bioresinas-2015
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Bioresinas:Uso de Fontes Renovveis e a
Obteno de Polmeros
Fernando Gomes de Souza Jnior
Geiza Esperandio de Oliveira
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SumrioSumrio..........................................................................................................................................................2INTRODUO.............................................................................................................................................3CAPTULO 1.................................................................................................................................................5POLMEROS Aspectos Scio-Econmicos e Ambientais de sua utilizao.............................................5CAPTULO II..............................................................................................................................................43QUMICA VERDE......................................................................................................................................43CAPTULO III.............................................................................................................................................72MONMEROS A PARTIR DE FONTES RENOVVEIS.......................................................................72CAPTULO IV.............................................................................................................................................99REAES DE POLICONDENSAO.....................................................................................................99CAPTULO V............................................................................................................................................122RECUPERAO AMBIENTAL..............................................................................................................122CAPTULO VI...........................................................................................................................................144APLICAES BIOMDICAS DOS BIOPOLMEROS.........................................................................144
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INTRODUO
Os polmeros so materiais amplamente difundidos em nossa sociedade
moderna. Devido a sua grande versatilidade eles vm substituindo materiais
tradicionais, tais como metais, madeiras, cermicas e papel, em diversas
aplicaes. Contudo, um efeito colateral gerado pelo emprego dos polmeros
em grande escala a imensa quantidade de lixo produzido. A grande
estabilidade qumica dos polmeros, uma verdadeira vantagem durante sua
aplicao, tambm faz com que estes materiais permaneam por longo perodo
de tempo em lixes e aterros sanitrios. Alm disso, a prpria obteno dos
polmeros altamente poluidora, tendo em vista que a grande maioria dos
monmeros obtida de fonte petroqumica, ou seja, a partir da destilao do
petrleo. Toda a rota de obteno do petrleo por si s poluidora, desde a
extrao do petrleo, passando por seu refino e consumo do produto final.
Uma iniciativa, que vem sendo estudada por muitos pesquisadores e
que j est em aplicao, ainda que de forma modesta, o uso de polmeros
biodegradveis. Estes polmeros podem ser degradados pelos micro-
organismos presentes no solo, reduzindo o tempo de permanncia destes
materiais nos lixes e aterros sanitrios para poucos meses. Outra iniciativa,
que vem crescendo ao longo do tempo, o uso de polmeros obtidos de fontes
naturais, visando diminuir o impacto ambiental gerado pela indstria dos
polmeros. O grande objetivo dessa vertente diminuir o impacto ambiental
gerado durante a produo dos polmeros.
Neste sentido, este livro pretende apresentar alguns destes materiais e
suas aplicaes. Para isso, inicialmente, veremos um pouco da histria dos
primeiros polmeros, conheceremos alguns dos polmeros commodities mais
importantes, seus descartes e impactos ambientais gerais, alm da legislao
vigente no Brasil aplicada ao descarte de polmeros. Seguiremos conhecendo o
conceito, que vm sendo amplamente discutido pelo mundo, da qumica verde
e como aplic-lo na rea de polmeros. Conheceremos fontes renovveis que
possam ser usadas como monmeros em reaes de polimerizao, alm dos
polmeros atualmente obtidos de recursos renovveis. Para finalizar, so
apresentadas algumas aplicaes destes polmeros obtidos de fontes
renovveis, relacionadas sade e recuperao ambiental. Esperamos que 3
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este livro seja valioso para despertar ou aumentar o seu interesse na rea de
polmeros oriundos de fontes naturais. Boa leitura!
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CAPTULO 1
POLMEROS ASPECTOS SCIO-ECONMICOS E AMBIENTAIS DE SUA
UTILIZAO
Natlia
Rita
1.1. INTRODUO
No passado a descoberta do plstico, denominao comum dada aos
materiais polimricos termoplsticos, revolucionou a sociedade introduzindo
uma grande variedade de produtos leves, resistentes, flexveis com diversas
utilizaes. Essas propriedades, associadas ao reduzido custo de produo,
fizeram com que os plsticos substitussem outros materiais at ento
utilizados. A grande variedade de tipos de plsticos e as amplas possibilidades
de uso fizeram com que estes materiais assumissem rapidamente a posio de
principais matrias-primas para a produo de embalagens e artefatos.
Contudo, esta nova realidade impactou fortemente no aumento da gerao de
resduos acarretando em graves problemas ambientais.
A conscientizao ambiental e o aumento da poluio introduziram na
sociedade uma nova perspectiva sobre os materiais plsticos assumindo-os
como uma importante fonte de matria-prima. Esse novo olhar sobre os
polmeros convidam a uma mudana de comportamento por parte dos
consumidores. A introduo da filosofia dos 3RS (reduzir, reciclar e reutilizar)
vem fomentar a mudana de comportamento da sociedade. Desta forma, a
reciclagem, associada a reutilizao e reduo da gerao de resduos surge
como possibilidade de aproveitamento desses materiais. Os 3 Rs so apenas
uma das muitas ferramentas cujo objetivo minimizar o impacto gerado pelas
atividades humanas ao planeta 2-3.
Alm disso, a pesquisa e o desenvolvimento de novos materiais
polimricos provenientes de fontes renovveis tm obtido resultados positivos e
se mostrado capazes de substituir os polmeros oriundos de matrias fsseis
utilizados atualmente. Muitos desses materiais j so utilizados no mercado em
escala industrial. Os grandes destaques nesta rea so para os biopolmeros,
que so polmeros produzidos por organismos vivos ou de fontes renovveis.
Esta classe de polmeros permite a produo de novos produtos bioplsticos 5
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oriundos de fontes renovveis que sejam biodegradveis. Estes materiais so
comercialmente chamados de polmeros verdes, ou seja, polmeros sintticos
obtidos a partir de matrias-primas renovveis4-5. Estes novos polmeros
baseados em produtos naturais e na ao de microrganismos alcanaram o
mercado a partir da dcada passada, mas ainda esbarram em custos
superiores aos polmeros sintticos convencionais. Porm, devido aos
constantes aumentos de preos, os riscos de esgotamento do petrleo e as
preocupaes ambientais com a utilizao dos recursos fsseis esses
materiais tornam-se de grande importncia nos dias atuais 4,6.
1.2. TIPOS DE POLMEROS
O primeiro contato do homem com materiais resinosos se deu na
antiguidade, com os egpcios e os romanos. Esses povos usavam essas
resinas para carimbar, colar documentos e vedar vasilhames. Somente em
1907 que Leo Baekeland sintetizou o primeiro polmero pela reao entre o
fenol e o formaldedo, produzindo um slido (resina fenlica), hoje conhecido
por baquelite7. A baquelite dura, resistente ao calor e eletricidade e,
quando transformada em um termorrgido, no derrete nem queima facilmente.
A inveno da baquelite desencadeou uma classe de plsticos com
propriedades semelhantes, conhecidos como resinas fenlicas7-9.
Posteriormente, o advento dos catalisadores Ziegler-Natta, usados para
polimerizar olefinas como o eteno e o propeno, representou um grande marco
na histria dos processos qumicos em geral e dos processos de polimerizao
em particular. A aplicao destes sistemas catalticos aos processos de
polimerizao propiciou o controle de caractersticas estricas e estruturais das
cadeias polimricas, levando obteno de resinas poliolefnicas com
propriedades completamente diferentes dos materiais anteriormente
produzidos por outras rotas 10.
1.2.1. Polmeros como commodities
H um pouco mais de um sculo, os artefatos produzidos eram
essencialmente de cermica, metal, vidro ou madeira. Esta realidade comeou
a ser significativamente modificada com a descoberta dos polmeros. A 6
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expanso do desenvolvimento dos plsticos modernos se deu efetivamente
nos primeiros cinquenta anos do sculo XX, com pelo menos quinze novos
tipos de polmeros tendo sido sintetizados nesse perodo11. Desde ento esse
tipo de material tm sido extensivamente utilizado na produo de artefatos
substituindo ou sendo adicionados queles materiais12.
De um modo geral, os polmeros podem ser classificados como
termoplsticos, termofixos, borrachas e fibras14. Neste captulo sero
abordados os polmeros termoplsticos e termofixos.
Polmeros Termoplsticos: O termo plstico vem do grego, plastikus,
que significa material adequado moldagem. Os plsticos so materiais que,
embora slidos temperatura ambiente em seu estado final, quando aquecidos
acima da temperatura de amolecimento tornam-se fluidos e passveis de
serem moldados por ao isolada ou conjunta de calor e presso14. Assim, sob
efeito de temperatura e presso, amolecem assumindo a forma do molde. Nova
alterao de temperatura e presso reinicia o processo, o que os tornam,
portanto, reciclveis.
Em nvel molecular, medida que a temperatura elevada, as foras de
ligao secundrias so diminudas, devido ao aumento do movimento
molecular. Desta forma, o movimento relativo de cadeias adjacentes facilitado
quando uma tenso aplicada. Os termoplsticos so relativamente moles e
dcteis e compem-se da maioria dos polmeros lineares e aqueles que
possuem algumas estruturas ramificadas com cadeias flexveis15. So
exemplos de polmeros termoplsticos (i) polietileno (PE), (ii) polipropileno
(PP), (iii) poliestireno (PS), o (iv) poli(cloreto de vinila) (PVC), entre outros.
Esses polmeros so considerados como commodities, uma vez que so os
mais encontrados em aplicaes no mercado13.
Polmeros Termofixos ou Termorrgidos: so os polmeros que antes
do processo de cura ou reticulao, sob efeito de temperatura e presso, fluem
assumindo a forma do molde. Aps a reticulao, nova alterao de
temperatura e presso no produz efeito algum, uma vez que a cura os torna
materiais insolveis, infusveis e, na maioria das vezes, no-reciclveis14.
Durante o tratamento trmico inicial, ligaes cruzadas covalentes so
formadas entre cadeias moleculares adjacentes. Essas ligaes prendem as 7
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cadeias umas s outras, o que impede os movimentos vibracionais e
rotacionais da cadeia, mesmo em temperaturas elevadas. Estas ligaes
cruzadas s so rompidas em condies extremas de aquecimento. Os
principais exemplos dessa classe so (i) a resina de fenol-formaldedo
(baquelite), (ii) epxi (araldite) e (iii) algumas resinas de polister 8,9, 13.
Atualmente os polmeros tm sido amplamente utilizados em vrios
campos, tais como peas para equipamentos, produo de artefatos e
embalagens, principalmente para alimentos16. Segundo dados da Abiplast17, no
ano de 2010 o setor alimentcio foi a principal rea de aplicao dos plsticos
commodities, correspondendo a 25% da segmentao de mercado de
transformados plsticos. Os dados da ABIPLAST referentes ao emprego dos
plsticos no ano de 2010 so mostrados na Figura 1.1.
Eletrodomsticos2,3%
Cosmtico efarmacutico
2,2%
Calados1,9%
Automobilstico1,4% Brinquedos
0,1%
Agrcola4,1%
Higiene/limpeza7,7%
Utilidades domsticas
9,7%
Embalagens diversas14,5%
Construo civil14,6%
Alimentcio25,9%
Outras15,6%
Figura 1.1 - Segmentao de mercado de transformados plsticos
(FONTE: ABIPLAST, 2010)17.
A seguir sero descritos alguns dos exemplos de commodities mais
importantes juntamente com suas principais propriedades e aplicaes.
Polietileno (PE) - A principal caracterstica deste tipo de polmero a
sua estrutura linear ou ramificada. Devido s diferenas estruturais o polietileno
pode ser classificado como polietileno de baixa densidade (PEBD) e polietileno
de alta densidade (PEAD). O PEBD um polmero de cadeia ramificada longa,
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conferindo a propriedade de flexibilidade ao material, sendo este mais utilizado
para a produo de filmes e embalagens. O PEAD um polmero mais
resistente e mais quebradio, sendo utilizado em embalagens para produtos
gordurosos e para produtos de limpeza 14,18.
Polipropileno (PP) - Este um polmero de boa resistncia e rigidez.
Sua propriedade de brilho muito explorada em aplicaes como embalagens
de produtos alimentcios, tais como pes e doces. Por apresentar alta
resistncia tambm pode ser utilizado para produzir garrafas, potes e filmes
para cozimento de alimentos 3,14,19.
Poliestireno (PS) - um polmero transparente, brilhante, com alta
permeabilidade a gases e quebradio, sendo pouco utilizado como principal
constituinte para embalagens. Outros tipos de PS, tais como o poliestireno de
alto impacto (HIPS - High Impact Polystirene) e o poliestireno expansvel (EPS
- Expandable Polystirene) possuem caractersticas diferenciadas. O HIPS um
PS com alta resistncia ao impacto. O EPS um polmero de poliestireno de
baixa densidade sendo muito utilizado para a produo de isopores e materiais
que exijam isolamento trmico 3, 14, 20.
Polisteres (PET) uma classe de polmeros que apresenta
propriedades de grande interesse comercial, tais como elevada resistncia
mecnica, boa transparncia e elevada barreira qumica. Estas propriedades
fazem com que este seja um excelente material para embalagens em geral.
Sua principal aplicao tem sido em embalagens de refrigerantes, gua e
embalagens para frutas 14, 21.
Poli(cloreto de vinila) (PVC) Este polmero apresenta propriedade de
barreira a umidade e ao oxignio elevada. Quando comparado ao PE, a
propriedade de barreira a umidade do PVC dez vezes maior e a propriedade
de barreira ao oxignio seis vezes maior. Este polmero amplamente
empregado nas embalagens tipo envoltrio de produtos, como filmes
termoencolhveis, alm de canos e tubulaes que exijam resistncia trmica 3,14,22.
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1.3. POLMEROS DE FONTES RENOVVEIS
Quando comparado ao petrleo, as fontes renovveis possuem um ciclo
de vida mais curto. Isto devido ao tempo que o petrleo leva para se formar,
que pode chegar a milhes de anos. Fatores ambientais e scio-econmicos
esto relacionados ao progressivo interesse pelos biopolmeros, dentre estes
destacam-se: os impactos ambientais, a escassez do petrleo e o seu elevado
preo4, 23. Assim, tendo como base a escala de tempo humana, s so
relevantes como fontes renovveis as provenientes de ciclos naturais de curta
durao. Dessa forma, a agricultura, por exemplo, uma fonte de recursos
renovveis til para o suprimento de vrias necessidades antropognicas em
um curto perodo de tempo. Em geral, polmeros derivados de fontes
renovveis podem ser classificados em trs grupos: (1) polmeros naturais,
como celulose e protenas; (2) polmeros sintticos derivados de monmeros
naturais, como o poli(cido lctico); e (3) polmeros obtidos a partir de
fermentao microbiana, como o polihidroxibutirato 33.
Os polmeros obtidos a partir de fontes renovveis so chamados de
biopolmeros. Os biopolmeros so materiais polimricos produzidos a partir de
fontes renovveis vegetais ou organismos vivos. A matria-prima principal para
sua manufatura uma fonte de carbono renovvel, como um carboidrato
derivado da cana-de-acar, milho, batata, trigo e beterraba; ou um leo
vegetal extrado de soja, girassol, palma ou outra planta oleaginosa 23 - 24. Estes
polmeros so classificados quanto a sua estrutura como polissacardeos,
polisteres ou poliamidas.
Outro fator de grande importncia para a busca de alternativas que
sejam ecologicamente amigveis a no biodegradabilidade da grande maioria
dos polmeros produzidos a partir de fontes fsseis. Esta caracterstica dos
polmeros derivados de petrleo associada produo em larga escala dos
mesmos e falta de uma gesto de resduos eficiente conduz ao acmulo de
lixo plstico, que sem destino apropriado, pode levar milhares de anos para ser
novamente assimilado pela natureza 23.
Os polmeros biodegradveis obtidos de fontes renovveis tm sido foco
de muitos estudos. Isto devido a reduo do impacto ambiental, a
possibilidade de reduo do efeito estufa, e a possibilidade de formao de um 10
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ciclo fechado, j que, em condies ideais, podem ser facilmente absorvidos
pelo meio ambiente. Neste ciclo fechado os polmeros so processados para
produo de um artefato que, aps uso e descarte, retornam ao seu status de
matria-prima23. Um exemplo de ciclo fechado para os polmeros
biodegradveis mostrado na Figura 1.2.
Figura 2. Ciclo de vida ideal dos polmeros biodegradveis
provenientes de fontes renovveis.
(FONTE: Brito et al, 2011) 23
Biopolmeros podem apresentar grande potencial para substituir
polmeros provenientes de fontes fsseis dependendo especificamente do tipo
de aplicao. A possibilidade de substituio de alguns polmeros provenientes
de fontes fsseis por biopolmeros esto apresentadas na Tabela 1.1. Os
biopolmeros apresentados na tabela so o amido, o poli(cido ltico) PLA, o
polihidroxibutirato PHB e o poli(succinato de butileno) (PBS).
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Tabela 1.1 - Potencial de substituio de alguns polmeros provenientes de
fontes fsseis por biopolmeros
Polmero PVC PEAD PEBD PP PS PMMA PA PET PC
Amido - + + + + - - - -
PLA - + - + + - + + -
PHB - + - ++ + - - - -
PBS - ++ ++ ++ - - - - -
++ substituio completa; + substituio parcial; - no substitui.
Fonte: PRADELLA, 2006.
Dentre os biopolmeros apresentam-se em destaque o polilactato (PLA),
o polihidroxialcanoato (PHA), o poli(succinato de butileno) (PBS), os polmeros
de amido (PA) e a xantana (Xan) 24.
O PLA um polister aliftico, termoplstico, semicristalino ou amorfo,
biocompatvel e amorfo produzido por sntese qumica a partir de cido lctico
obtido por fermentao bacteriana de glicose extrado do milho, com uso
potencial na confeco de embalagens, itens de descarte rpido e fibras para
vestimentas e forraes 23 - 26.
O PHA constitudo de uma gama famlia de polisteres produzidos por
microorganismos atravs de biossntese direta de carboidratos de cana-de-
acar ou de milho, ou de leos vegetais extrados da soja e da palma.
Diferentes monmeros e diferentes polmeros e copolmeros podem ser obtidos
dependendo do substrato de carbono e do metabolismo destes
microrganismos. A composio monomrica leva tambm a obteno de
diferentes materiais podendo ser utilizados para a produo de embalagens,
itens de descarte rpido at filmes flexveis 23 - 24.
O PBS um polister linear, aliftico obtido pela reao de
policondensao do cido succnico com o 1,4-butanodiol. O cido succnico
produzido pela hidrogenao cataltica do cido maleico 24. Rotas alternativas
para a obteno de monmeros so utilizadas, sendo a fermentao da
biomassa uma das alternativas24, 27. Devido s caractersticas do PBS serem 12
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muito parecidas com as dos polmeros termoplsticos, estes tambm podem
ser processados por injeo e extruso 24.
Os polmeros de amido (PAs) so polissacardeos podendo ser
modificados quimicamente ou no. Estes so produzidos a partir de amido
extrado de milho, batata, trigo ou mandioca23. O amido pode ser convertido em
produtos qumicos como etanol, acetona e cidos orgnicos usados na
produo de polmeros sintticos, ou at mesmo para a produo de
biopolmeros atravs de processos fermentativos. Este ainda, se hidrolisado,
pode ser empregado como monmero ou oligmero. Os PAs podem ser
utilizados na produo de embalagens e itens de descarte rpido, em misturas
com polmeros sintticos e tambm na confeco de filmes flexveis24, 23.
A Xantana um exopolissacardeo produzido por microrganismos a
partir de carboidratos extrados de milho ou cana-de-acar, que apresenta
extrema importncia comercial. Esse polmero tem sido utilizado com mais
frequncia na rea alimentcia no Brasil e no mundo. Porm tambm
apresenta destaque nas reas de frmacos e cosmticos, e na explorao de
petrleo, o que se deve principalmente a suas propriedades reolgicas. Estas
propriedades permitem a formao de solues viscosas a baixas
concentraes (0,05-1,0%), que permanecem estveis em ampla faixa de pH e
temperatura 24, 29.
1.4. POLMEROS VERDES
A qumica verde ou qumica sustentvel um conceito de uma nova
cincia. Este conceito, no entanto, abrange as expectativas dos consumidores
de um ambiente sustentvel e os esforos da indstria qumica para fabricar e
fornecer produtos teis que sejam inofensivos ambientalmente. O objetivo da
qumica verde no criar um conflito entre matrias-primas provenientes de
fontes fsseis ou renovveis. Ao contrrio, a qumica verde tenta preservar os
recursos fsseis e investigar o potencial das fontes renovveis para produo
de novos materiais 30.
O termo verde foi inicialmente usado para fazer referncia a polmeros
que durante sua sntese, processamento ou degradao produzem menor
impacto ambiental quando comparados aos polmeros convencionais31. 13
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Posteriormente, diversos pesquisadores passaram a descrever o termo
polmero verde aos polmeros que eram anteriormente sintetizados a partir de
matria-prima proveniente de fontes fsseis, mas que, devido a avanos
tecnolgicos passaram tambm a ser sintetizados a partir de matria-prima
proveniente de fontes renovveis 23-24. Exemplos de polmeros verdes so o
polietileno verde (PE verde) e o policloreto de vinila verde (PVC verde), os
quais mantm as mesmas caractersticas dos polmeros obtidos de fontes
fsseis. O PE e o PVC verde no so biodegradveis, porm pelo fato de
serem provenientes de fontes renovveis, so classificados como biopolmeros
ou polmeros verdes23.
O primeiro polietileno verde, PE verde, foi produzido no Brasil, a partir do
etanol da cana-de-acar. A tecnologia foi desenvolvida no Centro de
Tecnologia e Inovao da Braskem32, empresa brasileira que atua no setor
petroqumico. O PE verde uma resina que possui propriedades idnticas ao
polietileno convencional, que uma das resinas mais utilizadas em
embalagens flexveis e outros produtos plsticos no mundo, a vantagem deste
o de ser feito a partir de matria-prima proveniente de fonte renovvel
podendo ser utilizado nos maquinrios das indstrias de transformao sem
qualquer necessidade de investimentos em modificaes ou adaptaes. O
produto foi certificado por um dos principais laboratrios internacionais, o Beta
Analytic, como contendo 100% de matria-prima renovvel 23. O PE verde
reciclvel como toda resina, mas no biodegradvel, pois possui as mesmas
caractersticas do plstico fssil.
Devido ao constante apelo pela reduo das emisses de gs carbnico
na atmosfera os plsticos de origem vegetal tm ganhado notrio destaque no
cenrio mundial 23. A produo dos polmeros verdes absorve gs carbnico
(CO2) da atmosfera e tambm contribui significativamente para a reduo da
dependncia de matrias primas de origem fssil para fabricao de diversos
produtos plsticos 23. Estes resultados indicam uma reduo acentuada no
efeito estufa, pois de acordo com Britto23, para cada tonelada de polietileno
verde produzido, uma mdia de 2,5 toneladas de dixido de carbono (CO2)
removida da atmosfera, j o polietileno produzido a partir de matria-prima
fssil, como a nafta petroqumica, libera cerca de 2,5 toneladas de CO2. 14
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1.5. OS POLMEROS E O SEU DESCARTE
Apesar dos polmeros conquistarem, aos poucos, seu espao como material de
grande importncia para a sociedade atual, seu descarte ainda um problema
mundial. Devido imensa variedade de plsticos existentes no mercado e do
grande volume descartado, a gesto de resduos plsticos complexa. A
destinao escolhida ir depender de diversos fatores, como do tipo de
polmero ou do produto descartado, dentre outros34. Sua baixssima
degradabilidade e o seu elevado volume fazem com que seus rejeitos ocupem
uma grande rea por longos perodos, prejudicando a vida til dos aterros
sanitrios 12.
No Brasil, a falta de gerenciamento dos resduos slidos urbanos (RSU)
resulta em descarte inadequado, e pode contribuir para entupimentos de redes
de esgoto, propiciar condies de proliferao de vetores, gerando graves
problemas ambientais 35.Quatro tipos de estratgias tem sido empregadas para
tratar de tanto resduo plstico36.
Incinerao O principal benefcio deste processo a velocidade de
reduo do volume de material descartado. Em mdia cerca de 80% do volume
de resduos incinerado, porm no um mtodo vivel nem recomendvel,
devido ao alto custo dos fornos de aquecimento e da poluio, produzida pela
liberao de produtos txicos. Os resduos aps chegar ao depsito so
transferidos para uma a zona de combusto onde so submetidos a
temperaturas entre os 400 e 500 C. Posteriormente, ocorre a combusto
completa, a temperaturas que variam entre os 800 e 1000C.
No caso do PVC, em particular, quando incinerado lana para a atmosfera HCl,
como produto de sua degradao que, acumulado na atmosfera mida, pode
cair como chuva cida37. um processo caro, pois, para evitar a poluio do ar,
necessria a instalao de filtros e de equipamentos especiais para filtrar a
fumaa resultante da incinerao, que tambm poluente, pois pode conter
dioxinas, furanos e metais como chumbo, cdmio ou mercrio38.
Aterros existem dois tipos de aterros, os controlados e os sanitrios. A
diferena entre ambos a sua origem e consequente infraestrutura. Os aterros
controlados so em geral lugares escolhidos para a disposio de lixo e este 15
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compactado e coberto com terra diariamente. Esse tipo de aterro muitas vezes
surge a partir de um lixo, ou de um lugar que no foi projetado para tal
aplicao39. Isso significa que no possuem coleta nem tratamento do chorume
e dos gases gerados pela decomposio dos materiais, o que representa um
grave problema ambiental.
Os aterros sanitrios por sua vez so espaos projetados para o
depsito de resduos, evitando a contaminao dos solos e dispondo de
tratamento de efluentes e controle de emisses dos gases dos materiais em
decomposio 39. So usados para a disposio de toneladas de plsticos em
locais afastados da cidade e preparados para acondicionar o grande volume de
matria plstica, que ficar muito tempo exposta ou ser utilizada para queima
e gerao de energia (reciclagem trmica)40. Cerca de 14 milhes de toneladas
de resduos plsticos por ano so descartadas em aterros sanitrios 41.
O descarte em lixes ou em aterros comuns acarretam problemas de
sade pblica, gerao de odores, poluio do solo e dos lenis freticos
subterrneos atravs do escoamento do chorume. Estes fatos comprometem a
qualidade desses recursos naturais na regio. Os aterros sanitrios so a
melhor alternativa de destinao para o caso em que os resduos no possam
ser reciclados, nem incinerados43.
Biodegradao - um processo que consiste na modificao fsica ou
qumica, causada pela ao de microrganismos, sob certas condies de calor,
umidade, luz, oxignio e nutrientes orgnicos e minerais adequados40. A Figura
1.3 apresenta um esquema dos fatores que afetam a biodegradao de um
biopolmero.
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Figura 1.3 Condies necessrias para que ocorra a biodegradao de um
polmero (Fonte:Kloss, 2007) 48
A biodegradao ou biodeteriorao de materiais polimricos causada
por microrganismos que colonizam sua superfcie. Esses microrganismos
formam biofilmes. O biofilme composto de microrganismos embebidos em
uma matriz de biopolmeros excretados por eles. Quando em contato com a
matriz polimrica, o produto da excreo causa mudanas estruturais e/ou
morfolgicas na mesma. A biodegradao pode ser facilitada por aplicao de
processos prvios de luz (UV) e/ou calor na matriz polimrica45. Alm disso, a
presena de ligaes hidrolisveis ou oxidveis na cadeia, uma
estereoconfigurao correta, um balano entre hidrofobicidade e hidrofilicidade
e uma certa flexilbilidade conformacional so fatores que contribuem para a
biodegradao do polmero46. O emprego de polmeros biodegradveis pode
ajudar a diminuir a quantidade de resduos plsticos persistentes no meio
ambiente, como pode ser visto na Figura 6, porm os testes de
biodegradabilidade so de difcil padronizao47. A Figura 1.4 apresenta o
resultado da ao de biodegradao de uma embalagem plstica.
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Figura 1.4 - Processo de biodegradao
(Fonte: Adaptado de www.abcdopolimero.wordpress.com...plastico-biodegradavel,
acessado em 12/08/2012).
Reciclagem este mtodo apresenta como vantagens a reduo da
quantidade de resduos slidos, a economia de matria-prima e energia, o
aumento da vida til dos lixes e um alto rendimento do processo. Isto
possibilita o reaproveitamento de resduos plsticos transformando-os em
outros materiais utilizveis comercialmente50. A reciclagem de plsticos envolve
um grande trabalho prvio de separao, identificao e limpeza dos
recipientes. Ainda assim, o material reciclado cerca de 50% mais barato que
o polmero virgem. No mundo, cerca de 20% dos plsticos so reciclados. No
Brasil, a reciclagem vem crescendo em volume e aumentando a diversidade e
qualidade dos produtos reciclados 51.
Com o crescimento das exigncias ambientais, a reciclagem tambm
tem sido apontada de forma crescente como opo de destinao cada vez
mais utilizada no ps-consumo, assim como a incinerao. O aterro representa
a ltima alternativa desejvel13.
A reciclagem, juntamente com outros princpios de minimizao de
gerao de resduos e impactos ao meio ambiente, origina uma importante
ferramenta de gesto de resduos: os 3Rs, reduzir, reutilizar e reciclar52.
Atualmente um quarto R vem sendo acrescentado, o recuperar, compondo
assim a ferramenta 4 Rs 13,43.
O primeiro R significa reduzir a gerao de resduos. a forma mais
interessante para a preservao ambiental ou a preservao dos recursos
naturais, uma vez que se o resduo no gerado, no existe problema em 18
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descart-lo43. A reduo pode ser entendida como a reduo do uso e do
consumo de produtos plsticos pela sociedade ou reduo na quantidade de
resina plstica utilizada na indstria para a fabricao de seus produtos13.
O segundo R significa reutilizar. O reuso de materiais plsticos uma
prtica facilitada que decorre da durabilidade e resistncia das resinas,
dependendo, portanto, do tipo de polmero13. A reutilizao de plsticos pode
ser feita de diversas maneiras, bem como para os mais diversos fins, com
pouca tecnologia e mudana na forma de destinao do produto. Exemplos de
reuso so: (i) o uso de embalagens retornveis; (ii) a mudana na forma de uso
original da maior parte das embalagens ou produtos, com sua reutilizao para
outra finalidade.
O terceiro Rsignifica reciclar, aproveitar a matria-prima embutida no
resduo para fabricar o mesmo ou outro tipo de produto53.
Devido importncia econmica e ambiental, neste captulo as
estratgias de gesto de resduos que sero abordados com maior
profundidade sero a reciclagem e a biodegradao. A reciclagem a principal
forma de evitar que os plsticos, de uma maneira geral, se transformem em
problemas ambientais e de sade pblica. A biodegradao por outro lado
vista como uma forma eficiente de eliminao dos polmeros do meio ambiente.
1.5.1. Reciclando Polmeros
Os polmeros, sejam eles plsticos ou borrachas, figuram na mdia como
viles ambientais54. Particularmente, as embalagens plsticas, tais como filmes
de invlucros de alimentos, garrafas de bebidas, recipientes de produtos
lcteos, como manteiga e iogurtes, sacos, copos e frascos de produtos de
limpeza e higiene tm ciclos de vida til curtos e so rapidamente descartados
pelo consumidor. Aps seu descarte estas embalagens so encaminhados
para o destino final, transformando-se em resduos. Esses resduos possuem
caractersticas que possibilitam sua transformao em novos produtos, ou seja,
os resduos gerados possuem valor econmico 55.
A intensificao das atividades humanas nas cidades tem gerado um
acelerado aumento na produo de resduos slidos, que constituem um
grande problema para a administrao pblica. Sendo assim, o uso racional 19
-
hoje proporcionado por programas de gerenciamento integrado de resduos
industriais. Este programas so um conjunto de aes que envolvem desde a
gerao dos resduos, manejo, coleta, tratamento e disposio mais
adequada53, 56.
Os polmeros mais reciclados aps o uso neste setor so embalagens
de PET, de PVC, de PP e de PE, engradados de PEAD (polietileno de alta
densidade) e filmes de PE, PP, PVC e PET57. A Figura 1.6 mostra o ndice de
reciclagem mecnica de plstico ps-consumo no ano de 2010 por ndice de
tipo de resduo plstico.
Outros tipos8,1%
PS/XPS14,3%
PP10,8%
PET54,0%
PEAD12,7%
PVC15,1%
PEBD/PELBD13,2%
Figura 1.6 - ndice de reciclagem mecnica de plstico ps-consumo no ano de
2010 por ndice de tipo de resduo plstico
(Fonte: www.plastivida.org.br/2009/Reciclagem_Mecanica.aspx, acessado em: 24/07/
2012).
Na definio adotada pela EPA (Environmental Protection Agency), a
agncia ambiental dos Estados Unidos, reciclagem ao de coletar,
reprocessar, comercializar e utilizar materiais antes considerados como lixo.
Outra definio de reciclagem a utilizao de materiais destinados ao lixo,
coletados, separados e processados para serem utilizados como matria-prima
na manufatura de objetos59.
A reciclagem torna-se vivel pelo seu potencial em economizar o
consumo de combustvel fssil e reduzir emisses de CO2 43, 52,60. Os plsticos
feitos com petrleo no deterioram facilmente, mas muitos tipos (incluindo PP,
20
-
LDPE, HDPE, PET e PVC) podem ser reciclados. Contudo, alguns plsticos
no so economicamente viveis para a reciclagem, sendo destinados aos
aterros sanitrios13 .
Existem aspectos de ordem scio-econmica que dificultam prticas
relacionadas reciclagem desses materiais, tais como: (i) o preo da matria-
prima virgem extremamente competitivo; (ii) a ausncia de sistema eficiente
de coleta e limpeza urbana; (iii) e a relao fsico-econmica (peso x volume =
ganho financeiro) do material, alm da (iv) falta de polticas ambientais que
mitiguem o desenvolvimento de cooperativas e empresas para o consumo de
materiais reciclados. Todos esses aspectos desestimulam a participao
coletiva e individual, restringindo o volume de material reciclado54.
Outro ponto importante, refere-se a estrutura fsico-qumica dos
polmeros em relao a sua processabilidade, pois aps processados
apresentam diminuio da massa molar decorrente das taxas de cisalhamento.
Quando aplicada a reciclagem, principalmente a mecnica, a massa molar
diminui ainda mais, solicitando a incorporao de material virgem e/ou
aditivos, a fim de recuperar as propriedades intrnsecas dos plsticos54.
A reciclagem de polmeros pode ser classificada em quatro categorias:
primria, secundria, terciria e quaternria51.
A reciclagem primria tambm conhecida como re-extruso. Ela
consiste na converso dos resduos polimricos industriais por mtodos de
processamento padro em produtos com caractersticas equivalentes quelas
dos produtos originais produzidos com polmeros virgens51. Esta operao
consiste na reintroduo de sucatas e fragmentos de polmeros no ciclo para a
produo de produtos de materiais similares. So utilizados plsticos com
caractersticas semelhantes aos produtos originais13. A reciclagem primria e a
secundria so conhecidas como reciclagem mecnica ou fsica, o que
diferencia uma da outra que na primria utiliza-se polmero ps-industrial e na
secundria, ps-consumo.
A reciclagem secundria ou reciclagem mecnica o reprocessamento
de materiais polimricos simples (formados por somente um tipo de resina)
utilizando meio mecnicos 13. Consiste na converso dos resduos polimricos
provenientes dos resduos slidos urbanos, por um processo ou uma 21
-
combinao de processos, em produtos que tenham menor exigncia do que o
produto obtido com polmero virgem. Um exemplo a reciclagem de
embalagens de PP para obteno de sacos de lixo51. As etapas que a
constituem so: separao, moagem, lavagem, secagem, extruso e
granulao58.
A reciclagem terciria, tambm denominada qumica, consiste em um
processo tecnolgico no qual se realiza a converso do resduo plstico em
matrias-primas petroqumicas bsicas. A reciclagem qumica pode resultar
tanto em uma substncia combustvel quanto em um produto qumico, a ser
utilizado para a obteno do polmero que lhe deu origem ou at mesmo em
um novo polmero 61.
Em ltimo caso encontra-se a reciclagem quaternria que um processo
tecnolgico de recuperao de energia de resduos polimricos por incinerao
controlada. A reciclagem terciria tambm chamada de qumica e a
quaternria de energtica51.
A identificao dos polmeros uma medida importante para facilitar a
separao dos mesmos e pode ser utilizada por todos os ramos da indstria de
reciclagem de polmeros62. Segundo levantamentos feitos em grandes cidades
brasileiras, os principais polmeros encontrados nos resduos slidos urbanos
so o polietileno de alta e baixa densidade (PEAD e PEBD), o PET, o PVC e o
PP 51.
A separao dos polmeros pode ser feita atravs da identificao da
simbologia contida no produto acabado. A Figura 1.10 apresenta a simbologia
empregada na identificao dos polmeros.
22
-
Figura 12 - Identificao de plsticos para a reciclagem
(Fonte: Spinac e De Paoli; 2005).
A separao dos resduos plsticos, principalmente, por tipo,
fundamental para garantir que somente aquele escolhido ir alimentar o
processo de reciclagem. Normalmente, separa-se, ainda, o plstico por cor, ou
seja, isola-se o que branco do que colorido, uma vez que o primeiro pode
dar origem a produtos claros, enquanto o segundo destina-se a artefatos
escuros55.
Os plsticos selecionados seguem para a etapa de moagem, a fim de
serem fragmentados em partes menores os flakes. Durante ou aps a
moagem, ocorre a limpeza do material, etapa em que se retiram os
contaminantes, atravs de lavagem. Para tanto, utiliza-se gua pura, na qual
pode ser adicionado algum aditivo, em pequena quantidade, dependendo do
grau de contaminao ou nvel de sujeira dos resduos63.
Visando reduzir o descarte dos polmeros reciclados conveniente que
estes sejam utilizados em aplicaes de longa vida til, como pavimentao,
madeira plstica, construo civil, plasticultura, indstria automobilstica e
eletroeletrnica, entre outros 51.
23
-
1.6. BIODEGRADAO
Os produtos produzidos com os polmeros sintticos convencionais so
considerados inertes ao ataque imediato de microorganismos. Essa
propriedade faz com que esses materiais apresentem um tempo longo de vida
til e, consequentemente, provocam srios problemas ambientais. Aps o seu
descarte a maioria dos materiais polimricos demora em mdia mais de 100
anos para se decomporem totalmente, aumentando assim a quantidade de lixo
plstico descartado no meio ambiente.
Como uma soluo para este problema, surgem os polmeros
biodegradveis que quando entram em contato com diversos tipos de
microrganismos se degradam rapidamente 64.
Nos ltimos anos tem havido um interesse crescente em relao aos
polmeros biodegradveis, principalmente quando se considera o
desenvolvimento de novos produtos que provoquem menor impacto ambiental6.
Contudo, importante destacar que a biodegradabilidade uma
caracterstica condicionada s condies de descarte desses materiais.
A norma ABNT NBR 15448 da Associao Brasileira de Normas
Tcnicas, a degradao uma alterao na estrutura qumica do polmero, que
leva a uma perda irreversvel das propriedades de uso do material. De acordo
com esta norma, um material considerado biodegradvel quando 90% de sua
massa degradada em seis meses. Contudo, a biodegradao a degradao
causada por atividade biolgica de ocorrncia natural por ao enzimtica.
Para que a biodegradao ocorra necessrio levar em considerao um
conjunto de fatores qumicos, fsicos e ambientais. Dentre os fatores que
afetam a biodegradao esto os parmetros fsicos do ambiente, tais como
temperatura, presso, ao mecnica dos ventos, chuva e neve, de
alagamentos, ao da luz, entre outros, alm da composio qumica da gua,
do ar e do solo, e dos parmetros biolgicos, como a ao dos animais,
vegetais e microorganismos.
Erroneamente os conceitos de biodegradabilidade podem sugerir ao
consumidor que no seja necessrio nenhum tipo de cuidado ao descartar
materiais plsticos, uma vez que eles seriam facilmente absorvidos pelo meio
24
-
ambiente. Dessa forma, em vez de reduzir o problema ambiental, o mesmo
agravado65.
Outra questo bastante polmica envolve tambm o conceito de
materiais oxibiodegradveis. Os plsticos oxibiodegradveis, por exemplo, no
so vistos com bons olhos por todos. Pesquisadores afirmam que ao se
degradar, os plsticos no desaparecem na natureza e sim se fragmentam
podendo causar riscos ambientais srios, como a contaminao de lenis
freticos e plantas 13 , 3, 66,.
Dessa forma materiais biodegradveis de fontes renovveis no
excluem a possibilidade destes de gerar algum problema ambiental devido ao
longo tempo que podem levar para biodegradar. A reciclagem desses
materiais, portanto, necessita do desenvolvimento de tecnologias de
reciclagem, de coleta e de local adequado a sua disposio final.
1.6.1. Biodegradao/biodeteriorao
Estudos de biodegradao, in vivo e in vitro, so importantes, tanto para
minimizar os efeitos de resduos plsticos descartados no meio ambiente,
como para aplicar mais os polmeros biodegradveis s reas mdica e de
embalagens67.
A biodegradao de polmeros ocorre, basicamente, por dois
mecanismos distintos dependendo da natureza do polmero e do meio:
hidrlise biolgica e oxidao biolgica 31.
1.6.1.1. Hidrlise biolgicaEsta hidrlise ocorre atravs da catlise promovida pelas enzimas
hidrolases atravs da quebra das ligaes peptdicas e outras catalisam a
hidrlise de ligaes ster68.
A hidrlise biolgica seguida pela oxidao das cadeias polimricas e
quebra das mesmas, gerando cadeias menores e bioassimilao destas pelos
microrganismos. Este processo ocorre em polmeros contendo cadeias como
celulose, amido e polisteres alifticos, dos quais os PHAs so exemplos
tpicos31. Os grupos steres deste polmeros so facilmente hidrolisveis, pela
ao enzimtica das esterases de fungos68.
25
-
1.6.1.2. Oxidao biolgica a reao de oxidao, na presena de oxignio, com introduo de
grupos perxidos nas cadeias carbnicas, por ao das monooxigenases e
dioxigenases. Seguida de quebra das cadeias e posterior por bioassimilao
de produtos de baixa massa molar, como cidos carboxlicos, aldedos,
cetonas. Este mecanismo se aplica essencialmente a polmeros apenas de
cadeias carbnicas. A degradao pode ser controlada pelo uso apropriado de
antioxidantes. A bioassimilao comea to logo forem formados produtos de
baixa massa molar no processo de peroxidao31.
A velocidade da reao de hidrlise dos polmeros determinada por
caractersticas como estrutura, rea superficial e morfologia do material. Os
microrganismos se fixam na superfcie do material e secretam enzimas que
quebram o polmero em blocos moleculares menores, que so utilizados como
fonte de carbono para o crescimento destes microrganismos.
A biodegradao sob ao de enzimas pode ser monitorada por
medidas de (i) massa molar, utilizando a cromatografia de excluso por
tamanho - SEC, (ii) da presena de grupos polares, utilizando tcnicas como a
espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier FTIR, (iii) de
mudanas nas propriedades mecnicas usando a anlise termo-mecano-
dinmica DMTA, (iv) de mudanas de estrutura de microfase atravs da
calorimetria exploratria diferencial DSC, ou (v) de estrutura de macrofase
utilizando a microscopia eletrnica de varredura SEM69. A biodegradao
envolve no s a ao de enzimas como tambm outros mecanismos de
interao entre os microrganismos e a superfcie polimrica e pode ser
chamada de biodeteriorao 44.
A biodeteriorao um processo interfacial, em que os microrganismos
atacam e colonizam as superfcies polimricas na forma de biofilmes, os quais
so uma mistura de microrganismos, gua, polissacardeos e protenas44.
A biodeteriorao ento um processo muito complexo, que depende
das condies do meio, dos tipos de microrganismos e da estrutura do
polmero propriamente dito. Se o polmero for biodegradvel, o processo pode
ocorrer, sob certas condies do meio (pH, umidade, oxignio, entre outros) ou 26
-
de maneira mais direta por ao de enzimas40. Se o polmero no tiver grupos
funcionais, como os steres, pode haver deteriorao, mas no chegando a
mineralizao do polmero at os produtos finais, gua e dixido de carbono.
A superfcie polimrica pode ser inerte ao ataque microbiano, sendo
apenas um suporte para o crescimento bacteriano44. Os microrganismos
podem agir de diferentes maneiras sobre a superfcie polimrica: (i) por
deposio de material extracelular excretado por eles (fouling); (ii) por
degradao de compostos extrados (lixiviados) do polmero, tais como,
aditivos e monmeros, os quais servem de alimento e manuteno para o
biofilme, como por exemplo, no caso das cortinas de PVC, usadas em boxes
de banheiros, que perdem a flexibilidade, pela perda de aditivos; (iii) por
corroso, isto , pela ao do biofilme e de seu gradiente de pH e potencial de
xido-reduo, que ajudam na deteriorao do polmero.
Para quantificar a biodegradao / biodeteriorao tm sido empregados
vrios mtodos fsico-quimcos, que ainda no esto totalmente padronizados
pois, as interaes entre microrganismos e superfcies polimricas so
processos complexos.
1.7. IMPACTOS AMBIENTAIS PROVOCADOS PELO DESCARTE
INCORRETO DE RESDUOS PLSTICOS
O plstico tornou-se um smbolo da sociedade de consumo descartvel
e atualmente o segundo constituinte mais comum do lixo, aps o papel. Entre
os estados brasileiros, So Paulo um dos maiores mercados de polmeros.
De acordo com a Secretaria do Meio Ambiente do Estado de So Paulo, alguns
materiais plsticos levam mais de 100 anos para se decompor na natureza,
como pode ser observado na Tabela 1.2.
27
-
Tabela 1.2 Tempo de degradao de alguns materiais na natureza
Material Tempo de Degradao
Latas de Ao 10 anos
Alumnio 200 a 500 anos
Cordas de nylon 30 anos
Embalagens Longa Vida At 100 anos (alumnio)
Embalagens PET Mais de 100 anos
Esponjas Indeterminado
Isopor Indeterminado
Luvas de borracha Indeterminado
Metais (componentes de equipamentos) Cerca de 450 anos
Papel e papelo Cerca de 6 meses
Plsticos (embalagens, equipamentos) At 450 anos
Pneus Indeterminado
Sacos e sacolas plsticas Mais de 100 anos
Vidros indeterminado(Fonte: Secretaria do Meio Ambiente do Estado de So Paulo, 2012). 70
Ecologistas tm apresentado argumentos bastante convincentes de que,
para resolver o problema do lixo, teremos de adotar novas atitudes, que
envolvam: a reduo no consumo, a reutilizao e a reciclagem dos materiais .
Esta nova postura uma exigncia cada vez maior das sociedades
modernas que aspiram a um crescimento racional, baseado no chamado
desenvolvimento sustentvel. Materiais plsticos so provenientes
essencialmente do petrleo e gs natural, de grande consumo e com reservas
limitadas. Portanto, a busca de novos materiais que substituam determinados
plsticos levaram a novas rotas de sntese partindo de recursos renovveis 71.
A gesto ambiental visa o gerenciamento dos resduos buscando uma
integrao das atividades humanas com o meio ambiente72.. Isso se faz atravs
da melhoria da qualidade de vida e manuteno da disponibilidade dos
28
-
recursos naturais, sem esgotar ou deteriorar os recursos renovveis e sem
destruir os no-renovveis73.
Com a finalidade de disseminar e promover o desenvolvimento
sustentvel no Brasil foi criado na Associao Brasileira de Normas Tcnicas o
comit Brasileiro de Gesto Ambiental, ABNT/CB-38. Esse comit acompanha
e analisa os trabalhos desenvolvidos pela ISO/TC 207, International
Organization for Standardization/Technical Committee 207, com o objetivo de
validar os mesmos para a realidade da sociedade brasileira. A atuao deste
comit engloba a elaborao e a implantao da srie ISO 14000, uma das
principais normas de gesto ambiental em vigor em mais de 100 pases, que
descreve os requisitos bsicos de um sistema de gesto ambiental.
1.8. ASPECTOS LEGAIS DAS POLTICAS AMBIENTAIS
Aps determinao das estratgias a serem adotadas para a gesto
ambiental, as autoridades polticas devem determinar os princpios que a
nortearo. Para estabelecer um marco regulador a poltica pe uma srie de
princpios, os quais orientam os organismos pblicos e privados sobre os
objetivos desejados e servem de marco conceitual a leis e regulamentos72 . So
eles:
1. Princpio de sustentabilidade ambiental: A poltica deve ser
orientada para a obteno de um comportamento tal dos
agentes geradores dos resduos e responsveis pelos mesmos
em todas as etapas de seu ciclo de vida, de forma a minimizar
o impacto sobre o meio ambiente, preservando-o como um
conjunto de recursos disponveis em iguais condies para as
geraes presentes e futuras.
2. Princpio do poluidor-pagador. Essencial na destinao dos
custos de preveno da contaminao, este princpio
estabelece que seja os geradores de resduos, os agentes
econmicos, as empresas industriais e outras, que devem arcar
com o custeio que implica no cumprimento das normas
estabelecidas.
29
-
3. Princpio de precauo. O princpio sustenta que a
autoridade pode exercer uma ao preventiva quando h
razes para crer que as substncias, os resduos, ou a energia,
introduzidos no meio ambiente podem ser nocivos para a
sade ou para o meio ambiente.
4. Princpio da responsabilidade do bero ao tmulo. O
impacto ambiental do resduo responsabilidade de quem o
gera, isto , a partir do momento em que o produz, at que o
resduo seja transformado em matria inerte, eliminado ou
depositado em lugar seguro, sem risco para a sade ou o meio
ambiente.
5. Princpio do menor custo de disposio. Este princpio define
uma orientao dada pelo Convnio da Basilia, em 1989, para
que as solues que se adotem em relao aos resduos
minimizem os riscos e custos de translado ou deslocamento,
fazendo com que, dentro do possvel, os resduos sejam
tratados ou depositados nos lugares mais prximos de seus
centros de origem.
6. Princpio da reduo na fonte. Sustenta a convenincia de
evitar a gerao de resduos mediante o uso de tecnologias
adequadas, tratamento ou minimizao em seu lugar de
origem.
7. Princpio do uso da melhor tecnologia disponvel. Trata-se de
uma recomendao aplicvel sobre tudo nos pases
desenvolvidos para a licena de funcionamento de plantas
industriais novas. A autorizao de funcionamento passa por
uma demonstrao de que esto sendo aplicadas tecnologias
que minimizam a gerao de resduos, em especial os de
natureza perigosa. um princpio pouco aplicvel em pases
com menores nveis de desenvolvimento e com dependncia
tecnolgica.
(Fonte: Brollo e Silva, 2001).
30
-
1.9. LEI DOS RESDUOS SLIDOS
Um estudo de 2011 do Instituto de Pesquisas Econmicas (IPEA)
mostrou que o potencial de reciclagem do Brasil de R$ 8,5 bilhes / ano. Este
o montante que o Brasil desperdia com a gesto inadequada dos resduos
slidos66.
Aps vinte e um anos para discusso e aprovao, a Lei n12.305,
intitulada Poltica Nacional de Resduos Slidos (PNRS) foi sancionada em dois
de agosto de 2010. A lei discorre sobre seus princpios, objetivos e
instrumentos, bem como sobre as diretrizes relativas gesto integrada e ao
gerenciamento de resduos slidos, includos os perigosos, s
responsabilidades dos geradores e do poder pblico e aos instrumentos
econmicos aplicveis.
De acordo com a ABNT NBR 10004: 200479 so considerados resduos
slidos:
Resduos nos estados slido e semi-slido, que resultam de
atividades de origem industrial, domstica, hospitalar,
comercial, agrcola, de servios e de varrio. Ficam includos
nesta definio os lodos provenientes de sistemas de
tratamento de gua, aqueles gerados em equipamentos e
instalaes de controle de poluio, bem como determinados
lquidos cujas particularidades tornem invivel o seu
lanamento na rede pblica de esgotos ou corpos de gua, ou
exijam para isso solues tcnica e economicamente inviveis
em face melhor tecnologia disponvel.
(Fonte: ABNT NBR 10004, 2004).
De acordo com a (PNRS)80,
o gerenciamento de resduos slidos constitui o conjunto de
aes exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta,
transporte, transbordo, tratamento e destinao final
ambientalmente adequada dos resduos slidos e disposio
final ambientalmente adequada dos rejeitos, de acordo com
plano municipal de gesto integrada de resduos slidos ou
31
-
com plano de gerenciamento de resduos slidos, exigidos na
forma desta Lei.
(Fonte: Brasil, 2010).
A PNRS far uso de ferramentas da ecologia industrial, tais como: a
avaliao de ciclo de vida, logstica reversa, reduo, reciclagem, reuso e
remanufatura, e ecodesign, como instrumentos de gesto pblica. Esta
abordagem inovadora e poder proporcionar um grande avano na gesto de
resduos no pas 74.
O projeto da Lei determinou como os principais pontos: (i) o fechamento
de lixes at 2014, (ii) a utilizao de aterros sanitrios apenas para rejeitos, ou
seja, apenas para o que no possvel reciclar, e (iii) a elaborao de planos
de resduos slidos dos municpios75.
Outro importante ponto que PNRS abrange sobre a responsabilidade
partilhada pelo ciclo de vida dos produtos. Definida como conjunto de
atribuies individualizadas e encadeadas dos fabricantes, importadores,
distribuidores e comerciantes, dos consumidores e dos titulares dos servios
pblicos de limpeza urbana e de manejo dos resduos slidos, para minimizar o
volume de resduos slidos e rejeitos gerados. Alm de aes para reduzir os
impactos causados sade humana e qualidade ambiental decorrentes do
ciclo de vida dos produtos66.
Os impactos gerados pelos resduos so tambm discutidos desde a
fabricao. De acordo com PNRS, os produtos devem ser aptos aps o uso a
reutilizao, a reciclagem, a compostagem, a recuperao e o aproveitamento
energtico ou outras destinaes de modo a minimizar os impactos ambientais
adversos.
O gerenciamento inadequado de tais resduos pode resultar em riscos
indesejveis s comunidades, constituindo-se ao mesmo tempo em problema
de sade pblica e fator de degradao ambiental, Alm, claro, de alterar os
aspectos sociais, estticos, econmicos e administrativos da regio 76.
Os custos e a gigantesca dimenso dos problemas gerados pelos
resduos slidos urbanos no meio ambiente extrapolam a capacidade do
32
-
Estado em resolv-los isoladamente. Essa tarefa exige uma ao conjunta
entre Estado, Mercado e Sociedade Civil.
A PNRS, visando dividir as responsabilidades entre a sociedade, o poder
pblico e a iniciativa privada introduziu a responsabilidade compartilhada entre
os atores da cadeia produtiva de bens manufaturados, fabricantes,
distribuidores, comerciantes, consumidores e titulares de servios pblicos de
limpeza urbana responsveis pelo ciclo de vida dos produtos.
A Tabela 1.3 resume as principais mudanas propostas pela PNRS nos
diversos setores da sociedade.
Por outro lado, a PNRS focou seus instrumentos a partir da gerao dos
resduos, faltando uma integrao com polticas de desenvolvimento e poltica
industrial para fins de incentivar produtos ecologicamente amigveis78 . Este
ponto de vista defendido tambm pelas associaes de recicladores, como a
ARERJ, Associao dos Recicladores do Estado do Rio de Janeiro, que
questionam a falta de abordagem sobre os incentivos fiscais e abertura de
linhas de crdito para a indstria de reciclagem.
O atual projeto de desenvolvimento de uma poltica destinada aos
resduos slidos foi iniciada a mais de vinte anos. Suas propostas
recentemente aprovadas e transformadas em uma poltica nacional so ainda
um desafio para a sociedade. Contudo, esta uma questo delicada que no
deve ser tratada apenas em mbito governamental. O sucesso desta, e de
outras propostas com o objetivo de preservar o meio ambiente, depende muito
mais da conscientizao e educao de cada cidado. Cabe a cada membro
dessa sociedade buscar o desenvolvimento e o uso de novas tecnologias,
processos e produtos que minimizem as agresses e os impactos ambientais
ao longo de todo seu ciclo de vida, antes, durante e aps o consumo.
33
-
Tabela 1.3- Principais propostas de mudana sugeridas pela PNRS
O que muda com a PNRSSetor da sociedade Antes Depois
Poder pblico
Falta de prioridade para o lixo urbano Municpios faro plano de metas sobre
resduos com participao dos
catadoresExistncia de lixes na maioria dos
municpios
Os lixes precisam ser erradicados em
4 anosResduo orgnico sem aproveitamento Prefeituras passam a fazer a
compostagemColeta seletiva cara e ineficiente obrigatrio controlar custos e medir a
qualidade do servio
Catadores
Explorao por atravessadores e
riscos sade
Catadores reduzem riscos sade e
aumentam renda em cooperativasInformalidade Cooperativas so contratadas pelos
municpios para coleta e reciclagemProblemas de qualidade e quantidade
dos materiais
Aumenta a quantidade e melhora a
qualidade da matria prima recicladaFalta de qualificao e viso de
mercado
Trabalhadores so treinados e
capacitados para ampliar produo
Empresas
Inexistncia de lei nacional para
nortear os investimentos das
empresas
Marco legal estimular aes
empresariais
Falta de incentivos financeiros Novos instrumentos financeiros
impulsionaro a reciclagemBaixo retorno de produtos
eletroeletrnicos ps-consumo
Mais produtos retornaro indstria
aps o uso pelo consumidorDesperdcio econmico sem a
reciclagem
Reciclagem avanar e gerar mais
negcios com impacto na gerao de
renda
Populao
No separao do lixo reciclvel nas
residncias
Consumidor far separao mais
criteriosa nas residnciasFalta de informao Campanhas educativas mobilizaro
moradoresFalhas no atendimento da coleta
municipal
Coleta seletiva melhorar para recolher
mais resduosPouca reivindicao junto s
autoridades
Cidado exercer seus direitos junto
aos governantes(Fonte:http://www.cempre.org.br/download/pnrs_002.pdf . acessado em 20/07/2012).
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS1. CANGEMI, Jos Marcelo; SANTOS, Antonia Marli Dos; CLARO NETO, Salvador. Poliuretano: De Travesseiros a Preservativos, um Polmero Verstil. Qumica nova na escola, So Carlos, v. 31, n. 03, p.159-164, 2009.
34
-
2. ZANETI, Izabel Cristina Bruno Bacellar. Educao ambiental, resduos slidos urbanos e um estudo de caso sobre o sistema. 2003. 176 f. Tese - Universidade De Braslia, Braslia, 2003.
3. SANTANA, D. Escova de dente eco. Nov.2009. disponvel em (acessado em 07 de junho de 2012).
4. BASTOS, V. D. Biopolmeros e polmeros de matrias-primas renovveis alternativos aos petroqumicos. Revista do BNDES, v.14, n.28, p. 201-234, 2007.
5. OKADA, M. Chemical syntheses of biodegradable polymers. Polymer Science, v. 27, p. 87-133, 2002.
6. ROSA, D. S. FRANCO, B. L. M. CALIL, M. G. Biodegradabilidade e Propriedades Mecnicas de Novas Misturas Polimricas. Polmeros: Cincia e Tecnologia, v. 11, n. 2, p. 82-88, 2001.
7. CANEVAROLO Jr., Sebastio V. Cincia dos Polmeros Um Texto Bsico para Tecnlogos e Engenheiros. Artliber Editora. So Paulo, 2002.
8. OLIVEIRA, Francili Borges de. Utilizao de matria-prima obtida de fonte renovvel na preparao de compsitos de matriz do tipo fenlica. 2008. 180 f. Tese (Doutorado) - Universidade de So Paulo, So Carlos, 2008.
9. RAMIRES, Elaine C., MEGIATTO JR. Jackson D., GARDRAT, Christian, CASTELLAN, Alain, FROLLINI, Elisabete. Biocompsitos de Matriz Glioxal-Fenol reforada com celulose microcristalina. Polmeros, So Carlos, v. 20, n. 2, p.126-133, 2010.
10. MOORE Junior, E. P. "Polypropylene Handbook: Polymerization, Characterization, Properties, Processing, Applications". Hanser Publishers, New York, 1996.
11. ANDRADY, A. L., NEAL, M. A. Applications and Societal Benefits of Plastics, Philosophical Transactions of the Royal Society B, v. 364, p. 1977-1984, 2009.
35
-
12. MACHADO, Fabricio; PINTO, Jos Carlos. Polmeros reciclados para contato com alimentos. Polmeros, So Carlos, v. 21, n. 4, p.321-334, 2011.
13. OLIVEIRA, Maria Clara Brandt Ribeiro de. Gesto de resduos plsticos ps-consumo: perspectivas para a reciclagem no Brasil. 2012. 91 f. Dissertao (Mestrado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2012.
14. MANO, E. B.; MENDES, L. C; Introduo a polmeros, 2a ed., Edgard Blcher Ltda: So Paulo, 1999.
15. MOTA, Rui Carlos de Souza. Anlise da viabilidade tcnica de utilizao da fibra de bananeira com resina sinttica em compsitos. 2010. 107 f. Dissertao (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande No Norte, Natal, 2010.
16. CRUZ, Sandra A, OLIVEIRA, der C., OLIVEIRA, Fernando C. S. de, GARCIA, Pmela S., KANEKO, Manuela L. Q. A.. Polmeros reciclados para contato com alimentos. Polmeros, Santo Andr, v. 21, n. 4, p.340-345, 2011.17. ABIPLAST (Org.). Perfil: plsticos 2010. So Paulo, 2010. 20 p.
18. COUTINHO, Fernanda M. B.; MELLO, Ivana L.; MARIA, Luiz C. de Santa. Polietileno: Principais Tipos, Propriedades e Aplicaes. Polmeros: Cincia e Tecnologia, Rio de Janeiro, v. 13, n. 01, p.1-13, 2008.
19. TAKUMOTO, Shinichi. Estudo das Propriedades Reolgicas, Morfolgicas e Mecnicas de Blendas Injetadas de Polipropileno com Poliamidas Reforadas com Fibras de Vidro. 2003. 251 f. Dissertao (Doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003.
20. GRASSI, Vincius G.; FORTE, Maria Madalena C.; PIZZO, Marcus F. Dal. Aspectos Morfolgicos e Relao Estrutura Propriedades de Poliestireno de Alto Impacto.Polmeros: Cincia e Tecnologia, Rio de Janeiro, v. 11, n. 03, p.158-168, 2001.
21. ALONSO, Janana G., MOLINA, Elisabeth C., MUNIZ, Edvani C., RUBIRA, Adley F., CARVALHO, Gizilene M. Modificao Qumica de Poli(Tereftalato de Etileno)
36
-
Ps-Consumo por Reao com cido Sulfrico: Estrutura e Propriedades.Polmeros: Cincia e Tecnologia, Maring, v. 01, n. 15, p.27-32, 2005.
22. VINHAS, G. M.; SOUTO-MAIOR, Rosa M.; ALMEIDA, Yeda M. B. de. Estudo de Propriedades de PVC Modificado com Grupos Alquila e Benzila. Polmeros: Cincia e Tecnologia, Recife, v. 15, n. 03, p.207-211, 2005.
23. BRITO, G. F., AGRAWAL, P., ARAJO, E. M., MELO, T. J. A. Biopolmeros, Polmeros Biodegradveis e Polmeros Verdes. Revista Eletrnica de Materiais e Processos, v.6.2, p. 127-13, 2011.
24. PRADELLA, J. G. Biopolmeros e Intermedirios Qumicos. Centro de Gesto e Estudos Estratgicos, 2006.
25. RUDNIK, E. Compostable Polymer Materials. Oxford: Elsevier, 2008.
26. LIU,H.; SONG,W.; CHEN, F.; GUO, L.; ZHANG, J. Interaction of microstructure and interfacial adhesion on impact performance of polylactide (PLA) ternary blends. Macromolecules. v.44, n.6, 2011.
27. WERPY, T.; PETERSEN, G. Top Value Added Chemicals From Biomass. Oak Ridge: US Department of Energy, 2004. Disponvel em: . (acessado em 20 de maio de 2012).
28. www.cvnaturplas.dnsalias.com/.../polimeros. (acessado em 26 de julho de 2012).
29. LUVIELMO, M. M. Goma xantana: produo, recuperao, propriedades e aplicao. Estudos tecnolgicos, v. 5, n. 1: 50-67 (jan/abr 2009).
30. HOFER, R., SELIG, M. Green Chemistry and Green Polymer Chemistry Polymer Science, v. 10, p. 5-14, 2012.
31. SCOTT, G. Green polymers. Polymer Degradation and Stability, v. 68, p 1-7, 2000.
32. www.braskem.com.br. (acessado em 07 de junho de 2012).
37
-
33. YU, Long. Biodegradable polymer blends and composites from renewable resources. New Jersey: John Wiley & Sons, 2009. 487 p.
34. HOPEWELL, J., DVORAK, R., KOSIOR, E. Plastics recycling: challenges and opportunities. Philosofical Transactions of the Royal Society B, n. 364, pp. 2115-2126, 2009.
35. CRUZ, S. A.; Farah, M.; Zanin, M. & Bretas, R. E. S. Avaliao das Propriedades Reolgicas de Blendas de PEAD Virgem/PEAD Reciclado. Polmeros, v. 18, n2, p. 144-151, 2008.
36. FRANCHETTI, Sandra Mara Martins; MARCONATO, Jos Carlos. Polmeros Biodegradveis uma soluo parcial para diminuir a quantidade dos resduos plsticos. Qumica Nova, Rio Claro, v. 29, n. 4, p.811-816, 2006.
37. KARLSSON R.R., ALBERTSSON A.C. Biodegradable polymers and environmental interaction. Polymer Eng. Sci., v. 38, n.8, p. 1251-1253, 1998.
38. www.sobiologia.com.br/conteudos/Solo/Solo12_1.php. (acessado em 26 de maio de 2012).
39. NARAYANA, T. Municipal solid waste management in India: From waste disposal to recovery of resources?, Waste Management, v. 29, n.3, p. 1163-1166, 2009.
40. AMASS, Wendy; AMASS, Allan; TIGHE, Brian. A Review of Biodegradable Polymers : Uses, Current Developments in the Synthesis and Characterization of Biodegradable Polyesters, Blends of Biodegradable Polymers and Recent Advances in Biodegradation Studies. Polymer International, Birmingham, v. 47, n. 4, p.89-144, 1998.
41. REDDY, C.S.K., GHAi, R., RASHMI, R., KALIA, V.C., Polyhydroxyalkanoates: an overview. Bioresource Technology,v. 87, 137-146, 2003.
42. www.rc.unesp.br/igce/aplicada/ead/residuos, (acessado em 17 de julho de 2012).
38
-
43. ROLIM, Aline Marques. A reciclagem de resduos plsticos ps-consumo em oito empresas do Rio Grande do Sul. 2000. 142 f. Dissertao (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2000.
44. FLEMMING, H. C. Relevance of biofilms for the diodeterioration of surfaces of polymerics materials. Polym. Degrad, Stab, n.59, p. 309-315, 1998.
45. XU, X E GUO, S. A.; A Study on Morphological Structure of Low Molecular Weight PVC Prepared by Vibromilling Degradation. Polym. Plast. Technol. Eng., n.34, p. 62, 1995.
46. HUANG, S. J.; EDELMAN, P. G.; Degradable Polymers: Principles and Applications. Chapman & Hall: London, 1995.
47. PACI, M. e LA MANTIA, F.P. Influence of small amounts of polyvinylchloride on the recycling of polyethylenetherephtalate. Polymer Degradation and Stability, v. 63, p. 11-14, 1999.
48. KLOSS, Juliana Regina. Sntese e caracterizao de poliuretanos biodegradveis a base de poli(caprolactona)diol. 2007. 203 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Paran, Curitiba, 2007.
49. www.abcdopolimero.wordpress.com/2010/04/02/biodegradacao-e-plastico-biodegradavel, (acessado em 17 de agosto de 2012).
50. VARMA, A.J.; DESPANDE, S.V.; KONDAPALLI, P. A comparative study of thermal behavior of PVC, a series of synthesized chlorinated polyethylenes and HDPE. Polym. Degrad. Stabil., v. 63, p 1-3,1999.
51. SPINAC, M. A. S; PAOLI, M. A. A TECNOLOGIA DA RECICLAGEM DE POLMEROS. Quim. Nova, Campinas, v. 28, n. 1, p.65-72, 2005.
52. NASCIMENTO, Mariana Machado Fidelis. Gerenciamento de resduos. .(acessado em 17 de julho de 2012).
53. BRASIL, A. M.; SANTOS, F.; Equilbrio Ambiental. So Paulo, SP: Faarte, 2004.
39
-
54. CERQUEIRA, Vicente. Reciclagem de Polmeros: Questes Scio - Ambientais em Relao ao Desenvolvimento de Produtos. In: 9 Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Design, 2010, So Paulo. Anais. So Paulo: Universidade Anhembi Morumbi, 2010.
55. MANO, E.B.; PACHECO, E.B.A.V; BONELLI, C.M.C. Meio Ambiente, Poluio e Reciclagem. Rio de Janeiro: Editora Edgard Blcher Ltda, 200p, 2005.
56.www.greennationfest.com.br/.../A-Reciclagem-no-Rio-de-Janeiro. (acessado em 15 de maio de 2012).
57. KISHIMOTO, A., OKA, T., YOSHIDA, K., NAKANISHI, J. Cost effectiveness of reducing dioxin emissions from municipal solid waste incinerators in Japan. Environ. Sci. Technol. v. 35, n14, p.28612866, 2001.
58. PLASTIVIDA (Org.). Reciclagem Mecnica. Disponvel em: . (acessado em 24 de julho de 2012).
59. COSTA, Ana Cludia Fernandes. Os caminhos dos resduos slidos urbanos na cidade de Porto Alegre/RS: Da origem ao destino final. Dissertao (Mestrado) Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 1998.
60. ROSA, D. G.; GUEDES, C. G. F. Desenvolvimento de processo de reciclagem de Resduos Industriais de Poliuretano e caracterizao dos produtos obtidos. Polmeros: Cincia e Tecnologia, So Carlos, v.13, n.1, jan./mar. 2003.61. ROZENDO, Acio Deodonio Ribeiro. Reciclagem qumica do poli(tereftalato de etileno) (PET) ps-consumo por aminlise e aplicao na sntese de poli(ster-amida). 2011. 90 f. Dissertao (Mestrado) - Instituto de Macromolculas Professora Eloisa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011.
62. SAMMARCO, C.; DELFINI, L.; Mercado Brasileiro tem Potencial para Ampliar a Reciclagem de Plsticos. Plstico Industrial, v. 3, p. 106-119, 1999.
40
-
63. PIRES, A. S. Reciclagem de frascos plsticos de postos de gasolina. 2009. (acessado em 07 de junho de 2012).
64. CHIELLINI, E. & SOLARO,R. Environmentally Degradable Polymers and Plastics: An Overwiew. In: International Workshop on Environmentally Degradable and Recyclabe Polymers in Latin America. Anais. Campinas SP, p. 15-20, 1998.
65.http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/plasticos/plasticos-biodegradaveis.php#ixzz1xPfMy000. (acessado em 05 de maio de 2012).
66. TEIXEIRA, I. Governo trabalha para melhorar o licenciamento ambiental. Conjuntura da infraestrutura. So Paulo: EESP- FGV/ ABDIB, abril 2011.
67. WU, C.; GAN, Z.; A novel method of studying polymer biodegradation. Polymer, n18, p-4429, 1998.
68. CHANDRA, R.; RUSTGI, R. Biodegradable Polymers. Prog. Polym. Sci., n 23, p-1273. 1998.
69. ZUCHOWSKA, D.; HLAVAT, D.; STELLER, R.; ADAMIAK, W.; MEISSNER, W. Physical structure of polyolefin-starch blends after ageing. Polym.Degrad. Stab, n 64,p- 339, 1999.
70. http://www.ambiente.sp.gov.br/ (acessado em 12 de maio de 2012)
71. PIATTI, T. M. Plsticos: caractersticas, usos, produo e impactos ambientais. Editora UFAL, 2005.
72. BROLLO, M.J.; SILVA, M.M. Poltica e gesto ambiental em resduos slidos. Reviso e anlise sobre a atual situao no Brasil. In: 21 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITRIA E AMBIENTAL. Anais. Joo Pessoa, Paraba, ABES, 2001.
73. ZUQUETTE, L.V. Algumas propostas metodolgicas para elaborao de cartas de risco e de "hazards". In: 7 Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia. Anais v.3, Poos de Caldas, So Paulo, ABGE, 1993.
41
-
74. RUIZ, M. S.; TEIXEIRA, C. E. Reflexes sobre o recm aprovado projeto de lei da Poltica Nacional de Resduos Slidos. Habitante verde, So Paulo, 20 mar. 2010.
75. LOPES, Laura; CALIXTO, Bruno. O que o Plano Nacional de Resduos Slidos. Disponvel em: . (acessado em 04 de julho de 2012).
76. BEZERRA, M. C. L. e FERNANDES, M. A. Cidades sustentveis: subsdio elaborao da Agenda 21 brasileira 2000. Braslia, 2000.
77. CEMPRE, Compromisso Empresarial para Reciclagem. Poltica Nacional de Resduos Slidos - Agora lei. Disponvel em: http://www.cempre.org.br/download/pnrs_002.pdf. (acessado em 20 de julho de 2012).
78. FAC, Fabiano. Reflexes sobre a Poltica Nacional de Resduos Slidos. Disponvel em: .(acessado em 20 de julho de 2012).
79. Associao Brasileira de Normas Tcnicas. NBR 10004: Resduos slidos - Classificao. 2004.
80. BRASIL. Lei no 12.305, de 02 de agosto de 2010. Institui a Poltica Nacional de Resduos Slidos. Dirio Oficial da Unio, Braslia, 03 ago. 2010.
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-
CAPTULO II
QUMICA VERDE
Rafael Maria
Fernando Gomes de Souza Jnior
2.1 INTRODUO
Durante toda sua existncia, a humanidade passou por longos perodos
de transformaes, sejam estas de ordem poltica, econmica ou social.
Determinados perodos histricos, como as Revolues Industriais e duas
Grandes Guerras Mundiais, foram responsveis diretos pelo desenvolvimento
tecnolgico ao nvel hoje conhecido, nas mais diversas reas: equipamentos,
materiais, mdica, qumica, dentre outras. Com a primeira Revoluo Industrial,
o caminho estava aberto para a consolidao da indstria e, a partir de ento,
demanda e produo industrial atingiram ritmo de crescimento superior a
qualquer perodo anterior.
Junto ao desenvolvimento, no entanto, as questes ligadas ao meio
ambiente surgiram como um legado inicialmente intrnseco ao processo
industrial. A gerao de resduos e emisses alcanava nveis cada vez mais
elevados, agravando a poluio ambiental, principalmente nos grandes centros
urbanos mundiais. Problemas de sade decorrentes da poluio, por exemplo,
tornavam-se cada vez mais comuns entre a populao.
Deste cenrio, surge uma conscincia ambiental a partir da qual se deu
a busca por medidas que visassem mitigar os impactos ambientais decorrentes
da industrializao. Iniciam-se assim entre polticos, acadmicos e empresrios
debates buscando adotar medidas que atrelassem ao desenvolvimento,
alternativas que tornassem os processos industriais mais sustentveis.
O conceito de desenvolvimento sustentvel foi primeiramente
apresentado em 1987 pelo World Commission on Environment and
Development, estabelecendo em seu relatrio final seu princpio bsico, que
consiste em atender s geraes presentes, sem comprometer a habilidade
das geraes futuras de atender s suas prprias necessidades.
Neste captulo sero abordadas algumas das medidas adotas por
Governos, agncias e instituies que esto no contexto da sustentabilidade. A 43
-
Pegada Ecolgica fornece indicadores que expressam a presso sob os
ecossistemas e biodiversidade, atravs da medio da demanda ecolgica da
sociedade na biosfera1. Buscando reduzir seu impacto na natureza, seja quanto
gerao de resduos, seja quanto utilizao dos recursos naturais, a
indstria qumica passa a adotar tecnologias e processos mais limpos,
seguindo os princpios da Qumica Verde, os quais sero posteriormente
descritos. Dentre estas indstrias verdes, destaca-se a biorrefinaria, trazendo
os insumos empregados e os resduos gerados, que em sua maioria podem ser
utilizados como matria-prima para a indstria de transformao qumica.
2.2 PEGADA ECOLGICA
A Pegada Ecolgica (Ecological Footprint - EF) consiste na mtrica que
permite calcular a impresso deixada pela humanidade no meio ambiente,
possibilitando em linhas gerais estimar quanto dos recursos naturais
basicamente terra e gua so utilizados pela sociedade para sustentar o
atual estilo de vida.
Seu conceito foi apresentado em 1996 por William Rees e Mathis
Wackernagel2 da Universidade da Colmbia Britnica, sendo hoje largamente
empregada por cientistas, empresrios, governos, agncias e instituies que
acompanham o uso dos recursos naturais e os avanos no desenvolvimento
sustentvel.
Desde a dcada de 1970, a humanidade v a demanda de seus
recursos excedendo a capacidade de gerao da Terra. Desde ento, a
Pegada Ecolgica global cresceu 80% at os dias atuais. Em um cenrio onde
hoje so utilizados 1,5 planetas para manter seu atual estilo de vida, projees
mais otimistas das Naes Unidas estimam que, considerando o atual
crescimento populacional, consumo e mudanas climticas, em 2030 essa
necessidade passar a ser de dois planetas Terras1.
Como consequncia desse desequilbrio, tem-se, por exemplo, a
reduo das reas florestais, o comprometimento dos aquferos e o aumento
44
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das emisses de gases estufa, os quais contribuem diretamente para a
problemtica do aquecimento global. Ainda, implicaes scio-polticas
decorrentes deste cenrio, como conflitos e guerras, migraes populacionais,
fome e doenas, passariam a ser cenas frequentes neste novo ambiente.
Contornar este quadro s ser possvel a partir do momento em que se
comear a levar em considerao os limites ecolgicos do planeta, os quais
devero integrar as tomadas de deciso em mbito poltico, econmico e
social. O investimento em novas tecnologias limpas e infraestrutura so
essenciais para mitigar os efeitos previstos pela Pegada Ecolgica.
2.2.1 Anlise da Pegada Ecolgica
A Anlise da Pegada Ecolgica quantifica o uso dos recursos naturais
pelo homem e a gerao dos resduos em determinada rea (agrcola,
pastagens, florestas, oceanos, reas para sequestro de CO2 e reas
construdas) em relao sua capacidade de regenerao e processamento
desses resduos (volume de CO2 emitido)2. Do ponto de vista termodinmico,
consiste na rea continuamente necessria para gerar determinada quantidade
de biomassa, via fotossntese3. Baseia-se em duas suposies:
(a) possvel avaliar e quantificar a maioria dos recursos utilizados pela
sociedade, e os resduos gerados;
(b) Recursos e resduos podem ser convertidos e encaminhados para um
ambiente natural capaz de fornecer estes recursos e assimilar os
rejeitos.
Genericamente, a Pegada Ecolgica representa, em hectare global
(gha), a extenso de territrio utilizada, em mdia, por uma pessoa ou
sociedade para se sustentarl4. A Figura 2.1 apresenta os valores de Pegada
Ecolgica em diferentes pases, a mdia mundial e o valor ideal.
45
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Figura 2.1 Valores de Pegada Ecolgica no mundo.
Fonte: (WWF Living Planet Report 2012)
2.2.2 Pegada de Carbono
O compromisso firmado por diferentes naes visando adotar medidas
para mitigar as mudanas climticas levou implementao de sistemas de
controle de emisses de Gases de Efeito Estufa (GEE), gerando mercados de
carbono de abrangncia internacional, regional e nacional. Diversos agentes
econmicos, a fim de atender s expectativas de seus stakeholders e agregar
valor a seus produtos, hoje aderem a esquemas voluntrios de compra e venda
desses crditos.
Atualmente, o mercado mundial de carbono uma realidade e vem
contribuindo para que os GEE, representados pelo carbono, passem a ser
vistos no como passivos ambientais, mas a exercer o papel de ativos
econmicos.
O Protocolo de Quioto, assinado em 1997 no Japo, estabeleceu o
Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) o qual previa, dentre outras
atribuies, a reduo certificada das emisses de Gases de Efeito Estufa.
Esta reduo medida em toneladas de dixido de carbono equivalente
(tCO2e), onde cada tonelada de CO2 e reduzida equivale a um crdito de
carbono o qual pode ser negociado no mercado mundial. As naes que no
conseguirem ou no desejarem reduzir suas emisses podem comprar crditos 46
-
de pases em desenvolvimento e us-los para o cumprimento de suas metas5.
A ratificao do Protocolo de Quioto, em fevereiro de 2005, contou com
a adeso de 55% dos pases mais poluidores, que estabeleceram como meta a
reduo das emisses dos GEE em 5,2%, entre 2008 e 2012, tendo como base
nveis de 19906. Em 2011, estas metas foram ampliadas para cortes nas
emisses de 25% a 40% em 2020, com base em 19905.
Atualmente, a humanidade faz uso dos recursos naturais e emite CO2 a
uma taxa 44% maior que a capacidade da natureza em se regenerar e
absorver esse gs. Essa diferena compromete a biodiversidade e propicia o
acmulo de dixido de carbono na atmosfera, com implicaes em todo o
ecossistema, inclusive para a espcie humana.
2.3 QUMICA VERDE: CONCEITOS E PRINCPIOS
No incio da dcada de 90, um novo olhar dado questo dos
resduos qumicos, tendo como fundamento a busca por alternativas que
evitassem ou minimizassem a produo desses resduos ao longo de todo o
processo produtivo. Em 1991, a Environmental Protection Agency (EPA),
agncia ambiental americana, deu incio ao programa Rotas Sintticas
Alternativas para Preveno de Poluio, que inclua financiamento de
projetos visando a preveno da poluio diretamente na fonte7. Ainda neste
sentido, em 1995 o governo norte-americano, atravs da premiao fornecida
pelo programa Presidential Green Chemistry Challenge Awards, apresenta o
termo Qumica Verde.
Em 1998, a publicao Green Chemistry: Theory and Practice introduziu
os 12 princpios que norteiam a Qumica Verde at o presente momento8. Estes
princpios so enunciados conforme a Tabela 2.1, e contribuem para o
desenvolvimento de uma viso correta acerca do movimento verde, definindo
os modelos de atuao a serem seguidos tanto em termos industriais quanto
em pesquisa cientfica.
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Tabela 2.1 Os 12 Princpios da Qumica Verde.
Nmero Princpio1 Preveno2 Economia atmica3 Snteses qumicas menos perigosas4 Desenvolvimento de produtos qumicos mais seguros5 Solventes e auxiliares mais seguros6 Eficincia energtica7 Uso de matrias-primas renovveis8 Reduo de derivatizados9