ANÁLISE DO CICLO DE VIDA DA EMBALAGEM DE POLIETILENO TEREFTALATO Bruno Carvalho Marques dos Santos (LATEC/UFF) Resumo Este artigo tem como objetivo conduzir um levantamento da cadeia produtiva da embalagem de refrigerante de Polietileno Tereftalato (PET), para servir de subsídio a futuros trabalhos de Análise do Ciclo de Vida (ACV). O estudo faz umaa abordagem da cadeia produtiva desde a extração da matéria prima até a disposição final da embalagem de PET, sendo composta das etapas de extração e refino do petróleo, processos de obtenção do etileno, para-xileno, etileno glicol, dimetil tereftalato, polietileno tereftalato, transformação da resina, moldagem por injeção e sopro, engarrafamento, comercialização, uso, disposição final e coleta seletiva. A metodologia utilizada para o desenvolvimento da pesquisa insere-se na linha de capacitação em ACV, desenvolvida através de dados de empresas de produção de refrigerantes e de uma recicladora de PET, ambas localizadas na Região Metropolitana de Curitiba e, de uma empresa de fabricação de pré-forma localizada na cidade de São Paulo, visando formar profissionais capacitados para desenvolver a metodologia no mercado de trabalho. Palavras-chaves: Polietileno Tereftalato, PET, Análise do Ciclo de Vida, ACV. 12 e 13 de agosto de 2011 ISSN 1984-9354
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ANÁLISE DO CICLO DE VIDA DA EMBALAGEM …LISE DO CICLO DE VIDA DA EMBALAGEM DE POLIETILENO TEREFTALATO Bruno Carvalho Marques dos Santos (LATEC/UFF) Resumo Este artigo tem como objetivo
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ANÁLISE DO CICLO DE VIDA DA
EMBALAGEM DE POLIETILENO
TEREFTALATO
Bruno Carvalho Marques dos Santos
(LATEC/UFF)
Resumo Este artigo tem como objetivo conduzir um levantamento da cadeia
produtiva da embalagem de refrigerante de Polietileno Tereftalato
(PET), para servir de subsídio a futuros trabalhos de Análise do Ciclo
de Vida (ACV).
O estudo faz umaa abordagem da cadeia produtiva desde a
extração da matéria prima até a disposição final da embalagem de
PET, sendo composta das etapas de extração e refino do petróleo,
processos de obtenção do etileno, para-xileno, etileno glicol, dimetil
tereftalato, polietileno tereftalato, transformação da resina, moldagem
por injeção e sopro, engarrafamento, comercialização, uso, disposição
final e coleta seletiva.
A metodologia utilizada para o desenvolvimento da
pesquisa insere-se na linha de capacitação em ACV, desenvolvida
através de dados de empresas de produção de refrigerantes e de uma
recicladora de PET, ambas localizadas na Região Metropolitana de
Curitiba e, de uma empresa de fabricação de pré-forma localizada na
cidade de São Paulo, visando formar profissionais capacitados para
desenvolver a metodologia no mercado de trabalho.
Palavras-chaves: Polietileno Tereftalato, PET, Análise do Ciclo de
Vida, ACV.
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ISSN 1984-9354
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1. Introdução
Inúmeros recipientes e outros itens plásticos são jogados fora e acabam como lixo
em beiras de estrada e praias, diariamente. Atualmente, apenas 10 % de todos os resíduos
plásticos do Brasil são reciclados (CEMPRE, 1998). Existem três razões que justificam tal
afirmativa. Primeira, é difícil isolar muitos plásticos dos outros resíduos, pois diversas resinas
utilizadas em sua fabricação são difíceis de identificar, e alguns plásticos são compostos de
resinas diferentes. A maior parte dos plásticos contém estabilizantes e outras substâncias
químicas que devem ser removidas antes da reciclagem.
Segunda, a recuperação das resinas plásticas individuais não rende muito material,
pois apenas pequenas quantidades de determinada resina são utilizadas por produto.
Terceira, o preço ajustado à inflação do petróleo utilizado para produzir
petroquímicos para a fabricação de resinas plásticas é tão baixo que o custo das resinas
plásticas virgens é muito menor que o das resinas recicladas. Uma exceção é o PET, usado
principalmente em garrafas plásticas para refrigerante.
Durante as últimas décadas, a consciência ecológica dos consumidores tem
crescido de tal forma que as autoridades e os setores produtivos buscam cada vez mais
informações sobre os impactos ambientais associados aos processos produtivos e, uso e
descarte final dos produtos (TAVARES, 2000). As indústrias têm dado cada vez mais atenção
às propriedades ambientais de seus produtos visando também diferenciá-los para aumentar a
fatia de mercado das empresas. Várias técnicas de gestão têm sido empregadas para avaliação
dos impactos ambientais dos produtos, dentre a quais, a Análise do Ciclo de Vida (ACV) que
estuda a complexa interação entre o produto e o meio ambiente (CHEHEBE, 1998).
2. Análise do Ciclo de Vida
As novas técnicas de industrialização desenvolvidas nos últimos anos, juntamente
com o aumento populacional e de consumo, têm provocado a elevação da demanda mundial
dos recursos naturais com conseqüente aumento na quantidade de descarte de resíduos pós-
consumo, dificultando sua destinação final.
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Neste contexto, a Análise do Ciclo de Vida (ACV) dos produtos surge como uma
opção real para a indústria e para a sociedade. A Análise do Ciclo de Vida de um produto
estuda a complexa interação entre um produto e o meio ambiente, e permite a avaliação dos
aspectos e impactos ambientais potenciais associados a fabricação de um produto.
ACV compreende o estudo das etapas que vão desde a retirada das matérias-primas
elementares da natureza, que entram no sistema produtivo (berço), passando por todas as
etapas produtivas industriais e de consumo até a disposição do produto final quando se
encerra sua vida útil (túmulo). Esta análise é conhecida como from graddle to grave ou do
berço à sepultura.
Para se descrever o processo se faz necessário a realização de balanços de massa e
energia, calculando-se automaticamente a geração de resíduos sólidos, efluentes líquidos e as
emissões atmosféricas. Com esta técnica é possível também avaliar e tomar decisões
gerenciais de forma a contribuir para a melhoria e conservação do meio-ambiente.
A análise do ciclo de vida de um produto apresenta inúmeras vantagens, entre as
quais podemos citar a otimização dos produtos do ponto de vista ambiental, aquisição de
informações do processo de produção e o melhor entendimento dos aspectos ambientais
ligados ao processo produtivo. Além disso, a ACV é útil para a tomada de decisões e para a
seleção de indicadores ambientais relevantes na avaliação de projetos e processos, servindo
como suporte em decisões de fabricação na indústria.
ACV contribui para a diminuição dos resíduos devido à redução do uso de energia e
de materiais, sendo também útil como ferramenta de marketing para a obtenção de
declarações e rótulos ambientais de produtos “amigos” do meio ambiente. Por esses motivos,
os fabricantes têm dado cada vez mais atenção às propriedades ambientais de seus produtos
como um meio de diferenciá-los e aumentar a fatia de mercado das empresas.
As principais fases da Análise do Ciclo de Vida de um produto são a definição de
objetivo e escopo, análise do inventário, avaliação de impacto, interpretação e revisão crítica.
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Figura 1- Países que desenvolvem estudos de ACV.
Fonte: HOOF.2000
2.1. Definição de Objetivo e Escopo
Na etapa de definição de objetivo e escopo são consideradas as principais razões para
a realização do estudo e o seu público alvo, abrangências e limites, a unidade funcional, a
metodologia, os procedimentos necessários para a garantia da qualidade dos resultados, a
escolha dos parâmetros ambientais, a escolha do método de agregação e evolução do trabalho
e a estratégia para a coleta de dados (CHEHEBE, 1998). Segundo TIBOR (1990), a função do
sistema determina o que é produzido ou fornecido pelo processo, enquanto, a unidade
funcional é a medida da performance que o sistema de produto ou serviço fornece.
2.2. Análise de inventário
Após a definição do objetivo do estudo o próximo passo é a análise do inventário.
Nesta etapa são realizadas a coleta e a quantificação de todas as principais variáveis
envolvidas no ciclo de vida do produto, simultaneamente, são obtidas as informações nas
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empresas, na literatura e nos bancos de dados especializados. Nesta etapa também são
desenvolvidos os balanços de massa e energia no sistema produtivo (CHEHEBE, 1998).
Para a coleta dos dados é necessário o desenvolvimento dos fluxogramas de processo
contendo todas as unidades e suas inter-relações, a descrição de cada unidade de processo, a
listagem de todas as categorias de dados associados e a definição das unidades de medidas. Os
critérios usados para selecionar os materiais significativos incluem a sua relevância em termos
de massa, energia e impacto ambiental. Geralmente são selecionados os materiais que
acumulativamente contribuem mais que uma determinada percentagem definida para a massa
ou fluxo de energia total do sistema produtivo (KNIGHT, 1996).
É importante observar que a maioria dos processos gera mais de um produto e que
alguns dos produtos descartados podem se tornar matéria-prima para outros processos, sendo
portanto necessário atribuir pesos e, através dos balanços de massa e de energia, estabelecer a
verdadeira “responsabilidade” de cada elemento na análise do ciclo de vida do produto
estudado.
2.3- Avaliação de Impactos
O propósito da Avaliação de impacto é traduzir os diferentes impactos (emissões,
matérias-primas, energia) calculados na fase de inventário, em um eco-indicador integral.
Para este fim é necessário calcular o efeito que tem estes impactos sobre os problemas
ambientais (HOOF, 2000).
Os elementos da avaliação de impacto são:
- Seleção e definição das categorias
São identificados os grandes focos de preocupação ambiental, as categorias e os
indicadores que o estudo utilizará. As categorias devem ser estabelecidas com base no
conhecimento científico dos processos e mecanismos ambientais (CHEHEBE, 1998).
Algumas categorias consideradas são: exaustão dos recursos não renováveis, uso do
solo,aquecimento global, redução do ozônio na estratosfera, etc...
- Classificação
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Os dados do inventário são classificados e agrupados nas categorias anteriormente
selecionadas (relacionadas a efeitos ou impactos ambientais conhecidos). Uma classificação
adequada é importante para contribuir com a relevância e validade da avaliação de impacto
(CHEHEBE, 1998).
- Caracterização
Os dados do inventário atribuídos a uma determinada categoria são modelados para que
os resultados possam ser expressos na forma de um indicador numérico para aquela categoria
(CHEHEBE, 1998).
2.4- Interpretação
Nesta etapa é feita a identificação e análise dos resultados obtidos nas fases de
inventário e avaliação de impactos de acordo com o objetivo e o escopo previamente
definidos no estudo (CHEHEBE, 1998).
Na etapa de interpretação são estabelecidas as prioridades e identificadas as
oportunidades para a redução do ônus ambiental. A interpretação é baseada em uma série de
princípios ou suposições centrais que consideram a minimização do uso de recursos não
renováveis, energia, materiais e produtos tóxicos. Além destes, também podem ser incluídos a
minimização do uso de materiais ou processos responsáveis pelo aquecimento global,
depleção da camada de ozônio, chuva ácida e aqueles que comprometam o ambiente local.
As oportunidades de se eliminar e reduzir as fontes de poluição e, a reutilização,
reciclagem e a recuperação de materiais também devem ser consideradas nesta etapa de
análise e interpretação dos dados coletados (KNIGHT, 1996).
A partir desta etapa se pode realizar a implementação de estratégias de produção,
como por exemplo, a substituição e recuperação de materiais e a reformulação ou substituição
de processos, visando o aumento da eficiência dos processos, a redução do uso de recursos
naturais e a preservação ambiental.
2.5. Revisão Crítica
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A revisão crítica é uma avaliação independente do estudo da ACV de produtos para se
determinar a sua validade e credibilidade (TIBOR,1990). A revisão crítica é responsável pela
obtenção de respostas de questões primordiais sobre o estudo, como por exemplo, determinar
se os métodos usados são adequados tecnicamente, se os dados utilizados são razoáveis e
apropriados, se as conclusões são válidas e se o estudo é transparente e consistente.
3. Cadeia Produtiva da embalagem PET
As tendências em materiais de embalagem nos segmentos de bebidas estão voltadas
para a redução de peso mantendo o mesmo desempenho. A partir de 1993 verificou-se no
Brasil mudanças no consumo de embalagens retornáveis de vidro pelas descartáveis de PET
no segmento de refrigerantes carbonatados, devendo segundo estimativas, crescer nos
próximos anos. Trata-se de uma mudança devido a baixa demanda pelas embalagens de vidro
que não vem apresentando viabilidade econômica segundo as indústrias engarrafadoras de
bebidas (ANJOS, 2001).
Na produção de plásticos as empresas de primeira geração são as fabricantes de
matérias primas, como o etileno e para-xileno. As de segunda geração são representadas pelo
setor de resinas plásticas e o segmento de terceira geração pelas indústrias de transformação,
que fabricam os produtos para o consumidor final.
A partir da nafta - uma fração líquida do petróleo - são gerados produtos básicos como
eteno e para-xileno que constituem as matérias-primas da segunda geração. Através de
processos de purificação e adição de outros materiais produzem-se as resinas plásticas, como
o Polietileno Tereftalato.
A cadeia produtiva da embalagem de refrigerante de PET engloba desde a extração da
matéria-prima até a disposição final. Conforme descrito na Figura abaixo, as etapas são:
extração e refino do petróleo, processos de obtenção do etileno e para-xileno, etileno glicol,
dimetil tereftalato, polietileno tereftalato, processos de transformação da resina, moldagem
por injeção e sopro, engarrafamento do refrigerante, comercialização, uso, coleta seletiva e
disposição final. Na coleta seletiva o material é repassado para intermediários e vendido para
outros estados para se fazer a sua reciclagem.
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O processo inicia-se com a extração e o refino de petróleo de onde se produz a nafta,
que segue para ser manufaturada e através de processos petroquímicos distintos obtém-se os
produtos eteno e para-xileno. O eteno segue para fabricação do etileno glicol e o para-xileno
para formação do dimetiltereftalato. O etileno glicol e o dimetiltereftalato seguem para
produtora do PET.
Os produtores de garrafas compram o PET virgem no produtor local. A resina sofre
um processo de injeção na qual se obtém a pré-forma da garrafa.
Os fabricantes de refrigerante compram as pré-formas de PET para serem
transformadas na forma final, através do processo de sopro. Em seguida passam pelo processo
de engarrafamento do refrigerante para serem comercializados.
A comercialização dos refrigerantes se faz através de distribuidores, redes de
supermercados e outros postos de vendas.
O consumidor compra o refrigerante e faz o descarte da garrafa.
As garrafas de PET são coletadas porta a porta por cooperativas de reciclagem. Na
sede são prensadas com rótulo e armazenadas em fardos.
A maioria das embalagens tem como destino final o aterro sanitário.
4. Análise de ciclo de vida da garrafa PET
O ciclo básico de utilização do PET inicia-se no transformador, responsável pela
fabricação da resina e produção de pré-formas. Em seguida, as pré-formas seguem para o
engarrafador que realiza a sopragem e o envase das garrafas. Finalmente, as garrafas
envasadas seguem para os centros urbanos onde são consumidas e descartadas. Atualmente,
uma parte das garrafas descartadas é destinada para os aterros municipais e a outra parte é
enviada para os centros de reciclagem. Através da reciclagem são confeccionados novos
produtos que são encaminhados novamente para a comercialização.
- Processamento de refrigerante
No processamento do refrigerante as principais etapas realizadas são a produção e
diluição do xarope, o envase do produto, o empacotamento das garrafas em fardos e o
armazenamento para a comercialização do produto.
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Inicialmente o conservante, acidulante, corante e o suco concentrado em uma base de
açúcar invertido são misturados em tanque de aço inoxidável. No tanque é feita a
homogeneização da mistura com aquecimento até o ponto de adequada uniformidade,
obtendo-se assim o xarope concentrado. A seguir o xarope é diluído com água tratada até o
ponto ideal de viscosidade. Na seqüência, a solução é resfriada até 4°C e conduzida para um
reservatório pressurizado onde ocorre a carbonatação da solução. Finalmente, a mistura segue
para o envase, colocação de tampas, rótulos e codificação do respectivo lote de produção.
O envase é realizado em garrafas PET de 2 litros que são previamente produzidas na
própria empresa, através do sopro com ar quente da preforma previamente adquirida. A
garrafa pronta, antes do envase, é lavada com água corrente para a remoção de pó. Após a
limpeza a garrafa segue para o envase onde se junta ao refrigerante já pronto. Na etapa final
as garrafas evasadas são empacotadas em fardos contendo seis unidades e armazenadas para a
comercialização.
- Reciclagem
O processamento básico de reciclagem de garrafas PET inclui as etapas de aquisição da