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Reciclagem de Polímeros: Questões Sócio-ambientais em ... · Reciclagem de Polímeros: Questões Sócioambientais - ... contemporânea, onde tecnologia, economia e sociedade deverão

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  • 9 Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design

    Reciclagem de Polmeros: Questes Scio-ambientais em Relao ao Desenvolvimento de Produtos Polymer Recycling: Socio-Environmental Issues in Relation to Development of Product Design Cerqueira, Vicente - Doutor em Cincia e Tecnologia de Polmeros Universidade Federal do Rio de Janeiro [email protected] Resumo A partir de uma contextualizao histrica, observar-se que os conceitos de reutilizao e reciclagem j eram praticados na manufatura de produtos. O objetivo geral deste trabalho discutir os preceitos da sustentabilidade em relao s aes projetivas e produtivas nas tecnologias de polmeros plsticos e borrachas. So discutidos conceitos pertinentes aos fatores de produo e que se relacionam s tcnicas de reciclagem. Como concluso, indica-se proposies baseadas no sistema projeto/processo/produto que contribuem com programas internos e externos de reciclagem de polmeros.

    Palavras-chaves: Sustentabilidade; Reciclagem de polmeros; Projeto de Produtos Abstract From a historical context, noted that the concepts of reuse and recycling were practiced in the manufacture of products. The objective of this paper is to discuss the principles of sustainability in relation to shares in technology projects and products of polymers - plastics and rubbers. Concepts discussed are relevant to the factors of production and that relate to recycling techniques. In conclusion, it lists propositions based on the system design/process/product that contribute to internal and external programs for recycling of polymers. Keywords: Sustainability; recycling of polymers; Product Design

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    1. Introduo A utilizao de resduos, sucatas ou mesmo produtos descartados no chega a ser um

    fato novo para a dinmica produtiva. possvel se perceber que, antes mesmo industrializao, j ocorria prticas que empregavam este recurso para produzir materiais que, mais tarde, seriam transformados em novos produtos. A utilizao desses recursos derivava-se da escassez de matrias-primas e das dificuldades tcnicas para beneficiamento. De modo geral, a transio da manufatura artesanal para a industrial ocasionou produes dispendiosas e descontnuas, resultando em produtos de qualidade inferior e que eram descartados rapidamente, ou seja, a manufatura pr-industrial era limitada e com a industrializao houve o aumento dos recursos produtivos decorrente da produo em larga escala de novos produtos.

    Com o desenvolvimento cientfico ocorrido no final do sculo XIX houve a expanso do modelo de produo industrial, fazendo crescer a produo de artefatos vertiginosamente. Esse aumento ocasionou a expanso de oferta dos recursos produtivos bsicos, isto , matrias-primas, gerao de energia, gua e mo-de-obra, o que possibilitou a expanso da atividade industrial por meio de novas tcnolgias (entre eles os polmeros) e mtodos de produo resultando na melhoria da qualidade tcnica dos produtos.

    Logo, se de um lado a racionalizao dos processos reduziria as perdas e desperdcios do outro ocasionaria a expanso da oferta, atravs do aumento da capacidade instalada e o aumento por demanda de materiais, energia entre outros insumos. A escassez de recursos no modelo produtivo pr-industrial encontra-se na carncia de conhecimento, enquanto que no modelo industrial a escassez de recursos gerada pela produo e consumo indiscriminado. Percebe-se, ento, que a resposta tecnolgica para os problemas da atividade produtiva foi mais rpida e eficiente se comparado aos problemas scio-ambientais, levando aps cem anos de produo industrial intensa a um quase esgotamento dos recursos naturais e a excluso social. Por esse aspecto, o problema da relao produtiva com as questes scio-ambientais, no se limita aos aspectos tecnolgicos ou econmicos, mas na maneira como so organizadas suas pertinncias em relao ao desenvolvimento humano.

    Portanto, o objetivo deste trabalho discutir a sustentabilidade em relao s aes projetivas e produtivas nas tecnologias de polmeros plsticos e borrachas. Para tal, define-se, neste artigo, um estudo sobre a rea de polmeros (plsticos e borrachas) como exemplo de aes capazes de constiturem programas com ndices significativos de sustentabilidade ambiental, social e econmica, principalmente, ao se observar o cenrio brasileiro. Para tal, justifica-se o estudo, a partir de temas relacionados sustentabilidade, tais como: cadeia produtiva, inovao scio-ambiental, Funes Rs, gesto ambiental, entre outros para em seguida carcateriz-los em relao s tecnologias de manufatura de produtos plsticos e borrchas. Finalizando o artigo, se reafirma a importncia da educao scio-ambiental a partir dos conceitos apresentados, tendo como prerrogativa a prtica projetiva em produtos.

    2. Sustentabilidade Produtiva

    De modo geral, os sistemas produtivos correspondem ao fenmeno scio-econmico que cria mercadorias para trocas financeiras, tendo como fundamento bsico a agregao de valores, por meio da transformao de recursos naturais em produtos ou servios. Neste sentido, percebe-se que a tecnologia fruto da capacidade intelectual do homem em relao s condicionantes ambientais. Todavia, a condio tecnolgica foi se modificando, seguindo caminhos prprios e se distanciando do desenvolvimento social.

    Partindo dessa premissa, todos os programas tecnolgicos merecem reflexes sobre as prticas produtivas, onde a percepo dos recursos ambientais corresponde ao fator indispensvel para a produo de bens manufaturados. Logo, recursos como matrias-

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    primas, energia e gua so recursos que ao final do sculo passado entraram na fase crtica de explorao, requisitando novos procedimentos para suas aplicaes e usos. Essas consideraes, no tm o intuito de resgatar a relao primria do fazer tcnico, mas mostrar as interaes desses recursos nos diversos segmentos produtivos e suas interferncias na vida contempornea, onde tecnologia, economia e sociedade devero manter-se em sinergia com as relaes ambientais.

    A Comisso Brundtland (2002), observou que, em pouco mais de um sculo de produo industrial, houve quase esgotamento dos recursos materiais, em decorrncia do consumo excessivo de diversos recursos naturais para a manufatura de produtos. Alm do esgotamento, o crescimento industrial submeteu o meio ambiente a outro problema a poluio decorrente da grande quantidade de resduos provenientes dos processamentos e do ps-uso. Como exemplo, cita-se que, em 2003, cerca de 130 mil toneladas de lixo urbano foram depositados em aterros sanitrios ou em lixes nos principais centros urbanos brasileiros, dos quais, aproximadamente, 48% so materiais so passveis de reciclagem, sendo que o percentual de plsticos e correlatos fica em 12% dessa totalidade. A mistura de materiais orgnicos e industrializados corresponde, ao principal problema ambiental das grandes cidades, isto porque, no existem de maneira consistente programas de educao ambiental e de coletas seletivas. Para Guimares (2008), as iniciativas se limitam em atender s exigncias legais ou vocaes de grupos sociais, salientando que a falta de polticas pblicas voltadas educao ambiental o principal problema para a questo do lixo urbano.

    Mano et al destaca que a gerao e consumo de energia desperdiada, seja ela oriunda de recursos hdricos, nuclear, petrolfera ou mesmo de fontes complementares. Esse desperdcio remete a questes de oferta e demanda, pois cerca de 70% da produo da energia mundial, concentra-se em apenas cinco regies do planeta. Ainda neste contexto, verifica-se que parcela significativa da produo e consumo de energia gerada no mundo destinada ao transporte de pessoas e cargas. Logo, se os processos produtivos remetem direta ou indiretamente ao conceito de poluio e os processos geradores de energia ocasionam um efeito mais abrangente e capaz de alterar, de modo irreversvel, o meio ambiente prximo e afastado, resultando em impactos ambientais.

    A gua outro recurso natural indispensvel para os processos produtivos. O planeta possuir uma superfcie coberta por 95% de gua, apenas 5% deste total referente gua doce e pouco mais da metade encontra-se em estado lquido. Porm, estima-se que, aproximadamente, de toda gua doce do mundo esta com algum tipo de contaminao, requisitando, cada vez mais, investimentos em sistemas de tratamentos para adequ-la ao consumo domstico e/ou industrial. A maioria dos processos produtivos utiliza volumes considerveis de gua, normalmente aplicado para refrigerao de mquinas e equipamentos. Neste caso, grande parte da gua utilizada tratada in house e reutilizadas no prprio processo produtivo ou aplicadas em outros setores da organizao. J outros processos, tais como a produo de celulose e papel, utilizam grande volume de gua para beneficiamento e produo que, aps seu uso, necessita de cuidados especiais, devido contaminao.

    2.1 Inovao Scio-ambiental

    As inovaes so caracterizadas em nveis de impacto tcnico-econmico em: inovaes incrementais, substanciais e radicais (Forte & Kaplan, 2003); e categorizadas em: inovaes tecnolgicas, inovaes estruturais e inovaes comerciais. Cerqueira & Hemais (2004), observaram que todas as formas de inovaes solicitam desdobramentos internos e/ou externos organizao, gerando ou implementando outras inovaes. Entretanto, atualmente, ocorre uma quarta categoria de inovao e que remete s questes de integrao homem-meio-objeto, tendo como finalidade o estabelecimento de parmetros para o desenvolvimento

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    social. Esta nova categoria denominada de inovao social e visa agregar, ou mesmo, modificar determinados padres por meio de novos conceitos de relacionamento produtivo,

    Deste modo, as inovaes sociais apresentam-se como instrumento de alto valor social, capaz de estimular no s o uso, mas tambm, a agregao e participao de produtores e usurios em torno de uma idia. Este conceito no se limita s tecnologias regionais ou de baixa complexidade, aplicado, tambm, em situaes de alto contedo tecnolgico, capaz de gerarem bem-estar mediante a formao de redes sociais (Manzini, 2008). Por esse aspecto, h a necessidade de reconhecimento de valores ticos em todas as nuanais que compem a sociedade, principalmente, no que tange a integrao de programas de P&D responsabilidade social e aos sistemas de gesto ambiental, visando constituio de inovaes scio-sustentveis. 2.2 Sistema de Gesto Ambiental - SGA

    De todas as iniciativas regulatrias, talvez aquela que mais contribuiu com a responsabilidade ambiental foram procedimentos indicados pela International Organization for Standartization ISO, por meio da Srie 14000, mais especificamente, as orientaes 14001 para a elaborao do Sistema de Gesto Ambiental-SGA. Este sistema vem se constituindo em importante instrumento para empresas adequarem seus processos produtivos a parmetros ambientais. Integrando-se a estratgia central das empresas o SGA contribui com resultados positivos, inclusive, em seus aspectos comerciais, no qual estabelece processo contnuo e evolutivo na agenda tecnolgica. Entretanto, a implantao do SGA no garantia de melhoria no desempenho ambiental, pois uma empresa poder adequar-se norma simplesmente padronizando o modelo de gerenciamento e assumir como corretos procedimentos tradicionais, de baixo desempenho ambiental, sem qualquer abordagem evolutiva da produo limpa. Por esse motivo, o SGA dever ter rotinas abertas e dispostas s novas proposies, em sinergia com outros programas internos e externos da empresa, objetivando a hiper-eficincia produtiva atravs da eliminao de desperdcio, economia energtica, reduo de insumos, eliminao de agentes, entre outros aspectos, conforme mencionado por Manzini & Vezzoli (2002).

    Apesar disto, Seiffert (2005) comenta sobre a necessidade de conciliao das esferas tecnolgica, econmica e ambiental para uma contextualizao mais abrangente em relao ao desenvolvimento social destacando a necessidade de regulamentaes legislativas, mesmo que parcialmente. Por sua vez Guimares et al (2008) comenta que a legislao brasileira apesar de ampla, ainda no apresenta amplitude significativa em relao s questes produtivas e meio ambientes (ciclo de vida, produo limpa, eficincia energtica etc), se limitando aos parmetros sobre tratamentos de resduos. 2.3 Cadeias Produtivas

    O conceito de cadeia produtiva corresponde a um sistema de inter-relacionamento empresarial tendo como funo associar ativos atravs da agregao de valores em produtos ou servios, constituindo um sistema de produo interligada. Arnold (1999) e Slack et al (1999) comentam que as relaes produtivas formam vnculos estratgicos e encontram-se baseadas em sistemas de suprimentos, correspondendo ao fluxo de produtos e servios oferta; e um contra-fluxo de projetos e informaes demanda, onde nenhuma operao existe isoladamente e todas fazem parte de um ambiente maior, interconectadas entre fornecedores e clientes, constituindo a idia de rede de suprimento (supply network). Alm dessas caractersticas, as estruturas produtivas estabelecem interaes diretas e indiretas, possibilitando observar perspectivas a mdio e longo prazos. Por sua vez, Chopra & Meindl (2001), comentam que a viso gerencial tem papel significativo nos arranjos produtivos, pois

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    permitem uma ampla viso das foras que alteram o cenrio existente, tais como: atividades paralelas ou perifricas (outsourcing).

    Observa-se que uma anlise baseada na sustentabilidade no se limita s interaes existentes no escopo produtivo linear, seqencial, hierrquica ou mesmo na relao de compra e venda. H, na realidade, outras condicionantes que indicaro se a estrutura produtiva apresenta uma relao sustentvel em termos ambientais, tecnolgicos econmiucos e sociais. A anlise das relaes scio-ambientais estar consubstanciada tanto no modo especfico dos processos (micro-sistmico), quanto em mbito geral (macro-sistmico), considerando as estruturas produtivas sobre a tica de rede, isto , em nveis de gerao produtiva e suas atividades paralelas (outsourcing), e no simplesmente, na anlise sobre as relaes ecolgicas do produto, mas em todos as etapas e interaes do processo produtivo. A figura abaixo mostra a cadeia produtiva de polmeros a partir das geraes e produtos.

    Fonte: Cerqueira & Hemais (2004)

    Fig. 1- Representao da cadeia produtiva de polmeros 2.4 As Funes Rs

    Entre os principais aspectos que corroboram com programas de sustentabilidade scio-ambiental, esto as funes Rs que, gradativamente, vem contribuindo para relaes produtivas menos agressivas ao meio ambiente e que possibilitam ganhos para uma produo mais limpa. No entanto, no h consenso sobre as especificidades das funes Rs quando aplicados em programas ambientais. Mano et al (2005) indicam apenas trs funes: Reduzir, Reutilizar e Reciclar como aquelas mais importantes na constituio de programas ambientais. J outros autores incluem as funes Reintegrar, Regenerar, Repensar e Recusar.

    As funes Repensar e Recusar ainda no so prioritrias em programas ambientais, pois dependem de outros aspectos para serem implementadas, sem com isso gerar novos problemas, principalmente, aqueles relacionados ao desenvolvimento scio-econmico. Enquanto, as funes Reintegrar e Regenerar apresentam controversas quanto sua aplicao, mas so aceitas dentro das funes Rs. Uma das controversas refere-se reintegrao de determinados agentes ou materiais natureza, que podero ocasionar danos a mdio-longo prazos em decorrncia da saturao no meio onde foram descartados, alm de sujeitar o ambiente poluio at que o produto esteja completamente integrado (degradado) natureza. J a funo Regenerar corresponde reciclagem terciria, pois visa recuperar as propriedades bsicas de determinado material. Outro aspecto que merece destaque refere-se ao uso genrico da funo Reciclar para designar as outras funes Rs, necessrio se observar as finalidades especficas de cada funo, pois estar condicionada a determinados recursos ou procedimentos.

    3. Tecnologia de Polmeros

    As tecnologias de transformao de polmeros plsticos ou borrachas formam o grupo mais expressivo na fabricao de produtos industrializados. Segundo dados da OMC

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    (2006), a quantidade de plsticos transformados j ultrapassa a transformao do ao. Esta demanda deve-se as suas propriedades, aos custos de fabricao, a logstica empregada e as possibilidades em design. Para os elastmeros (borrachas), no se tm dados consolidados referentes sua transformao, mas considerando a produo automotiva nas ltimas dcadas, percebe-se que houve grande demanda, pois os principais produtos fabricados com esses materiais so pneumticos, em torno de 40% e calados, com 26%1

    Os materiais polimricos so substancias macromoleculares, de origem orgnica, obtidos pela repetio de molculas menores (meros) que formam cadeias mediante aes fsicas ou qumicas. De acordo com a estrutura do polmero ele poder apresentar comportamento mecnico em plstico, em elstico ou em fibra. Sua estrutura, tambm, define as propriedades tecnolgicas em termoplstico ou termorrgido. Alm dessas classificaes, existem outras que esto relacionadas s caractersticas fsico-qumicas ou ao seu desempenho, conforme mostrado a seguir pela classificao tcnico-econmica

    .

    2

    :

    Polmeros Comuns (commodities)- grupo de maior abrangncia; alta produo e baixo custo, tais como Polipropileno-PP, poliestireno-PS e Poli(cloreto de vinila) PVC;

    Polmeros (pseudo-commodities)- grupo de polmeros de uso especfico, produo relativa demanda, mdio custo, tais como: policarbonato-PC, poliamida-PA, poli(metacrilato de metila)-PMMA, Polioximetileno-POM, entre outros;

    Polmeros (specialties)- grupo de polmeros de alto desempenho, apresentando baixa produo e alto custo, tais como: poli(ter-cetona)-PEK, poli-imida-PI, entre outros.

    3.1 Processamentos de polmeros plsticos

    As tecnologias de transformao de polmeros plsticos formam um leque expressivo para a produo de produtos. Essa abrangncia resultado do alto indice de investimentos tecnolgicos na cadeia produtiva e no prprio aperfeioamento dos plsticos, donde se caracteriza: a reduo do custo da produo, a alta produtividade, baixo consumo de energia e insumos bsicos, baixo peso molecular (leveza), fcil colorao, variedade de acabamento, possibilidade de formas complexas entre outros. Contudo, algumas dessas vantagens se revertem quando no se tem programas consistentes para o desenvolvimento de processos e produtos. Os grficos abaixos (Figuras. 2 e 3) mostram como se distribui o cenrio produtivo de plsticos no Brasil.

    agrcola3%

    eletro-eletronicos12%

    UD4%

    outros14%

    const. Civil15%

    embalagens e descartveis

    52%

    Fonte: ABIPLAST (2004) Fig. 2 - Principais segmentos de mercado

    em transformao de plsticos

    PET11%

    PVC18%

    ABS2%

    PP20%

    OS8%

    HDPE17%

    LLDPE8%

    LDPE16%

    Fonte: ABIPLAST (2004) Fig. 3- Segmentao dos principais

    plsticos consumidos no Brasil

    Salienta-se que, nas ltimas dcadas, a cincia e a tecnologia de plsticos tem evoludo consideravelmente, e Brasil tem acompanhado esta evoluo produzindo, aproximadamente,

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    4.500 mil ton./aa. de termoplsticos, 300 mil ton./aa. de termorrgidos colocando-se como um dos principais players do cenrio mundial. Porm, esta evoluo no significa aumento da variedade de plsticos, mas sim sua reduo em decorrncia de novos grades e de composies que possibilitaram maior abrangncia de mercado e, por conseguinte, facilitaram a identificao para reciclagem. Portanto, pode-se dizer que, a partir da ltima dcada, os polmeros entraram em uma fase de amadurecimento tecnolgico, isto , menos variedade com mais amplitude de processabilidade 3.1.1 Transformao de Termoplsticos

    Alm da diversidade de materiais plsticos, verifica-se uma quantidade significativa de processos e tcnicas de transformao, que possibilitam a produo de peas grandes ou pequenas dimenses, em grande escala ou limitadas, com altos ou baixos investimentos. Os produtos termoplsticos apresentam vantagens, se comparado com outros processos de manufatura. Vrios fatores e aspectos processuais contribuem para esta dinmica, dos quais se destacam a reduo de diversos insumos, ocasionando alta rentabilidade. Alm disso, as variaes tecnolgicas existentes permitem adequar os parmetros processuais s caractersticas formais e mecnicas dos produtos. No entanto, em decorrncia do processo ocorrero resduos de primrios (matrias-primas) ou ainda a incidncia de perdas de insumos bsicos (energia, gua, etc.) caso a tecnologia no esteja compatibilizada adequadamente com as caractersticas do produto, como por exemplo, a tecnologia de injeo poder gerar uma perda de 02% a 08% do material processado, j a termoformao gera uma quantidade maior podendo variar de 05% a 12% do material processado.

    Os resduos de processos (canais de injeo, aparas, refugos, etc.) retornam linha de produo. Todavia, a energia consumida no tem retorno. Por esse aspecto, salienta-se a importncia da tecnologia de projeto para dimensionar os parmetros de mquinas e a adequao dos moldes e matrizes a fim de melhorar o desempenho da produo, com o mximo de eficincia com o menor consumo de insumos produtivos. 3.1.2 Transformao de Termorrgidos

    Os materiais termorrgidos correspondem aos primeiros polmeros obtidos artificialmente. A caracterstica mais marcante desse grupo de plsticos a alta dureza e a resistncia trmica. Parte significativa dos termorrgidos processada utilizando cargas minerais como material reforante, tais como: fibras, talcos, ou at mesmo resduos plsticos, resultando em um compsito de matriz polimrica. Esses plsticos apresentam nmero menor de processamentos, porm sua conformao incorre em ndices significativos de perdas de insumos, em decorrncia do excesso de mo-de-obra e da carncia de recursos tcnicos mais sofisticados. Outro aspecto verificado na transformao de termorrgidos a durabilidade tcnica-funcional, ou seja, enquanto os produtos em termoplsticos possuem ciclo de vida curto ou mdio, os produtos conformados com termorrgidos apresentam ciclo de vida longo, em decorrncia de suas propriedades fsicas e qumicas. A indicao dos termorrgos deve ser bem analisada nos projetos, pois apresentam uma srie de problema de ordem ambiental, em decorrncia dos resduos industriais gerados e da durabilidade de detritos e refugos quando depositados no ambiente. Portanto, essas tecnologias devem ser aplicadas em produtos que tero ciclo de vida longo. A Figura 4 mostra de modo simplificado, os principais grupos tecnolgicos relacionados transformao de plsticos.

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    Fonte: Elaborao prpria (2007)

    Fig. 4 Principais sistema produtivo em tecnologias de plsticos

    3.2 Processamentos de elastmeros (borrachas) Ao contrrio das tecnologias de plsticos, as tecnologias de transformao de

    elastmeros apresentam especificidades que podero dificultar sua reciclagem, isto porque, os elastmeros necessitam de composio (mistura elastomrica) para que sejam processados e compatibilizados s propriedades inerentes ao produto. As tecnologias de borrachas no apresentam muitas variaes tecnolgicas, conforme pode ser verificado na Figura 5, mas as combinaes entre os elastmeros e as substncias aplicadas na composio da borracha apresentam grandes variaes, pois est relacionada diretamente a geometria, a aplicao do produto e tipo de tecnologia empregada.

    Fonte: Elaborao prpria (2007)

    Fig. 5 principais sistemas produtivos em polmeros elsticos (borrachas)

    Geralmente, os elastmeros so obtidos na condio termoplstica, e quando

    submetidos vulcanizao adquirem comportamento termorrgido, isto , passam a ter estabilidade dimensional, devido ao uso de ao trmica e agentes vulvanizantes (perxidos orgnicos ou enxofre-S), aumentando, assim, o nmero de interaes entre as cadeias polimricas (cross-links) conferindo-lhes maior elasticidade, estabilidade e resistncia s aes trmicas e a solventes. comum, tambm, na mistura elastomrica o uso de material

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    reforante (fibras, tecidos, fios e enxertos) a fim de melhorar o desempenho dos produtos. Por esse aspecto, a maneira mais apropriada para a reciclagem agrupar os refugos e rejeitos de borrachas por grupos funcionais. A maioria dos elastmeros, tais como: polibutadieno-BR, copolmero(butadieno-estireno)-SBR, poliisopreno-IIR, so vulcanizados por enxofre, j outros elastmeros como o poli(dimetil-siloxano)-MQ e o copolmero(etileno-propeno-dieno)-EPDM so vulcanizados utilizando perxidos. A variao de uso e aplicaes dos elatmeros no muito grande, conforme pode ser verificado pelos grficos de segmentao do mercado de borrachas no Brasil (Figuras 6 e 7)

    calados26%

    outros19% adesivos

    7%

    mod. Plsticos3%

    fiose cabos3%

    peas tcnicas7%

    pneumticos35%

    Fonte: Borracha atual, ano VI, N 32 Jan/Fev, 2004 Fig. 6 Principais segmentos de mercado

    de borrachas

    BR19%

    NBR6%

    EPDM6%

    TR7%

    NR2%

    Outras2%

    SBR58%

    Fonte: Borracha atual, ano VI, N 32 Jan/Fev, 20 Fig. 7 Segmentao das principais

    borrachas consumidas no Brasil

    A partir da dcada 80 iniciou-se a produo de borrachas termoplsticas, tendo como finalidade a reduo de resduos provenientes do processo produtivo e facilitar a reciclagem dos mesmos. A borracha termoplstica corresponde a um compsito polimrico formado por matriz elastomrica e a fase dispersa plstica. A presena do polmero plstico na mistura confere caractersticas termoplsticas borracha, mas acarreta perda na elasticidade do material. As borrachas termoplsticas podem ser processadas utilizando tcnicas semelhantes aos plsticos, contudo sua aplicao ainda limitada, devido, em parte, s suas propriedades e ao alto custo.

    4. Reciclagem de Polmeros

    De certo modo, os polmeros, sejam eles plsticos ou borrachas, figuram na mdia como uma espcie de viles ambientais. A primeira crtica refere-se derivao do petrleo e produo de gases formadores do efeito estufa. Entretanto, os polmeros consomem a menor parte do refino de petrleo. Apenas 04% do craqueamento correspondem nafta, substncia destinada produo de matrias-primas bsicas. Em sua cadeia produtiva verificam-se os menores ndices de consumo de recursos bsicos se comparados a outras tecnologias. Alm disso, os polmeros formam um grupo de materiais que, historicamente, surgiram para substituir outros materiais que consumiam muitos recursos ou incorriam na produo de grande quantidade de resduos, isso sem mencionar que os primeiros polmeros foram criados para substituir materiais naturais, tais como: o casco da tartaruga e o marfim.

    Existem, porm, aspectos de ordem scio-econmica que dificultam prticas relacionadas reciclagem desses materiais, tais sejam: o preo da matria-prima virgem extremamente competitivo; a ausncia de sistema eficiente de coleta e limpeza urbana; e a relao fsico-econmica (peso x volume = ganho financeiro) do material todos esses aspectos desestimulam a participao coletiva e individual, restringindo o volume de material

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    reciclado. Outro ponto refere-se estrutura fsico-qumica dos polmeros em relao a sua processabilidade, pois aps processados apresentam diminuio de peso molecular (Mw) decorrente das taxas de cisalhamento. Quando aplicada a reciclagem, principalmente a mecnica, o peso molecular diminui ainda mais, solicitando a incorporao de material virgem e/ou aditivos, a fim de recuperar as propriedades intrnsecas dos plsticos.

    O setor de reciclagem de plsticos vem apresentando taxas de crescimento de 09%/aa., processando aproximadamente 800 ton./aa, equivalente a 18,3% da produo brasileira de termoplsticos e o mais interessante o aumento da reciclagem ps-consumo, apresentando ndice de 57,6%/aa. de todo material reciclado (Fonte: Plastvida, 2006). O segmento de elastmeros apresenta a taxa de 13,6% (Fonte: Borracha Atual, 2006), sendo que, grande parte, destina-se a reciclagem energtica, Entretanto, esses nmeros poderiam ser maiores se houvesse programas consistentes de educao ambiental que conscientizassem e estimulassem a participao coletiva e individual em aes de desenvolvimento sustentvel, tendo como prerrogativa aes voltadas reciclagem de polmeros. A Figura 8 mostra o fluxo empregado para sistemas de reciclagens em termoplsticos, a partir das principais etapas de produo

    Fonte: adaptado de Mano et Al (2005)

    Fig. 8 Sistema de reciclagem de polmeros plsticos A Environmental Protection Agency/USA define reciclagem como a coleta,

    processamento, comercializao e uso dos materiais considerados lixo. Logo, a reciclagem consiste em uma tecnologia que possibilita a recuperao de materiais a partir de rejeitos industriais ou derivados de ps-consumo. Diversos fatores incentivam a reciclagem de polmeros. No entanto, seus principais focos so: a necessidade de poupar e preservar os recursos naturais; minimizar resduos provenientes de processamentos em relao ao ambiente; proporcionar a integrao entre os diversos setores sociais visando conscientizao sobre a responsabilidade sobre os problemas ambientais, produtivos e econmicos. Os sistemas de reciclagem de polmeros so classificados em nveis operacionais, a partir do modo como so gerados e tratados os resduos slidos, tais sejam:

    Reciclagem primria- resduos provenientes da linha de produo (canais de injeo, aparas, cortes e peas danificadas). A reciclagem primria, ou in house, ocorre no interior da empresa, sendo a forma mais simples e de menor custo;

    http://www.epa.gov/

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    Reciclagem secundria- utiliza diversos tipos de resduos. Esses resduos so provenientes do lixo ou coletores individuais, por esse aspecto mais dispendioso, pois necessita de seleo e limpeza antes de iniciar o processo propriamente dito. A reciclagem secundria gera materiais sob a forma de flocos ou gros;

    Reciclagem terciria- emprega resduos tendo como finalidade produzir subprodutos. Para isso submete os polmeros a reaes qumicas, obtendo assim, a quebra das ligaes que formam as cadeias, formando oligmeros ou retornando condio inicial de monmeros. A reciclagem terciria conhecida como reciclagem qumica;

    Reciclagem quaternria- emprega resduos de diversas origens, inclusive com mistura de plsticos e borrachas, pois tem como objetivo recuperar a energia contida nesses materiais por meio da combusto.

    4.2 Tcnicas de Reciclagem de polmeros

    Ao contrrio de outros materiais de engenharia, os polmeros apresentam variaes tecnolgicas para reciclagem. Os polmeros necessitam de atividades de pr-reciclagem, principalmente, se esses resduos forem provenientes de lixos. Cada tipo de reciclagem de polmeros se destina a um grupo, classe ou mesmo caractersticas polimricas. Os processos de reciclagem so compatibilizados com as propriedades, composio, origem entre outros aspectos, por esse motivo esto divididas em trs tecnologias, tais sejam: reciclagem mecnica, reciclagem qumica e reciclagem energtica. 4.2.1 Reciclagem Mecnica

    A reciclagem mecnica a mais difundida nos meios produtivos, pois no necessita de muita tecnologia para implement-la. Este tcnica consiste na seleo e limpeza de resduos termoplsticos provenientes da produo ou de material descartados (lixos); em seguida o material submetido triturao, produzindo flocos; os flocos so lavados, secos e depois submetidos a uma extrusora para produo dos gros (palets) do material. O granulado poder ser misturado com materiais novos do mesmo tipo para ser novamente processados.

    A reciclagem mecnica mais empregada tanto para plsticos termoplsticos, mas tambm poder ser empregada para borrachas, dependendo da sua composio. Esta reciclagem atuar em nvel primrio (in house), como tambm, em nvel secundrio, a partir de empresas recicladoras. A Figura 9 mostra o fluxo de atividades necessrias para a realizao da reciclagem mecnica nos nveis primrio e secundrio.

    Fonte: elaborao prpria (2008)

    Fig. 9 Fluxo de atividades para reciclagem mecnica de plsticos (primria e secundria)

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    4.2.2 Reciclagem Qumica A reciclagem qumica requer maior controle no processo, pois emprega reaes

    qumicas durante as operaes de reciclagem. Esta tcnica consiste em submeter o polmero a solvlise degradao por solvente; a pirlise degradao por aquecimento controlado; ou a processos termoxidativos degradao implementada por aquecimento e oxignio. Essas tcnicas possibilitam a reduo da cadeia polimrica em pequenas parcelas (oligmeros) ou na condio inicial de monmero. No caso da obteno de monmeros poder haver a sntese de novos polmeros com propriedades semelhantes aos originrios ou em caso de oligmeros plsticos sero transformados em subprodutos para produo de tintas e/ou vernizes. Conduto, apenas o poli(tereftalato de etileno)-PET, derivado de garrafas, tem apresentado resultados comerciais interessantes neste tipo de reciclagem para produo de fibras polister.

    A reciclagem qumica mais adequada a tipos complexos de resduos plsticos, que ainda no dispem de tecnologia de reciclagem adequada (Mano et al, 2007:127), por esse motivo seu uso ainda esta restrito a algumas empresas que se especializam neste tipo de reciclagem e se destinam a produo de fios e fibras txteis ou materiais de uso especficos. Esta tcnica vem sendo aperfeioada, justamente para atender as demandas de plsticos termorrgidos e borrachas vulcanizadas, pois apresenta resultados interessantes do ponto de vista da regenerao de materiais. No entanto, so processos que possuem custos, relativamente altos, devido sua sofisticao, assim como necessitam de reagentes qumicos para implement-las. A Figura 10 mostra a sequncia operacional para a reciclagem qumica.

    Fonte: Elaborao prpria (2008)

    Fig. 10- Fluxo de atividade para reciclagem qumica (terciria) 4.2.3 Reciclagem Energtica

    A reciclagem energtica no esta bem conceituada como um processo de reciclagem, propriamente dito, mas sim como reutilizao, haja vista que no h retorno ao ciclo de produo idntico ou semelhante ao que originou o polimrico. Na realidade a reciclagem energtica, consiste em aproveitar os resduos polimricos slidos para gerar energia a partir da combusto. Este tipo de reciclagem aconselhado para resduos complexos (termorrgidos, borrachas e compsitos) ou que necessitem de cuidados especiais (descartveis mdico-hospitalares, embalagens de leos, etc.), sendo considerada como uma reciclagem quaternria.

    Os polmeros, principalmente as borrachas, apresentam alto teor calorfero (18.000 BTUs/Kg), quando empregado misturados a outros resduos orgnicos ou associados a outras substncias combustveis este ndice aumenta ainda mais. Entretanto, salienta-se que este tipo

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    de reciclagem poder gerar outros problemas de ordem ambiental, caso no haja um controle da emisso gases provenientes da queima. Os resduos slidos oriundos da queima podero ser misturados ao solo sem ocasionar danos ambientais, conforme demonstrado na Figura 11. A utilizao dos polmeros nesta tecnologia depender de abastecimento constante, isto , volume de materiais, para tornarem-se economicamente viveis.

    Fonte: Elaborao prpria (2008)

    Fig. 11- Fluxo de atividade para reciclagem energtica (quaternria) 4.3 Aes para a Reciclagem de Polmeros

    A reciclagem de polmeros depender de algumas consideraes tcnicas, principalmente, sobre seu comportamento mecnico e sua caracterstica bsica em termoplsticos ou termorrgidos. Geralmente, os produtos manufaturados em polimeros chegam ao final de sua vida funcional, mantendo as propriedades fsico-qumicas, por esse motivo necessrio identificar de algum modo esses materiais para que possam ser reciclados devidamente. No caso dos materiais plsticos a ABNT, seguindo orientaes internacionais, padronizou os pictogramas, utilizando a cor vermelha, para identificao dos principais termoplsticos (Figura 12). No caso de borrachas, a ABNT no faz meno, entretanto, pode-se empregar a simbologia de reciclagem, indicando abaixo do pictograma o tipo de borracha. Em situaes onde fica impossvel a identificao do termoplstico, sugere-se que a reciclagem esteja vinculada produo de madeira plstica.

    Fonte: adaptado de Mano et Al (2005)

    Fig. 12 Simbologia para indicao de grupos plsticos visando reciclagem

    4.3.1 Plsticos Grande parte das tcnicas de reciclagem se destina aos termoplsticos, em decorrncia

    do volume produzido e transformado. Para a reciclagem de termorrgidos depender no s do volume, como tambm, de sua composio, haja vista que, nmero significativo dessas resinas processado sob a forma de compsito. Para termoplsticos se aplica a reciclagem mecnica primria ou secundria, em certos casos a reciclagem qumica e de modo especfico a reciclagem energtica. Enquanto, para os termorrgidos os processos de reciclagem mais empregados so a reciclagem qumica e a energtica, em decorrncia de suas propriedades fsico-qumicas. Abaixo, apresentam-se alguns exemplos de produtos provenientes de materiais reciclados, Figura 13- Reciclagem primria (in house); Figura 14, reciclagem

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    secundria derivada de lixo; e Figura 15- Reciclagem secundria derivada de cooperativas de catadores.

    Fig.13- Utilidades

    domsticas

    Fig. 14- Madeira plstica

    Fig. 15- Fibras e cerdas

    para vassouras

    4.3.2 Elastmeros

    As borrachas adotam os mesmos princpios da reciclagem de plsticos, ou seja, podem utilizar a reciclagem mecnica, a qumica e a energtica. A diferena mais significativa relaciona-se reciclagem mecnica que, normalmente, ocorre no nvel secundrio e destina-se a misturas elastomricas ou com outros materiais. A maioria das borrachas emprega a reciclagem qumica quando o produto no se encontra muito deteriorado, dando origens a novos elastmeros ou a diversos subprodutos. A reciclagem quaternria (energtica) bastante utilizada, em decorrncia dos valores calorferos provenientes da queima das borrachas. As imagens ilustram algumas aplicaes das borrachas recicladas, tais como: Figura 16 produto a partir da reciclagem mecnica primria; Figura 17 utilizao da reciclagem qumica para regenerao da borracha; e Figura 18 reciclagem mecnica secundria.

    Fig. 16- Tapete de

    borracha - SBR

    Fig. 17- bolsas com reforo de algodo

    Fig. 18- Vedantes para

    caixa de acesso

    5. Comentrios Finais De acordo com observado durante a pesquisa, h consenso em dois aspectos de

    extrema relevncia para prticas sustentveis, o estabelecimento de programas de educao ambiental e de reciclagem de recursos produtivos. A educao ambiental corresponde ao caminho para se estabelecer uma sociedade mais responsvel e comprometida com os valores ecolgicos e sociais, visando o pleno desenvolvimento das atividades humanas e a reciclagem o principal fator para que haja integrao dessas atividades, atravs da compreenso sobre os recursos naturais renovveis e no renovveis e suas relaes com o desenvolvimento tecnolgico e econmico. Ainda, na seara da reciclagem verifica-se no Brasil que este fato tecnolgico possibilita a insero de camadas sociais no cenrio econmico, como uma alternativa de gerao de trabalho e renda.

    No campo da atividade produtiva empresarial, percebe-se que programas de relacionamento com o meio ambiente ainda so limitados, porm existe um cenrio favorvel

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    para investimentos nesta rea, principalmente em setores que apresentam altos ndices de produtividade como o de polmeros. As atividades de desenvolvimento de produtos, sejam elas de carter operacional ou de inovao, devem considerar como ponto fundamental a adequao de solues projetivas s prticas de reciclagem, a partir das seguintes proposies:

    Reduo de componentes mecnicos; Eliminar excesso e/ou desperdcio com matria-prima, energia e outros insumos;

    Utilizao de poucas tecnologias na fabricao; Economizar insumos e facilitar a separao de materiais;

    Utilizao de materiais com compatibilidade tcnica; Evitar desgaste prematuro de peas e componentes mecnicos e suas substituies;

    Seleo de materiais que apresentem facilidade de reciclagem; Facilitar logstica e infra-estrutura para reciclagem;

    Identificao de materiais por meio de pictogramas ou outros recursos; Selecionar materiais na ps-produo ou no ps-consumo;

    Normalizao e procedimentos tcnicos; Certificar atividades produtivas, (processos e produtos) a partir de conceitos da ISO 14000;

    Adoo de critrios para incluso social, ambiental e tecnolgica; Incentivar a produo de tecnologias abertas

    Elaborao de planos de incentivos ao retorno de produtos; programas de trocas, substituies ou reposies de produtos (logstica inversa);

    Educao ambiental e insero social a partir de princpios ticos; Elaborar procedimentos junto a grupos sociais visando o bem estar social; entre outros.

    6. Referncias Bibliogrficas 1. CAETANO, G.; ASHLEY, P.; GIANSANTI, R. Responsabilidade Social e Meio Ambiente. So Paulo: Saraiva 2007. 2. CERQUEIRA, V.; HEMAIS, C. Indstria brasileira de transformao de plsticos e suas estratgias tecnolgicas. X ALTEC. Cuidad del Mxico, CD-Rom, 2003. 3. CHOPRA, S.; MEINDL, P. Supply Chain Management: Strategy, Planning and Operation. Boston: Prentice Hall, 2001. 4. FOSTER, R.; KAPLAN, S. Destruio criativa. So Paulo: Campus, 2002. 5. JOVCHELOVITCH, N. Parcerias e alianas estratgicas: uma abordagem prtica de gesto e sustentabilidade. So Paulo: Global, 2002. 6. KNIGHT, A.; HARRINGTON, J. A implementao da ISO 14000: Como atualizar o sistema de gesto ambiental com eficcia. So Paulo: Atlas, 2001. 7. MANZINI, E.; VEZZOLI, C. O desenvolvimento de Produtos Sustentveis: Os requisitos ambientais dos produtos industriais. So Paulo: EDUSP, 2002. 8. MANZINI, E. Social Innovation apostila de curso. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ, 2007. 9. MANO, E.B.; PACHECO, E.; BONELLI, C. M. Meio ambiente, poluio e reciclagem. So Paulo: Edgar Blcher, 2005. 10. SEIFFERT, Mari E. ISO 14001: Sistema de Gesto Ambiental. So Paulo: Atlas, 2007. 11. __,__. A Reciclagem dos Plsticos. Cincia Hoje N 107; Vol. 18, (suplemento especial). So Paulo: SBPC, maro de 1995. 12. www.wto.org/english/news, consultado em 13/02/2007; 13. www.institutodopvc.org/reciclagem/base3.htm, consultado em 20/03/2007; 1 Dados no consolidados em decorrncia de mtodos diferenciados aplicados por diversos organismos para anlises de oferta e demanda. 2 As pseudo-commodities e specialties tambm podero se classificadas como plsticos de engenharia dada aos ndices apresentados pela propriedades.

    http://www.wto.org/english/newshttp://www.institutodopvc.org/reciclagem/base3.htm

    ResumoPalavras-chaves: Sustentabilidade; Reciclagem de polmeros; Projeto de ProdutosFig. 1- Representao da cadeia produtiva de polmerosFonte: elaborao prpria (2008)