INVENTÁRIO DO CICLO DE VIDA DO PELLET PET-PCR (PÓS- CONSUMO RECICLADO) SEGUNDO AS CONDIÇÕES BRASILEIRAS

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1 INVENTÁRIO DO DO PELLET PET-PCR (PÓS- CONSUMO RECICLADO) SEGUNDO AS CONDIÇÕES BRASILEIRAS L. C. A. MESQUITA 1, L. K. J. ROMEIRO, 1 E. T. SUGAWARA, 2 E.B.A.V. PACHECO e G. A. DA SILVA 1 1 GP2 - Grupo de Prevenção da Poluição Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 2 Núcleo de Excelência em Reciclagem e Desenvolvimento Sustentável, NERDES, Universidade Federal do Rio de Janeiro O uso do PET (politereftalato de etileno) no Brasil é relativamente recente em comparação à aplicação de outros produtos como o aço e o vidro. No entanto, recentemente embalagens de PET têm ganho espaço em diversos setores industriais, com destaque para a indústria de bebidas. Este estudo apresenta o Inventário do Ciclo de Vida (ICV) do pellet tipo PET-PCR (pós-consumo reciclado), segundo as condições brasileiras, produzido pelo processo de reciclagem bottle-to-bottle destinado ao uso de embalagens para uso no setor alimentício. Foi adotada a premissa de que o sistema de produto seria modelado a partir do descarte da garrafa de resina virgem pós-uso até a produção do pellet PET-PCR e de que o modelo adotado refere-se à reciclagem mecânica do PET. A cadeia de reciclagem de PET para produção de pellet ocorre em quatro etapas: descarte; recuperação; beneficiamento; e transformação. De acordo, com as premissas estabelecidas para esta modelagem, podemos constatar que, os processos elementares de geração de energia elétrica, particularmente pelas contribuições das usinas termelétricas a gás natural e de óleo combustível, além das etapas de transporte e o consumo de água, possuem papel de destaque em termos de aspectos ambientais. 1. Introdução O presente estudo tem como objetivo elaborar um Inventário do Ciclo de Vida (ICV) do pellet tipo PET-PCR (pós-consumo reciclado), segundo as condições brasileiras, e num sentido mais amplo contribuir para futuros estudos de ACV que envolvam a cadeia produtiva do pellet tipo PET-PCR (pós-consumo reciclado). Este produto é gerado pelo processo de reciclagem chamado bottle-to-bottle e destina-se ao uso em embalagens do setor alimentício. Cabe destacar que a reciclagem de garrafas PET de resina virgem com vistas ao uso posterior em embalagens alimentícias (PET-PCR), conhecida como processo bottle-to-bottle, é regulamentado pela Anvisa. A Resolução RDC Nº 20, de março de 2008, dispõe sobre o regulamento técnico para embalagens desta natureza (BRASIL, 2008). 2. Definição de Objetivo e Escopo Este estudo foi elaborado segundo estrutura conceitual prevista nas normas ABNT NBR ISO (ABNT, 2009). Por esta metodologia aplicada este estudo está dentro do enfoque "portão ao portão da fábrica". 325

2 2.1 Fluxo de Referência (FR) Considerando que o objetivo do estudo é a obtenção do ICV, adotou-se para o FR o valor de 1 (uma) tonelada de pellet PET-PCR. 2.2 Sistema de Produto e Fronteiras do Sistema Na definição do sistema de produto, estabeleceu-se que o estudo seria modelado a partir do descarte da garrafa de resina virgem pós-uso até a produção do pellet PET-PCR. Da forma como foi definido o sistema de produto, as fronteiras do sistema não englobam a produção da garrafa de resina virgem (produto com origem diretamente da nafta petroquímica), que tem seu ciclo de vida iniciado na extração de petróleo, bem como as etapas envolvidas na fabricação de garrafas e posterior uso do produto expresso pelo consumo do refrigerante. A Figura 1 ilustra, de forma geral, o ciclo de vida da produção de pellet PET-PCR, e as fronteiras estabelecidas para o sistema de produto deste ICV. Este modelo adotado é característico da reciclagem mecânica do PET. Figura 1 Sistema de Produto e Fronteiras do Sistema do pellet PET-PCR! A cadeia de reciclagem de PET, com vistas à produção de pellet ocorre em quatro etapas: descarte; recuperação; beneficiamento; e transformação. A primeira etapa do sistema de produto é o descarte, que tem início após o uso da garrafa de resina virgem e se estende até a chegada das garrafas nas instituições encarregadas de fazer a recuperação do material. A recuperação consiste nas atividades desenvolvidas desde o recebimento de materiais recicláveis até a confecção de fardos. Nos locais que fazem a recuperação, os materiais são inicialmente separados por tipo (papel, plástico, metal, etc.) no caso do PET adicionalmente ocorre uma separação por cor e por conteúdo (embalagens de bebidas ou de óleo de cozinha) e posteriormente cada um é submetido a um processo de prensagem para a geração do produto comercializável (fardo). As empresas que participam desta etapa são as recicladorasdistribuidoras, cooperativas e associações de catadores. 326

3 O beneficiamento inicia-se na aquisição dos fardos de garrafas prensada e se encerra na produção de flakes (flocos) de PET. A transformação é a etapa onde é gerado o pellet (grânulo) de PET a partir do processamento do flake. Apesar de algumas empresas produzirem na mesma instalação industrial o flake e o pellet, a prática mais comum é a fabricação destes dois materiais em diferentes unidades. Para as etapas de recuperação, beneficiamento e transformação são necessários o uso de maquinário utilizado em cada processo. Em razão da ausência de dados confiáveis sobre consumo de eletricidade por parte das recicladoras-beneficiadoras, decidiu-se fazer uma estimativa de gasto energético a partir de dados técnicos coletados junto a uma empresa fabricante de equipamentos para reciclagem. O consumo de energia elétrica foi calculado, por tonelada de fardo e baseou-se no equipamento fabricado pela empresa especialista na fabricação de equipamentos e linhas para de reciclagem de plásticos KIE MÁQUINAS LTDA (KIE, 2012). 2.3 Requisitos de Qualidade dos Dados Os dados primários foram coletados durante visitas técnicas realizadas nas empresas envolvidas na cadeia produtiva da reciclagem do PET. Os dados secundários foram coletados junto ao banco de dados Ecoinvent (Ecoinvent Centre, 2010), disponível no software de apoio a estudos de ACV. Quando necessárias, foram realizadas adaptações de elementos deste banco de dados para melhor refletirem a realidade brasileira. Neste estudo, utilizou-se o software SimaPro, versão 7.3.3, para a modelagem do ICV. a. Cobertura Temporal No que se refere à cobertura temporal, definiu-se o ano de 2011 como o período de tempo para o qual os dados são válidos. A exceção ocorreu quando se fez uso do banco de dados, dado que o mesmo representa realidades anteriores à cobertura temporal deste ICV. b. Cobertura Geográfica Este estudo deveria ser representativo da reciclagem de garrafa PET na cidade do Rio de Janeiro. A única empresa produtora de pellet PET-PCR no Brasil, com autorização da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) para adotar o processo bottle-to-bottle, processa flake gerado na própria cidade, além de uma parcela oriunda de uma recicladora-beneficiadora localizada na cidade do Recife. c. Cobertura Tecnológica Para a cobertura tecnológica, definiu-se que o estudo deveria refletir a tecnologia da produção de pellet PET-PCR, no contexto da cobertura geográfica estabelecida. No caso da produção de fardos de PET, a tecnologia adotada é aquela que considera o processo de enfardamento do material via utilização de máquinas prensa. Para a produção de flake, a reciclagem mecânica foi a tecnologia definida. Por sua vez, a transformação do flake em pellet tipo PET-PCR foi estabelecida por meio da tecnologia de pós-condensação. d. Procedimentos de Alocação Nas empresas que processam fardos, a produção se desenvolve com o objetivo de gerar flake. No entanto, os rótulos e tampas são extraídos no processo de lavagem e, por também possuírem 327

4 valor de mercado, são comercializados. A alocação das cargas ambientais nesta situação foi realizada segundo o critério de massa. e. Premissas Assumidas Como destinos da garrafa pós-uso foram considerados tão somente: lixões, cooperativas, associações de catadores e recicladoras-distribuidoras. Além disso, adotou-se o modelo de reciclagem mecânica neste estudo.!"#análise de Inventário Esta fase corresponde à coleta dos dados brutos de cada processo elementar onde posteriormente serão tratados. 3.1 Produção de Fardos de PET a Partir de Resina Virgem A produção de fardos de PET a partir de garrafas de resina virgem ocorre em locais que fazem a coleta e separação de materiais recicláveis, representados neste modelo por: Associações; Cooperativas; e Recicladores-Distribuidores. 3.2 Consumo de Eletricidade A respeito do consumo de eletricidade, não foi possível coletar o dado em nenhuma das pequenas recicladoras-distribuidoras. Para contornar este problema, o consumo de eletricidade foi estimado com base em especificações técnicas de máquinas prensa, coletadas junto a uma empresa produtora deste equipamento. 3.3 Consumo de Gás Natural e Óleo Diesel Foi considerado o consumo de gás natural e óleo diesel, utilizados nos processos emvolvendo, o uso de empilhadeiras e retroescavadeiras 3.4 Destinação dos Resíduos Neste estudo, admitiu-se que as perdas são materiais inertes (impurezas associadas as garrafas) são destinadas para disposição final em aterro sanitário. Para representar o processo de destinação final em aterro sanitário, utilizou-se o elemento do banco de dados Ecoinvent nomeado Disposal, inert material, 0% water, to sanitary landfill/ch U. 3.5 Produção de Pellet de PET a Partir de Resina Virgem A produção de pellets de PET a partir de garrafas de resina virgem ocorre nas empresas chamadas recicladoras-transformadoras. 3.6 Definições de Termos Devido a falta de padronização de terminologia para a cadeia de reciclagem, adotou-se os termos definidos, segundo CONCEIÇÃO et al, 2011, para todos os atores deste setor envolvidos neste estudo. Reciclador-distribuidor: Pessoa jurídica responsável pela compra em atacado, revalorização, intermediação, enfardamento, transporte de materias recicláveis de acordo com as especificações do Reciclador-beneficiador ou do Reciclador-transformador. 328

5 Reciclador-beneficiador: Pessoa jurídia licenciada que desempenham atividades de agregação de valor por meio de processos como moagem, lavagem, secagem e trituração do material reciclável da forma de flocos (flake). Reciclador-transformador: Pessoa jurídica licenciada que utilizam em seu processo produtivo materiais recicláveis, em sua totalidade ou próximo desta, para produção de matéria-prima secundária (pellets) que serão reintroduzidos na cadeia produtiva de consumo. 4. Análise dos Resultados O Inventário de Ciclo de Vida (ICV) elaborado para modelar a produção de pellet PET-PCR compreende 721 (setecentos e vinte e um) aspectos ambientais expressos na forma de fluxos elementares de entrada e saída. Todos os aspectos ambientais foram identificados e quantificados em função de premissas específicas estabelecidas para o estudo. As discussões feitas na sequência referem-se em todos os casos à produção de uma tonelada de pellet. Em relação aos recursos naturais, 195 (cento e noventa e cinco) fluxos elementares de entrada compõem este ICV. Deste conjunto, particularmente no que se referem aos combustíveis fósseis os destaques são os consumos de gás natural e petróleo, que representaram, respectivamente, 24,4 m 3 e 53,3 kg. No que se refere ao gás natural, o maior consumo do combustível ocorre nas usinas termelétricas. Cabe destacar que a matriz de energia elétrica brasileira apresenta 2,6% da geração total a partir de usinas termelétricas a gás natural. A geração de eletricidade em usinas termelétricas também possui destaque em termos de consumo de petróleo; neste caso, o combustível utilizado é o óleo combustível (derivado do petróleo). Por outro lado, o consumo de petróleo, dessa vez manifestado na forma de óleo diesel, também ocorre por ocasião do uso deste combustível nos diversos tipos de transportes que ocorrem entre os atores da cadeia de reciclagem do PET. Como elemento pertencente ainda à categoria dos recursos naturais, cabe destacar o consumo de água nos diversos processos industriais englobados no sistema de produto em estudo, que totalizou 3,4 m 3. Os fluxos elementares de saída, na forma de emissões para o ar totalizam 260 (duzentos e sessenta) aspectos ambientais. Neste grupo, especial destaque se dá para o lançamento de gás carbônico (CO 2 ) que somou 473 kg. As maiores contribuições desta emissão ocorrem: a) no processo de geração de eletricidade em usinas termelétricas a óleo combustível; e b) por ocasião da transformação do solo para a construção de usinas hidrelétricas. Em relação a outras emissões não carbônicas, merecem destaque os óxidos de nitrogênio (NO x ) e dióxido de enxofre (SO 2 ), cujas liberações para o ar, atingiram 1,15 kg e 0,77 kg, respectivamente. No caso das emissões de NO x, mais uma vez os maiores contribuintes são os processos de geração de eletricidade em usinas termelétricas a óleo combustível, e os transportes de carga. Em se tratando das emissões de SO 2, a queima de óleo combustível nas usinas termelétricas foi identificada como a maior responsável pela liberação deste aspecto ambiental. Quanto às emissões para a água, a produção de pellet responde por 208 (duzentos e oito) fluxos elementares de saída. Destes, as quantidades mais expressivas couberam: aos íons de cálcio; 329

6 sulfato e alumínio. Enquanto que os primeiros totalizaram 91,5 kg, sulfato e alumínio representaram, respectivamente, 10,4 kg e 6,7 kg. Todas as três emissões aquáticas ocorrem majoritariamente em função da operação do aterro sanitário, responsável pelo tratamento dos resíduos sólidos gerados no sistema de produto em estudo. Por fim, para o compartimento solo, 58 (cinquenta e oito) fluxos elementares de saída foram identificados, com destaque para as emissões de cloreto e óleos (não especificados), correspondentes a 231 kg e 0,18 kg, respectivamente. A liberação de cloreto para o solo está associada ao processo de manutenção das vias, que por sua vez encontra-se inserida nos inventários de transportes adotados no estudo. No que concerne às emissões de óleo, o lançamento para o solo se manifesta por meio do processo de extração de petróleo onshore. À luz de todo o arrazoado exposto nos parágrafos acima, pode-se constatar que, nas condições em que a modelagem deste ICV foi elaborada, os processos elementares de geração de energia elétrica particularmente pelas contribuições das usinas termelétricas a gás natural e óleo combustível, e transporte de carga possuem papel de destaque em termos de aspectos ambientais. 5. Conclusão Uma limitação enfrentada no estudo é a carência de um banco de dados nacional, que represente inventários de acordo com a condições brasileiras. A principal limitação deste estudo, se concentram na falta de se obter dados primários. A adaptação de inventários internacionais para as condições brasileiras, pode ser uma estratégia para minimizar a ausência de dados. No entanto, mesmo com limitações, este estudo contribui de forma preliminar para construções de um banco dados brasileiro, relacionados a cadeia produtiva do PET. Agradecimentos À Petrobras, no âmbito da Rede Temática de Petroquímica, pelo apoio dado para a elaboração desta produção. Referências ABIPET Associação Brasileira da Indústria do PET. Disponível em: < Acesso em: 04 de junho de ABNT. ABNT NBR ISO 14040: Gestão Ambiental Avaliação do ciclo de vida Princípios e estrutura. Rio de Janeiro, BRASIL. Resolução RDC Nº 20, de 26 de março de Dispõe sobre o Regulamento Técnico sobre embalagens de polietilenotereftalato (PET) pós-consumo reciclado grau alimentício (PET-PCR grau alimentício) destinados a entrar em contato com alimentos.tura. Rio de Janeiro, CONCEIÇÃO. Roberta D. P. da et al. Normalização de terminologias e a cadeia de reciclagem do poli(tereftalato de etileno) no rio de janeiro. In: 11º CONGRESSO BRASILEIRO DE POLÍMEROS, Campos do Jordão, São Paulo 16 a 20 de outubro de P KIE. Apresenta informações sobre a empresa de equipamentos para reciclagem. Louveira: Disponível em: < Acesso em: 25 de abril de