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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.
12 e 13 de agosto de 2011
ISSN 1984-9354
VII CONGRESSO NACIONAL DE EXCELÊNCIA EM GESTÃO 12 e 13 de agosto de 2011
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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
matéria prima, classificação, moagem, lavagem, enxágüe, descontaminação, pré-secagem,
secagem, eliminação de pó e embalagem do material.
Após a coleta do material é realizada a etapa de classificação que consiste na separação
dos contaminantes presentes na sucata de PET. Assim como na reciclagem de outros tipos de
plásticos, a contaminação do PET é um fator que pode comprometer todo o processo. Para
tanto, a separação é obrigatória e pode ser feita manualmente ou automaticamente através de
equipamentos com sensores óticos. As cores básicas das embalagens PET são verde, âmbar e
transparente. Para a separação manual são usadas esteiras que transportam o material
enquanto pessoal treinado faz a classificação.
A moagem do material é realizada continuamente com moinho específico para PET
equipado com peneiras com saídas laterais para a classificação. Após a moagem é realizado o
enxágüe com roscas sem fim para a retirada de restos gordurosos de alimentos. O material
segue então para um tanque de separação, descontaminação e drenagem da água de enxágüe.
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Em seguida, utiliza-se uma centrífuga vertical contínua para a retirada da água superficial,
realiza-se a eliminação de pó e a secagem com aquecedor elétrico. Finalmente, o material
seco é enviado para um ensacador que faz a embalagem do produto.
4.1- Identificação dos Aspectos ambientais
Para a identificação das classes de aspectos ambientais no ciclo de produção e
utilização de garrafas PET para refrigerantes foram estabelecidas as seguintes premissas:
a) Os limites da ACV incluíram somente o processo de injeção da resina para fabricação de
pré-formas, a fabricação do refrigerante e a reciclagem mecânica das garrafas descartadas;
b) Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos na literatura especializada, nas planilhas
de produção de empresas nacionais e nos equipamentos que são utilizados nos processos
estudados;
c) Neste trabalho foram utilizados os dados de uma empresa 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;
d) A unidade funcional utilizada no estudo foi 100.000 garrafas PET de 2 litros, o que
equivale a 5.000 kg de resina PET ou 5.000 kg de flocos de PET reciclados e;
e) A ponderação mássica entre o produto principal e os subprodutos foi utilizada como
critério de alocação dos aspectos ambientais conforme descritos em cada etapa.
Nesta etapa do trabalho foi realizada a identificação qualitativa das principais classes
de aspectos ambientais associados ao ciclo de vida do produto em estudo. Devido a grande
variedade de aspectos existentes, foram adotados critérios de seleção para que apenas os mais
significativos fossem considerados. As classes ou categorias de impactos ambientais
selecionados neste trabalho foram o consumo de recursos naturais (energia e água) e a
geração de rejeitos (resíduos sólidos, emissões atmosféricas e efluentes líquidos).
A Figura 2 mostra as classes de aspectos ambientais avaliados no processo de fabricação de
pré-formas, processamento de refrigerantes e na reciclagem de garrafas PET. Os recursos
energéticos considerados no estudo incluem a energia elétrica utilizada nos equipamentos e o
combustível utilizado para o transporte externo e interno das matérias primas e do produto
final.
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Na quantificação das emissões atmosféricas foram considerados o CO, CO2, NOx,
SO2, Hidrocarbonetos (HC) e Material Particulado (MP). A quantidade de dióxido de carbono
total emitida engloba a emissão no transporte rodoviário dos materiais pela queima de óleo
diesel, a emissão pela queima dos GLP nas empilhadeiras e a quantidade emitida no ambiente
durante o envase.
Etapas do Ciclo de Vida Estudadas
Fabricação de Preformas Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de Garrafas
PET
Cla
sse
de
asp
ecto
s am
bie
nta
is R
ecu
rso
s E
ner
gét
ico
s Energia
Elétrica
Aquecimento do secador
(secagem), Manutenção
da rosca sem fim e
manutenção da
temperatura (transporte),
Abertura e fechamento
do molde (moldagem).
Sopradora de garrafas
(sopro), Lavador e esteiras
(lavagem), Esteiras, envase
e colocação de tampas
(envase), Enfardamento
(empacotamento).
Esteira transportadora
(classificação), Moinho
(moagem e lavagem),
Rosca sem fim
(enxágüe), Tanque e
rosca sem fim
(descontaminação),
Centrífuga (pré-
secagem), Ventilador,
aquecimento e ensacador
(secagem/embalagem).
Combustível
Empilhadeiras
(expedição), Transporte
ao consumidor
(transporte).
Caldeira (sopro),
Empilhadeiras
(expedição), Transporte ao
consumidor (transporte).
Empilhadeiras
(expedição), Transporte
ao consumidor
(transporte).
Consumo de água Água resfriada para troca
térmica (moldagem).
Lavagem das garrafas
(lavagem), Lavagem de
equipamentos e piso
(envase).
Lavagem de material
(moagem), Lavagem de
material moído
(enxágüe).
Emissões
atmosféricas
CO2 pela queima de
GLP das empilhadeiras
(expedição), Emissão de
CO, CO2, HC, NO2,
SO2 e MP na queima do
óleo diesel (transporte ao
consumidor).
Descargas de CO2
(envase), CO2 pela queima
de GLP das empilhadeiras
(expedição), CO, CO2,
HC, NO2, SO2 e MP na
queima do óleo diesel no
transporte ao consumidor
(transporte).
CO2 pela queima de
GLP das empilhadeiras
(expedição), Emissão de
CO, CO2, HC, NO2,
SO2 e MP na queima do
óleo diesel (transporte ao
consumidor).
Figura 2- Etapas do ciclo de vida
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Fonte: CHEHEBE, 1998
4.3- Quantificação dos aspectos ambientais
A quantificação das classes de aspectos ambientais selecionados foi realizada em
função da quantidade de material e do número de peças produzidas em cada etapa do
processo, ou seja, para 100.000 pré-formas na etapa de fabricação, 100.000 garrafas na etapa
de processamento de refrigerantes e 5.000 kg de resina na etapa de reciclagem. A figura 3
apresenta os dados da análise quantitativa das classes de aspectos ambientais associados ao
ciclo de vida de garrafas PET utilizadas para a produção de refrigerantes.
Etapas do Ciclo de Vida
Fabricação de
Preformas
Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de
Garrafas PET
Cla
sse
de
Asp
ecto
s A
mb
ien
tais
Recursos
Energéticos
Produção 100.000 preformas 100.000 garrafas 5.000 kg
Gasto
Unitário
kWh 136,14 52,85 131,62
GJ (27,2 t/km) 0,095 0,385 0,022
Gasto total padronizado
em kg de CO2 produzido 2,684 11,534 2,222
Consumo de
Água (kg)
Troca térmica 600
Lavagem garrafas 5.000
Lavagem
equipamentos/pisos 24.000
Lavagem PET moído 2.000
Emissões
atmosféricas
(kg)
CO (transporte) 0,025 0,025 0,025
HC (transporte) 0,006 0,006 0,006
NOx (transporte) 0,033 0,033 0,033
SO2 (transporte) 0,003 0,003 0,003
MP (transporte) 0,016 0,016 0,016
CO2 (expedição) 85,40 392,00 71,00
CO2 (transporte) 1,205 1,205 1,205
CO2 (envase) 358,00
CO2 (total) 86,61 751,21 72,21
Resíduo
sólido (kg)
Carvão ativado pó e grão 22,50
Chapa Eucatex 1.000
Diatomita 12,00
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Filtro de água de lavagem 0,40
Material estranho 250,00
Pallets 1,00 241,50 1,00
Papelão 0,60 168,00
Plástico 0,70 8,77
Poeira 0,50
Preformas e garrafas 13,57
Resina 125,00
Rótulo 0,03 187,50
Sacos 5,00 3,20
Tampa 1,40 225,00
Efluente
(kg)
Água de lavagem 29.000 2.000
Perda de refrigerante 150,00
Figura 3 – Quantificação dos aspectos ambientais associados ao ciclo de vida do PET
Fonte: GRAEDEL, 1998.
Para a estimativa dos valores das emissões de material particulado e SO2 decorrentes
do transporte de matérias primas e produto foram utilizados os dados apresentados por Silva e
Kulay (2000). Para a estimativa das emissões de CO, CO2, NOx e HC foram utilizados os
dados apresentados no Economy and Energy (2001). Neste trabalho considerou-se que o
transporte de materiais é realizado por meio rodoviário em caminhões com 27,2 toneladas de
capacidade de carga e desempenho de 2,2 km/l de óleo diesel. Os fatores de emissão
atmosférica para a queima de óleo diesel na cidade e na estrada foram considerados iguais.
A distância entre os trechos rodoviários compreendidos entre as indústrias de
preformas e refrigerantes, centros consumidores e de reciclagem foram estabelecidos da
seguinte forma: a) 400 km para o trecho entre fábrica de preforma ao processamento de
refrigerante; b) 100 km para o trecho entre fábrica de refrigerante e centro consumidor na
Região Metropolitana de Curitiba e; c) 100 km para o trecho entre reciclagem e centro
consumidor, também na Região Metropolitana de Curitiba.
4.4- Ajuste de Valores à Unidade Funcional do Sistema
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Para que os resultados apresentados na Figura 3 possam ser comparados é necessário
fazer o ajuste à unidade funcional do sistema (condicionado a 100.000 garrafas ou preformas
ou 5000 kg de resina), através da aplicação de fatores de correção em cada etapa.
Os fatores de correção são calculados através da multiplicação do fator de ajuste pelo
fator de alocação do produto. O fator de ajuste representa o fator necessário para que o valor
indicado em cada etapa seja referente à mesma unidade funcional. O fator de alocação
representa a presença de um subproduto ou reciclagem de material. Os fatores de correção
para cada etapa são apresentados na Figura 4.
Etapa Fator de Ajuste (Fj) Fator de Alocação (Fl) Fator de Correção
(Fc = Fj x Fl)
Fab
rica
ção
de
Pre
form
as
Armazenamento 1,00 1,00 1,00
Secador 1,00 1,00 1,00
Rosca Transportadora 1,00 1,00 1,00
Molde 1,00 1,00 1,00
Embalagem 1,00 1,00 1,00
Expedição 1,00 1,00 1,00
Transporte 73,50 (= 400 Km x 5t /
27,2t) 1,00 73,50
Ref
rig
eran
te
Sopro 1,00 1,00 1,00
Lavagem 1,00 1,00 1,00
Envase 1,00 0,025 (=50g/2050g) 0,025
Empacotamento 1,00 0,025 (=50g/2050g) 0,025
Expedição 1,00 0,025 (=50g/2050g) 0,025
Transporte 18,38 (= 100 km x 5t /
27,2t) 0,025 (=50g/2050g) 0,46
Rec
icla
gem
de
PE
T
Classificação 1,00 1,00 1,00
Moagem/Lavagem 1,00 1,00 1,00
Enxágue 1,00 1,00 1,00
Descntaminação 1,00 1,00 1,00
Pré-secagem 1,00 1,00 1,00
Secagem/embalagem 1,00 1,00 1,00
Expedição 1,00 1,00 1,00
Transporte 18,38 (= 100 km x 5t /
27,2t) 1,00 18,38
Figura 4 – Fatores de correção para ajuste de dados.
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Fonte : ENGEPACK, 2000.
Através da aplicação dos fatores de correção da Figura 4 sobre os dados da Figura 3, é
possível estabelecer uma base comum e comparar os resultados da quantificação dos aspectos
ambientais. A Figura 5 mostra os valores consolidados do inventário obtidos com o uso dos
fatores de correção supracitados.
Etapas do Ciclo de Vida
Fabricação de
Preformas
Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de
Garrafas PET
Cla
sse
de
Asp
ecto
s A
mb
ien
tais
Recursos
Energéticos
Produção 100.000 garrafas 100.000 garrafas 5.000 kg
Gasto
Unitário
kWh 136,14 22,45 131,62
GJ (27,2 t/km) 1,183 0,0168 0,283
Gasto total padronizado
em kg de CO2 produzido 28,059 0,378 8,008
Consumo de
Água (kg)
Troca térmica 600
Lavagem garrafas 5.000
Lavagem
equipamentos/pisos 600
Lavagem PET moído 2.000
Emissões
atmosféricas
(kg)
CO (transporte) 1,837 0,012 0,460
HC (transporte) 0,441 0,003 0,112
NOx (transporte) 2,426 0,015 0,607
SO2 (transporte) 0,220 0,002 0,055
MP (transporte) 1,176 0,007 0,294
CO2 (expedição) 85,40 9,80 71,00
CO2 (transporte) 88,57 0,554 22,15
CO2 (envase) 8,95
CO2 (total) 173,97 19,30 94,68
Resíduo
sólido (kg)
Carvão ativado pó e grão 0,56
Chapa Eucatex 25,00
Diatomita 0,30
Filtro de água de lavagem 0,40
Material estranho 250,00
Pallets 1,00 240,04 1,00
Papelão 0,60 168,00
Plástico 0,70 8,02
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Poeira 0,50
Preformas e garrafas 5,21
Resina 125,00
Rótulo 0,00075 187,50
Sacos 5,00 3,20
Tampa 0,035 225,00
Efluente
Líquido
(kg)
Água de lavagem 5.600 2.000
Perda de refrigerante 3,75
Figura 5 – Dados consolidados do inventário do ciclo de vida de PET para
refrigerantes
Fonte: ENGEPACK,2000.
5. Discussão de resultados
A análise do ciclo de vida de garrafas PET para refrigerantes permitiu a coleta de
informações, identificação, quantificação e comparação das principais classes de aspectos
associadas as etapas de fabricação de pré-formas e refrigerantes e reciclagem das garrafas
PET. O estudo permitiu conhecer a interação entre o produto, as três etapas do ciclo de vida
estudado e o meio ambiente.
A Figura 5 mostra os dados consolidados da quantificação das classes de aspectos
ambientais da fabricação de pré-formas e refrigerantes e da reciclagem de garrafas PET. Os
dados mostram que para a produção de 100.000 garrafas PET de refrigerante se utilizam
5.000 kg de resina e são consumidos 290,21 kWh de energia elétrica e 8.200 kg de água. Os
resultados da Tabela mostram que são gerados 294,09 kg de emissões atmosféricas, 1.247,07
kg de resíduos sólidos e 7.603,75 kg de efluentes líquidos durante a produção de 100.000 pré-
formas, 100.000 garrafas PET de refrigerante e reciclagem de 5.000 kg de resina.
Etapas do Ciclo de Vida
Fabricação de
Preformas
(unidades)
Processamento
de Refrigerante
(garrafas)
Reciclagem de
Garrafas PET
(flocos – Kg)
Total de
Recursos
Cla
ss
e d
e
Asp
e
cto
s
Am
bi
enta
is
Rec
u
rso
s
En
er
gét
ic
os
Produção 100.000 100.000 5.000 ---
Gasto kWh 136,14 22,45 131,62 290,21
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Unitário GJ (27,2 t/km) 1,18 0,02 0,28 1,48
Gasto total padronizado
em kg de CO2 produzido 28,06 0,84 8,30 37,20
Consumo de Água (kg) 600,00 5.600 2.000 8.200
Emissões Atmosféricas (kg) 180,07 19,34 94,68 294,09
Resíduo Sólido (kg) 132,30 448,07 666,70 1.247,00
Efluente Líquido (kg) - 5.603,75 2.000 7.603,75
Total de Resíduos (kg) 312,39 6.070,89 2.761,56 9.144,91
Figura 6 – Comparação de algumas etapas do ciclo de vida do PET para refrigerantes.
Fonte: CHEHEBE, 1998.
Com relação aos recursos energéticos utilizados nas etapas consideradas na ACV do
PET para refrigerante, os resultados da Figura 6 indicam que o gasto unitário de energia
elétrica é superior ao gasto unitário de energia necessária para o transporte externo e interno
dos materiais. Os valores do gasto total de recursos energéticos, padronizado em kg de CO2
produzido, mostram que a etapa de preforma é a maior consumidora de energia, seguida pela
etapa de reciclagem e pela etapa de fabricação de refrigerante.
O estudo mostrou que os três processos considerados na ACV utilizam basicamente
energia elétrica como força motriz. Os valores da Figura 6 mostram que o consumo global de
energia elétrica é da ordem de 290,21 kWh e, 46,91% desta energia é gasta no processo de
fabricação de pré-formas, 45,35% é consumida no processo de reciclagem e apenas 7,74% da
energia total é utilizada no processamento de refrigerante.
Os dados da Figura 6 mostram que o gasto total de recursos energéticos associado ao
transporte dos materiais entre as fábricas e os centros consumidores é da ordem de 1,48 GJ.
Os valores da Figura 6 indicam que o processo de fabricação de preformas é
responsável por 79,72%, a etapa de reciclagem contribuí com 18,92% e a etapa de fabricação
de refrigerantes consome apenas 1,36% do total de energia consumida no transporte.
Estes valores justificam-se, uma vez que a fábrica de preforma está localizada a uma
distância de 400 km da fábrica de refrigerantes e do centro reciclagem, enquanto, os trechos
rodoviários compreendidos entre a fábrica de refrigerante, centros consumidores e de
reciclagem foram estabelecido em 100 km.
O gasto total de energia padronizado em massa de dióxido de carbono produzido é de
37,20 kg. Deste total, o processo de fabricação de preforma é responsável pela maior
quantidade de CO2 teoricamente emitido no meio ambiente (75,43%), seguido do processo de
reciclagem (22,31%) e pela fabricação de refrigerante (2,26%).
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Os resultados da Tabela 5 mostram que nas etapas consideradas no estudo são
consumidos 8.200 kg de água. Deste total, 68,29% são destinados à produção de refrigerantes,
24,39% são utilizadas na reciclagem e 7,32% na fabricação de preformas. Uma análise mais
detalhada dos resultados mostra que na fabricação do refrigerante para cada 100 garrafas
envasada são utilizados aproximadamente 6 litros de água, na reciclagem são usados 2 litros e
na produção de preformas são usados 0,6 litros de água, para cada unidade produzida.
Com relação às emissões atmosféricas, os resultados da ACV mostram que são
emitidos um total de 294,09 kg de poluentes mostrados na Tabela 4. O processo de fabricação
da preforma é responsável por 61,22% do total, seguido pela reciclagem com 32,20% e pelo
processamento de refrigerante responsável pela emissão de 6,58% do total de gases poluentes
emitidos na atmosfera.
Através da ACV de garrafas PET para refrigerantes foi possível determinar que para
cada 100.000 garrafas produzidas, utilizadas e recicladas são gerados um total de 1.247,07 kg
de resíduos sólidos. Os resultados da Figura 6 mostram que 53,46% do total são originados no
processo de reciclagem do produto, 35,93% estão associados ao processo de fabricação de
refrigerante e 10,61% são provenientes do processo de fabricação de pré-formas.
Os resultados da Tabela 5 mostram que durante o ciclo vida do produto estudado são
gerados 7.603,75 kg de efluentes líquidos. Observa-se que na fabricação de pré-formas não
são gerados efluentes líquidos, enquanto nos processo de fabricação de refrigerantes e
reciclagem são gerados 5.603,75 kg (73,70%) e 2.000 kg (26,30%), respectivamente.
Os dados consolidados do inventário mostrados na Figura 6 revelam que durante o
ciclo de vida do produto, na base adotada no trabalho, são gerados um total de 9.144,91 kg de
resíduos sólidos, emissões atmosféricas e efluentes líquidos. Observa-se que o processamento
de refrigerantes gera 6.071,16 kg de resíduos (66,38% do total), seguido pela reciclagem de
garrafas que gera 2.761,38 kg (30,20% do total) e pela fabricação de pré-formas que gera
312,37 kg de resíduos (3,42% do total).
Finalmente, os dados da Figura 6 mostram ainda que para cada garrafa PET de 50 g
industrializada através dos processos de preforma e envase do refrigerante são gerados um
total de 63,84 g de resíduos. Na etapa de fabricação da preforma, para cada unidade
produzida, são consumidos 1,36 watts - hora de eletricidade e 6 g de água bruta e, gerados
1,32 g de resíduos sólidos e 1,8 g de emissões atmosféricas.
Na etapa de fabricação do refrigerante, para cada unidade produzida, são consumidos
0,22 watts - hora de eletricidade e 56 g de água e, gerados 4,48 g de resíduos sólidos, 0,19 g
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de emissões atmosféricas e 56,04 g de efluente líquido. Na reciclagem, são consumidos 1,32
watts - hora de eletricidade e 20 g de água e, gerados 66,6 g de resíduos sólidos, 0,95 g de
emissão atmosférica e 20 g de efluentes líquidos.
6. Conclusão
A cadeia produtiva do PET é composta das etapas de extração e refino do petróleo,
processos de obtenção do etileno e para-xileno, etileno glicol, dimetil tereftalato, polietileno
tereftalato, processos de transformação da resina, a moldagem e sopro, envase, uso,
disposição final e coleta seletiva. A etapa de reciclagem pode ser estimulada de maneira mais
eficaz. Este levantamento serve como subsídio para futuros estudos de Análise de ciclo de
vida, necessitando de dados quantitativos, como os acima descritos, para complementar as
etapas de análise de inventário e avaliação de impacto.
A partir dos resultados pode-se concluir que a fabricação de garrafas PET para
refrigerantes, incluindo a reciclagem, apresenta um consumo significativo de recursos naturais
uma vez que, para cada unidade produzida são gastos 2,9 watts-h de energia e consumidos
gramas de água bruta.
Os impactos da produção no meio ambiente também são significativos, uma vez que,
são lançados no ambiente 91,45 gramas de resíduos totais. Além disso, o transporte de
matéria-prima e produto acabado é realizado totalmente por meio rodoviário, o que eleva a
quantidade de emissão veicular e ocasiona o aumento de problemas ambientais como efeito
estufa e chuva ácida.
Por outro lado, conclui-se que a reciclagem de garrafas PET contribui para a economia
de energia e matéria-prima, uma vez que toda a energia que seria necessária para a fabricação
de resina virgem é poupada com a aplicação da reciclagem.
Com relação a metodologia de estudo da Análise do Ciclo de Vida, verificou-se que a
coleta de dados é bastante complexa e demanda tempo para análise e compreensão. Além
disso, cabe salientar que os resultados aqui alcançados refletem a realidade das indústrias em
que foram coletados os dados e das regiões onde elas estão localizadas.
Por fim, vale ressaltar que a Análise do Ciclo de Vida é um assunto que deve ser cada
vez mais estudado e discutido, pois desempenha um papel fundamental para o conhecimento
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dos processos, redução dos impactos ambientais e melhoria dos processos industriais, visando
a proteção do meio ambiente e a melhoria da qualidade de vida da população.
A cadeia produtiva do PET deve ser interligada com esforço combinado na redução da
poluição, com interação entre produtores, fornecedores, consumidores, coleta seletiva e
incentivo a empreendimentos de reciclagem. Deve-se adotar medidas de Prevenção da
Poluição/Produção mais Limpa, que vise a prevenção da poluição na fonte de geração de
resíduos dentro de cada processo e otimizar os resultados dentro dos sistemas de produção. A
depender do estágio pode se ter tantos ganhos ambientais como econômicos.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CEMPRE – Compromisso Empresarial para Reciclagem. Plástico granulado.1998.
CHEHEBE, J.R.B. Análise do ciclo de vida de produtos: ferramenta gerencial da ISO
14000. Rio de Janeiro: Qualitymark, 1998. 104p.
SILVA, A., G., e Kulay, L., A., Elaboração de uma Análise de Ciclo de Vida para o
Superfosfato Simples, XIX Interamerican Cogress of Chemical Engineering, Águas de São
Pedro, SP, Brazil, September, 24-27, 2000.
ENGEPACK. Licença de operação CRA. 2000.
GRAEDEL, T .E. Streamlined Life Cycle Assessment. By Bell Laboratories, Lucent
Technologies. Published by Pretice Hall, Inc. New Jersey. 1998.
HOOF, BART V. Análisis de Ciclo de Vida (ACV) y su aplicación en Colombia.
Universidade de Los Andes. Santa Fé de Bogotá.2000.
KNIGHT, A.; WOLFE, J.; POON, J.. Life Cycle Assessment. Toronto: ICF Kaiser Canada,
1996. 35p.
TAVARES,A.; JOFRE,E. Análise do Ciclo de Vida de um Produto. [online]. Disponível na
Internet via http://gasa3.dcea.fct.unl.pt/assa/projectos/assa1998/assa04. Acesso em 01 de maio
de 2011.
TIBOR, T.; FELDMAN, I. ISO 14000: A Guide to the New Environmental Management
Standards. Chicago: Irwin Professional Publishing, 1990, p. 31-150
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