha começou a se inclinar no centro. Fontes diversificadas de matéria-prima Algumas empresas fabricam telhas e chapas utilizando como matéria-prima tanto os resíduos das bisnagas para creme dental quanto os de embalagens cartonadas longa-vida. É esse o caso da Ecoway (Itupeva, SP), que também reaproveita refugos da Unilever e Serviço de consulta 0000 emprega o mesmo processo da Ecotop para produzir chapas destinadas principalmente a aplicações como tapumes para a construção civil e separação de cargas em depósitos. A empresa, que utiliza tanto os resíduos industriais quanto os pós-consumo, começou a utilizar o material descartado pela Unilever recentemente (há cerca de três meses), mas já trabalhava anteriormente com embalagens cartonadas. As chapas fabricadas pela Ecoway têm espessura de 2 a 15 mm. Segundo o proprietário da empresa, João Paulo Adolpho, elas apresentam como principal vantagem em relação aos compensados de madeira a resistência à umidade. “As placas de plástico e alumínio duram até dez vezes mais”, garante o empresário. Serviço de consulta 0000 123 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004 Serviço Ecotop – tel. (11) 4168-3111; fax (11) 4168-1771; [email protected] Ecoway – tel. (11) 4496-3764 Ibicunha – tel. (44) 232-6329 Klabin – tel. (11) 3046-5800; fax (11) 3046-5926; www.klabin.com.br Matsushita – www.matsushita.co.jp Telus – tel. (41) 316-3002 ou 316-3092; fax (41) 316-3087; www.tecpar.br/telus TetraP ak (Divisão de DesenvolvietraPak mento Ambiental) – tel. (19) 3879-8075; fax (19) 3879-8015; www.tetrapak.com.br TSL Ambiental – tel. (11) 30494444; fax (11) 3044-3141; www. tslambiental.com.br Unilever – tel. (11) 3741-4326; www.unilever.com.br Vöwa – tel. (49 0) 8234-96560; fax (49 0) 8234-965650; www.voewa.de A Ibicunha (de Marialva, PR), também reaproveita caixas longavida e bisnagas para a produção de suas telhas, que medem 2.130 mm x 940 mm (com 6 mm de espessura). Segundo o proprietário da empresa, Emiliano Cunha, as telhas fabricadas com o material proveniente das caixas longa-vida diferem das produzidas com as bisnagas apenas na aparência, pois ambas possuem as mesmas propriedades. Cunha processa cerca de 15 toneladas por mês de tubos e 80 de caixas cartonadas, quantidade que considera pequena. “Gostaria de ter 200 toneladas por mês”, afirma o dono da empresa, que só não processa resíduos pós-consumo porque, segundo ele, esse material já é absorvido por outras recicladoras. Para Cunha, não existe quantidade suficiente de material para atender ao interesse crescente do mercado pelas telhas recicladas. “É preciso pensar mais em coleta seletiva no Brasil”, cobra o empresário. como PVC, PU, PE, PS e fibras naturais – sintéticas ou mistas. A Vöwa reprocessa produtos como potes de iogurte, cabos elétricos, embalagens de alimentos e até produtos orgânicos, como fibras naturais, couro e palha. O princípio é basicamente o mesmo (prensagem e aquecimento), mas no caso alemão são utilizadas substâncias aglutinantes que, dependendo do material, são aplicadas em proporção de 3 a 10%, o que proporciona um acabamento superficial mais liso em relação ao produto brasileiro. O tempo de aquecimento, a temperatura e a pressão dependem do material processado. Prensagem com aglutinantes Uma outra técnica de reciclagem de materiais plásticos por prensagem também aproveitável para produtos laminados é utilizada pela companhia alemã Vöwa. O método, bastante semelhante ao das empresas fabricantes de telhas, é empregado na fabricação de semi-acabados a partir de refugos industriais de diferentes materiais, Serviço de consulta 0000 BIBLIOGRAFIA 1) VON ZUBEN, Fernando; NEVES, Fernando. Reciclagem do alumínio e polietileno presentes nas embalagens cartonadas TetraPak. Artigos Técnicos, TetraPak, jan. 2003. 2) CERQUEIRA, Mário Henrique de. Placas e telhas produzidas a partir da reciclagem do polietileno/alumínio presentes nas embalagens TetraPak. Artigos Técnicos, TetraPak, jan. 2003.