Mini Curso Reciclagem de Plásticos - Mercado da Reciclagem
Plásticos de Engenharia, Reciclagem e Impactos Ambientais.ppt
1. 1
Polilab Consultoria
Plásticos de Engenharia, Reciclagem e Avaliação do Ciclo de Vida
Fernando José Novaes - Polilab Consultoria Empresarial
São Paulo, SP - 22 de novembro de 2018
SEMINÁRIO
Plásticos de Engenharia, Reciclagem e
Avaliação do Ciclo de Vida
2. 2
Agenda
Apresentação da empresa
Um pouco de história
Plásticos de engenharia
Conceitos sustentabilidade
PNRS - Reciclagem - Estudo de casos
Avaliação do ciclo de vida
9. 9
Mr.McGuire: Come with me for a minute. I want to talk to you.
I just want to say one word to you. Just one word.
Ben: Yes, sir.
Mr.McGuire: Are you listening ?
Ben:Yes sir, I am.
Mr.McGuire: PLASTICS.
Ben: Exactly how do you mean ?
Mr.McGuire: There is a great future in plastics. Think about it. Will you think about it ?
Ben: Yes I will.
Em a “Primeira Noite de um Homem”, 1967, com Dustin Hoffman Diálogo profético
10. 10
Plásticos de Engenharia
Os plásticos de engenharia
compreendem materiais de
alto desempenho que oferecem
um diferencial de propriedades
para obter esse desempenho.
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Plásticos de Engenharia
Principais plásticos de engenharia
Poliamida 66 Nylon 66 - PA66
Poliamida 6 Nylon 6 – PA6
Acrilonitrila Estireno Butadieno ABS
Poliacetal (Poli Oxido de Metileno) POM
Acrilico (Poli Metil Metacrilato) PMMA
Policarbonato PC
Poli Butileno Tereftalato PBT
Poli Etileno Tereftalato PET
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Componentes Elétricos
Sistemas de Combustível
Sistemas de Combustível
Tampas de Combustível
Release Porta-Malas e Combustível
Roscas e Mancais
Plásticos de Engenharia
16. 16
Plásticos de Engenharia
Principais plásticos de engenharia - alto desempenho
Poli Eter eter cetona PEEK
Poli sulfeto de fenileno PPS
Poli tetrafluoroetileno PTFE
Poli clorotrifluoretileno de vinilideno Viton
Fluoreto de polivinidileno PVDF
Poliftalamida PPA
Poliarilamida PARA
Cristal Líquido Polimérico LCP
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Laminado hibrido - Matriz de PEEK - Fibra de carbono
Aplicação - A Boeing concebeu o laminado híbrido metal-fibra (LMF), composto por lâminas de
titânio (Ti) e matriz polimérica termoplástica PEEK reforçada com fibras de carbono (ou
Grafite), de modo a satisfazer as exigências estabelecidas para aplicações aeronáuticas em
temperaturas relativamente elevadas, da ordem de 180°C, tal como esperadas em fuselagens
de aeronaves operando a Mach 2.5, quando as ligas de alumínio de alta resistência não exibem
desempenho mecânico aceitável
21. 21
Pertencem a outra “família” de materiais poliméricos, que são
produzidos a partir de uma mistura mecânica ou reativa dos
componentes.
Essa mistura nos da um aumento em propriedades específicas,
em relação aos seus componentes isoladamente. Existem
aspectos econômicos para se considerar quando da opção por
uma blenda polimérica.
Blendas mais comuns: ABS/PC; ABS/PVC; PC/PBT; ABS/PA;
ASA/PC; PPO/PS; PPO/PA; PPO/PS/PA...
Plásticos de Engenharia - Blendas Poliméricas
22. 22
Isto porque todas as outras propriedades do sistema dependem do número de
fases, de sua morfologia e da adesão entre elas. Estes parâmetros são
determinados por interações entre as moléculas dos diferentes componentes.
Compatibilidade, por sua vez, tem a ver com determinadas propriedades
desejadas a um produto. A blenda é dita compatível, quando suas propriedades
são aquelas desejadas.
Assim, uma blenda miscível ou imiscível pode ou não ser compatível, dependendo
se as propriedades procuradas foram alcançadas ou não.
Plásticos de Engenharia - Blendas Poliméricas
A B
+ Blenda
Para qualquer sistema
multicomponente (blendas) a
propriedade mais importante
é a miscibilidade.
A miscibilidade está
diretamente relacionado com
a solubilidade do sistema.
23. 23
ΔG ... é a variação molar da energia da mistura (KJ/mol);
ΔH .... é a variação molar da entalpia da mistura (KJ/mol);
ΔS .... é a variação molar da entropia da mistura ( J/mol.K) e
T ...... a temperatura absoluta (K).
Essa equação permite três possibilidade aos sistemas poliméricos:
ΔG > 0 , o sistema é imiscível (duas ou mais fases)
ΔG = 0 , o sistema esta em equilibro dinâmico
ΔG < 0 , o sistema é miscível (única fase)
Termodinamicamente a a equação de energia livre de Gibbs para uma mistura é:
Plásticos de Engenharia - Blendas Poliméricas
24. 24
Plásticos de Engenharia - Blendas Poliméricas
Propriedade da blenda > componentes puros
Propriedade da blenda = componentes puros
Propriedade da blenda < componentes puros
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O conceito de life cycle thinking ou seja o pensamento
voltado para que o ciclo de vida do produto tenha
consistência e seja sustentável.
Life cycle thinking
27. 27
Ao pensar no ciclo de vida do
produto, expandimos o tradicional
foco de processo de manufatura,
para incorporar vários aspectos
associados com o produto em si e
seu ciclo de vida.
O produtor passa a adquirir
responsabilidade sobre o seu
produto do berço ao túmulo, e
evolui para desenvolver novos
produtos com pensamento em
todas as etapas do seu ciclo de
vida e os impactos causados.
Pensamento no ciclo de vida
28. 28
Conhecendo o conceito sustentável
O que é ser sustentável?
Existe a definição clássica que iremos ver adiante, mas ser
sustentável pode ser definido como um amadurecimento, das
pessoas e das empresas, para os diversos estágios do
desenvolvimento do produto e serviços.
Dessa maneira, atuar de modo a alinhar as questões
relacionadas a sustentabilidade com a estratégia do negócio.
Ou seja, uma empresa sustentável é aquela que contribui com o
desenvolvimento sustentável, gerando, simultaneamente,
benefícios econômicos, sociais e ambientais - conhecidos como
os três pilares da sustentabilidade.
29. 29
Desenvolvimento Sustentável: é a possibilidade do
desenvolvimento da atual geração, sem comprometer as
possibilidades das futuras gerações.
(Brundtland Report , 1987)
30. 30
Relatório Brundtland
As Nações Unidas montaram uma comissão para tratar de
assuntos relativos a meio-ambiente em 1983, que foi liderada
pela então Primeira Ministra da Noruega, Gro Harlem
Brundtland.
Esse trabalho ficou conhecido como Relatório Brundtland. A
comissão Brundtland fez pesquisas relacionadas ao meio
ambiente e a aspectos econômicos, e gerou a publicação Our
Common Future, em 1987.
O relatório define a idéia de desenvolvimento sustentável como
sendo: "A possibilidade do desenvolvimento da atual geração,
sem comprometer as possibilidades das futuras gerações. "
O relatório sugeria que os governos do mundo deveriam se
reunir para avaliar como seria a melhor maneira de reduzir os
efeitos da atividade humana no meio ambiente da Terra para as
próximas gerações. Isso gerou a primeira Earth Summit, que foi
realizado no Rio em 1992.
31. 31
Tripé da sustentabilidade
Econômico Ambiental
Social
O desafio de se alcançar uma patamar sustentável de desenvolvimento
está em conseguir o equilíbrio entre as dimensões econômica, social e
ambiental que, por sua natureza, são intrinsecamente interdependentes
e, muitas vezes, de complexa compatibilização.
33. 33
• Ecologia e eficiência Inovação
• Sustentabilidade Desejo principal da meta
• Desenvolvimento de produto Reciclagem
• Controle dos riscos ACV
• Lista positiva de materiais Impactos
• Reciclabilidade Projeto
• Conservação de energia Fontes renováveis
• Fornecedores Aquisição sustentável
• Responsabilidade compartilhada ACV, Legislação
• Materiais para o mercado de massa Durabilidade
• Foco nos mercados emergentes Sustentabilidade
• Soluções em mobilidade futura ACV
Estratégia empresarial
34. 34
Estratégia para sustentabilidade Barreiras
Visão: Somente 5% do nível operacional compreendem a estratégia
Não definimos nossos problemas de forma correta.
Pessoas: Somente 25% do nível gerencial possuem incentivos
vinculados ao alcance da estratégia
Não fazemos bons Planos de Ação, falta de conhecimento técnico.
Recursos: 60% das empresas não vinculam recursos financeiros à
estratégia, principalmente às questões de sustentabilidade.
Não planejamos e nem pensamos em sustentabilidade, cultura LCT.
Gestão: 85% dos gestores gastam menos de uma hora por mês
discutindo estratégia
Não executamos completamente e a tempo os Planos de Ação.
Fazendo dar certo
Fonte: FGV e Vicente Falconi
35. 35
Sistema de
Gestão da
Qualidade &
Ambiental
Diagnóstico Implementação
Aperfeiçoamento
Contínuo
ISO 9001
ISO 14040
Atuação
Responsável
Análise
Ambiental
Estudos
de ACV
Potenciais Impactos
• Estudos ACV
• Design for Enviroment - DfE
• Marketing Estratégico
• Selo Verde
• Gestão Reciclagem
• Suporte Desenvolvimento
Sustentável
Aplicações
Monitoramento
Boas Práticas de Gestão
Sustentabilidade
Boas prática de gestão
Atuação Responsável
36. 36
Base da sustentabilidade
• Suprimento inesgotável de energia
• Suprimento inesgotável de matéria-prima e
• Capacidade infinita do meio de absorver e reciclar resíduos
Os motivos que estão levando à degradação ambiental do planeta tem sua origem
no modelo atual de desenvolvimento, que basicamente envolve três premissas:
Atual
Recursos são
admitidos
como
inesgotáveis
Fonte: Introdução a Engenharia Ambiental - Benedito Braga, Et Al - Ed. Prentice-Hall
37. 37
É necessário rever modelo anterior para que, com lucidez e conhecimento
cientifico, seja possível aumentar a probabilidade de sucesso da continuidade da
vida no planeta. Base das premissas a serem desenvolvidas:
• Dependência do suprimento de energia continua do Sol
• Uso racional de energia e matéria-prima com ênfase em conservação
• Promoção da reciclagem e reuso dos materiais
• Controle da poluição e dos impactos
• Controle do crescimento populacional
com perspectivas de estabilização
Necessário
Fonte: Introdução a Engenharia Ambiental - Benedito Braga, Et Al - Ed. Prentice-Hall
Base da sustentabilidade
38. 38
Cronologia da estratégia ambiental
Ecoeficiencia
Design for Environment
Avaliação do Ciclo de Vida
Negócios atualmente
Conformidade com a
regulamentação
Prevenção da poluição
Responsabilidade
estendido ao produto
Ecologia industrial
Criar ciclos fechados eco
Promover mudanças nos
resíduos - LCT
Adequar fonte energética
Cronologia da estratégia ambiental Tempo
Orientação para
o processo
Orientação para
o produto
Orientação para
o sistema
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Tendências
Design & Desenvolvimento
• Projetos orientados para
ecodesing e reciclagem
• Manufatura limpa
• Energia limpa
• Avaliação do ciclo de vida
• Minimizar erros críticos
Recuperação
Despoluição
Aplicação reciclagem
Minimizar impactos potenciais
Avaliação do ciclo de vida
Uso
Monomaterial
Marketing verde
Redução emissões
Redução de peso
Redução dos recursos na
distribuição
Manufatura
Utilização de material reciclado
Produto verde fonte renovável
Redução de custo
41. 41
Política Nacional de Resíduos Sólidos
Depois de tramitar no Congresso por 21 anos, a PNRS –
Política Nacional de Resíduos Sólidos foi aprovada em
julho de 2010, e sancionada pelo ex-presidente Lula em
agosto de 2010.
42. 42
Os principais objetivos da nova lei são:
• A não-geração, redução, reutilização e tratamento de resíduos sólidos;
• Destinação final ambientalmente adequada dos rejeitos;
• Diminuição do uso dos recursos naturais no processo produtivo
• Intensificação de ações de educação ambiental;
• Aumento da reciclagem no país;
• Promoção da inclusão social;
• Geração de emprego e renda para catadores de materiais recicláveis.
Política Nacional de Resíduos Sólidos
43. 43
Será feita portanto, a distinção entre o conceito de resíduos –
que podem ser reaproveitados ou reciclados –
e rejeitos – que não podem ser reaproveitados e devem ser
encaminhados a aterros sanitários.
Nesses locais, não será permitido morar ou catar lixo. Também
fica proibida a existência de lixões.
Política Nacional de Resíduos Sólidos
44. 44
Com a lei, passa a valer a idéia da responsabilidade
compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos.
Isso significa que fabricantes, importadores, distribuidores,
comerciantes, consumidores e os
serviços de limpeza urbana e
manejo de resíduos sólidos são
Igualmente responsáveis por
dar um destino correto a
todos os materiais.
Política Nacional de Resíduos Sólidos
45. 45
Política Nacional de Resíduos Sólidos
Assim, fica implementada também a logística reversa, ou seja,
os fabricantes dos produtos vão precisar recolhê-los após o uso
dos consumidores, para reaproveitá-los na fabricação de novos
produtos ou enviá-los para a reciclagem quando isso não for
possível.
48. 48
Gestão da Reciclagem - Reflexão
Embora exista a tecnologia para reciclar plásticos, sua
viabilidade de fazê-lo a partir de aplicações industriais ou de
consumidores de alto nível é delimitada por restrições
tecnológicas e econômicas.
Os obstáculos incluem a falta de mercado para reciclados, a
infra-estrutura adequada e a “desconfiança” das empresas
(engenharias, compras, etc.), em geral de ordem econômica,
alem de processos de recuperação eficientes em termos de
custos e impostos.
Além disso, existe uma lacuna de conhecimento entre
fabricantes, consumidores e operadores de instalações para o
desmantelamento fim de vida.
49. 49
Gestão da Reciclagem - Estudo de Caso
Parceria, para reciclar poliamida de veículos em fim de vida, criado
pela Solvay (Rhodia) junto aos seus parceiros e a Renault.
50. 50
Gestão da Reciclagem - Estudo de Caso
Move®4earth®
Recuperação de tecidos
técnicos e peças.
Processo transforma têxteis
técnicos pós-industriais ou
peças em fim de vida, como os
airbags automotivos, em
plásticos de engenharia.
A tecnologia única oferece
novos produtos
ecologicamente corretos com
desempenho similar quando
comparado aos tradicionais
graus Technyl®. Essa
inovação contribui para
proteger nossos recursos
naturais, levando a um
ambiente mais saudável e, ao
mesmo tempo, fornecendo
produtos e soluções de alta
qualidade.
53. 53
A reciclagem de garrafas emprega cerca de 1 milhão de pessoas no
Brasil. Em 2010 o país produziu anualmente 520 mil toneladas de garrafas
PET por ano. Desse total, cerca de metade são recicladas e vão parar,
novamente na casa e na garagem do consumidor, muitas vezes,
sem que se saiba. Esses números fizeram o Brasil se tornar um dos países
que mais reciclam no mundo.
O material gerado pela reciclagem das garrafas é usado em cerca de 200 produtos, entre eles
os carpetes que forram a grande parte dos automóveis produzidos no país. São cerca de 20
milhões de metros de carpete por ano. A indústria automobilística recebe mais da metade da
produção das garrafas recicladas.
Além do automóveis, o material reciclado também é usado para fazer utensílios domésticos,
mantas de drenagem para estradas e campos de futebol e redes do gol também são feitas de
garrafas recicladas.
Brasil reciclou, em 2008, 253 mil t de resina PET, mantendo sua posição como um dos maiores
recicladores mundiais de poliéstes, atrás apenas do Japão.
Fonte: Centro de Informação Metal Mecânica - http://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/6824-boletim-17
Aplicações de PET reciclado nos automóveis
57. 57
Recuperação
Reciclagem de material
Reprocessamento num processo
produtivo de resíduos de plásticos
para uso no mesmo propósito ou
diferentes propósitos, excluindo
recuperação de energia.
Reciclagem Mecânica
Material
reciclado e
recuperado
por meios
físicos.
Reciclagem Química
Material
recuperado
por meios
químicos.
Recuperação de energia
Plásticos são feitos a
partir de óleo de
petróleo, que
proporciona grande
poder calorífico semelhante ou maior
que o carvão. O que proporciona a
vantagem para obtenção de energia
via combustão.
Combustível de alto
poder calorífico
Quando separado do lixo
orgânico, o plástico é um
excelente substituto para o
combustível fóssil em por
exemplo indústria de cimento.
Queima do lixo urbano
A queima do lixo urbano é
uma alternativa limpa para
produção de energia.
Alternativas de recuperação
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Rotas para a recuperação e reciclagem
Catadores
Cooperativas
Coleta do lixo Indústrias
Sucateiros Sucateiros
Recicladores
Indústria da
Reciclagem
Produto
Reciclado
59. 59
Tecnologia para a recuperação e reciclagem
Separação baseada em sensores
A Tecnologia dos Sensores
Reconhecimento de cores (COR)
Reconhece os materiais com base na cor. Seus recursos vão além do espectro
visível e incluem infravermelhos, ultravioletas e outros espectros.
Infravermelho próximo (NIR)
Reconhece os materiais com base em suas propriedades espectrais específicas e
únicas de luz refletida.
Transmissão de raios X (XRT)
Reconhece os materiais com base em sua densidade atômica específica.
Sensor eletromagnético (EM)
Reconhece os metais por sua condutividade e permeabilidade.
Espectrometria visual (VIS)
Reconhece todas as cores no espectro visível tanto objetos transparentes como a
todos os objetos opacos.
Tecnologia de fluorescência de raios-X (XRF)
Reconhece os materiais por suas características atômicas.
60. 60
Legislação
O que diz a legislação a respeito da incidência de IPI sobre produtos feitos com
materiais reciclados?
Decreto-Lei 400/68 determina que o IPI devido sobre produtos usados que
sofrerem processo de industrialização será calculado a partir da diferença entre o
preço de aquisição e de revenda. Acontece que o Regulamento do IPI atualmente
em vigor (Decreto 7.212/2010) estabelece que esse regime de apuração do
imposto só se aplica aos produtos usados que passarem por processos de
industrialização definidos como “renovação ou recondicionamento”.
Quais as consequências desse impasse no entendimento jurídico?
Isso faz com que as indústrias que reutilizam materiais pós-consumo (metais,
plásticos, papéis e outros) não tenham qualquer incentivo e seus produtos podem
inclusive ter uma carga tributária maior do que aqueles fabricados com matérias-
primas “virgens”. A carga tributária mais elevada sobre produtos feitos com
materiais usados (via reciclagem ou renovação) decorre do fato de que esses
materiais já sofreram incidência de IPI, ICMS, PIS e COFINS em etapas anteriores
e tais tributos não são recuperados. Ocorre, assim, tributação em cascata na
reutilização de materiais.
http://cempre.org.br/cempre-informa/id/79/incentivo-fiscal-pode-alavancar-reciclagem
62. 62
Avaliação do ciclo de vida - Conceito
A Avaliação do Ciclo de Vida é um processo objetivo para
avaliar os potenciais impactos ambientais associados a um
produto, processo ou atividade. É feito através da identificação
e quantificação do uso de energia, de matéria-prima e de
emissões geradas associados às entradas e saídas desse
produto, processo ou atividade.
63. 63
• Otimização e/ou comparação de Produtos e Processos;
• Gestão ambiental; Sustentabilidade; Atuação Responsável
• Governança e Gerenciamento Sustentável;
• Redução de custo, custo do ciclo de vida;
• Planejamento estratégico e marketing;
• Exigência do cliente e/ou regulatórias; Avaliação Social do Ciclo de Vida
• Princípios básicos aplicáveis à rotulagem ambiental;
• Design, Pesquisa e Desenvolvimento;
• Life Cycle Thinking - a lógica do ciclo de vida;
• Design for Recycling;
• Design for Disassembly;
• Design for Enviroment - DfE;
• Eco-eficiência; redução de impactos ambientais;
• Normalização e Legislação;
• Redução de resíduos e impacto ambiental ...
Objetivos ACV
64. 64
Ciclo de Vida do Produto Cadeia de Produção
Produto Pós-Consumo
Incineração
Reciclagem
Re-uso
Disposição
Geração de Energia
Matéria-Prima
Processamento Utilização
Manufatura
Tratamento efluentes e manutenção
Transporte interno
Consumo
Transporte e Distribuição
Pré-Cadeias
de
Matéria-Prima
e
Energia
Manufatura
ISO 14040:1997 Avaliação do Ciclo de Vida
Princípios e Estrutura
66. 66
Massa e energia - Saída
=
Massa e energia - Entrada
Sistema de produto
Entradas Saídas
Tratamento de dados:
Softwares, planilhas, etc.
Fronteira do
Sistema
Produto
Co-Produto
Emissões Gasosas
Efluentes
Resíduos Sólidos
Balanço de massa e energia
67. 67
Usando a ACV - Avaliação
A avaliação é feita mediante:
• A compilação de um inventário de entradas e saídas
pertinentes ao sistema do produto;
• A avaliação dos impactos ambientais potenciais associados
a essas entradas e saídas;
• A interpretação dos resultados das fases de análise de
inventário e de avaliações de impacto.
68. 68
- Potencial de Aquecimento Global - GHG
- Acidificação - Chuva ácida
- Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
- Demanda Química de Oxigênio (DQO)
- Uso do Solo
- Consumo de energia
- Decomposição camada ozônio
- Eutroficação
- Alteração na Biodiversidade
- Depleção O3
- Consumo de água ....
Dados
do
Inventário
Entradas
Disposi
ção
Saídas
Produto Ar Água Aterro
Categorias
gerais de
impacto
Recursos fosseis/
Energia
Emissões /
Transporte
Água
Efluentes
Ecotoxicidade
Saúde humana
Aterro
Sanit
ário
Categorias
específicas
de
impacto
Recursos não
renová
veis energia
Consumo energia
Recursos
renová
veis energia
Aquecimento
global
Deteriora
ção
camada O3
Acidifica
ção
Emissões
particulados
)
Saúde
Ocupacional
Saúde
Pública
Estética /
Odor
Emissões
VOC
︵
Qualidadeágua
DBO
Qualidadeágua
Eutroficação
Qualidadeágua
DQO
)
Resíduo
materiais
perigosos
Resíduo
sólido
Classificação dos impactos - exemplo de conceito para cálculo
Classificação dos impactos - Categorias de impacto
71. 71
Valor agregado
• Melhoria das relações comerciais e sociais da empresa;
• Inovação e pioneirismo; Ecodesing
• Integração de aspectos ambientais no projeto e
desenvolvimento do produto - ISO 14062
• Visibilidade mercadológica;
• Planejamento estratégico com base na sustentabilidade;
• Melhoria índices de sustentabilidade, ISE; Eco-eficiência
• Declaração ambiental do produto - EPD - ISO 14024;
• Melhoria no monitoramento de indicadores ambientais ...
72. 72
Sustentabilidade - Qual o potencial impacto dos produtos
em função do seu ciclo de vida e seus efeitos?
• Saúde humana
• Mudança climática
• Afeta a biodiversidade
• Consumo de água
• Toxicidade ...
Para isso estudos de Avaliação do Ciclo de Vida são uma
potente ferramenta.
Embora complexa a ferramenta ACV pode permitir
simplificações do tipo Gate-to-Gate, ou Cradle-to-Gate.
Metrics - Se pode-se medir pode-se gerenciar
ACV
é
necessário!
73. 73
Pensar que sustentabilidade transformará o mercado e
que a necessidade de argumentos sólidos precisam estar
disponíveis, é dispor, além de informação ao público e
investidores como meio de comparação e sustentação
aos impactos, também a própria consolidação da
governança da empresa preparada e alinhada com o
desenvolvimento sustentável.
Metrics - Se pode-se medir pode-se gerenciar
75. 75
A ACV proporciona uma visão global da questão
ambiental, identificando oportunidades de melhorias do
sistema material-processo-produto, que possam levar à
otimização do desempenho ambiental do produto, passo
para o desenvolvimento sustentável.
Caminho para sustentabilidade