laura luÍza oliveira dos santos - unifal-mg.edu.br · unidade curricular ict 518 – tcc ii do...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS
CAMPUS POÇOS DE CALDAS
LAURA LUÍZA OLIVEIRA DOS SANTOS
ANÁLISE DO CICLO DE VIDA DO POLIETILENO TEREFTALATO
PÓS-CONSUMO RECICLADO
POÇOS DE CALDAS/MG
2015
LAURA LUÍZA OLIVEIRA DOS SANTOS
ANÁLISE DO CICLO DE VIDA DO POLIETILENO TEREFTALATO
PÓS-CONSUMO RECICLADO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à
Unidade Curricular ICT 518 – TCC II do Curso de
Graduação em Engenharia Química, Instituto de
Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de
Alfenas, como parte dos requisitos para obtenção do
título de Engenheira Química.
Orientador: Prof. Dr. Cláudio Antônio de A. Lima
Co-orientador: Luciano Antônio Gileno
POÇOS DE CALDAS/MG
2015
FICHA CATALOGRÁFICA
S237a Santos, Laura Luíza Oliveira dos.
Análise do ciclo de vida do polietileno tereftalato pós-consumo reciclado. / Laura
Luíza Oliveira dos Santos.
Orientação de Cláudio Antônio de A. Lima. Poços de Caldas: 2015. 36 fls.: il.; 30 cm.
Inclui bibliografias: fls. 34 - 35
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) –
Universidade Federal de Alfenas – Campus de Poços de Caldas, MG.
1. Reciclagem. 2. Garrafas PET. 3. Análise do Ciclo de Vida. I. Lima, Cláudio
Antônio de A. (orient.). II. Gileno, Luciano Antônio. (co-orient.). III. Universidade
Federal de Alfenas – Unifal. IV. Título.
CDD 628
AGRADECIMENTOS
Ao professor e orientador Dr. Cláudio Antônio de A. Lima, pela proposta de trabalho
que abriu meus horizontes profissionais e pelo suporte durante a elaboração deste estudo.
Meu especial agradecimento à empresa a qual foi tema desta análise, pela
oportunidade de estágio e confiança em mim depositada. Em particular, Luciano Antônio
Gileno, co-orientador, e Cesar Mariano de Carvalho, supervisor de estágio.
À equipe do Projeto de Extensão, pelas experiências compartilhadas e afirmação do
caminho que continuarei trilhando.
À minha família pelo apoio e presença durante toda a minha jornada.
Finalmente, a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para o desenvolvimento
deste estudo e fizeram parte da minha formação, expresso aqui minha gratidão.
RESUMO
O presente Trabalho de Conclusão de Curso apresenta uma Análise do Ciclo de Vida (ACV)
do Polietileno Tereftalato Pós-Consumo Reciclado (PET-PCR), em parceria com Recicladora
de garrafas PET pós-consumo, localizada em Poços de Caldas-MG. O estudo teve como
objetivo a geração de indicadores de desempenho ambiental e o levantamento de
oportunidades de melhorias no processo. A análise abrangeu todo o processo de produção do
PET-PCR, dividido nas unidades de Transporte de Matéria-Prima, Linha de Lavagem, Linha
de Extrusão, Pós-Condensação e Tratamento de Água e Efluente. Os dados do processo foram
coletados através de materiais fornecidos pela empresa, representando valores para os
consumos de recursos naturais e insumos, gerações de resíduos sólidos, efluentes líquidos e
emissões atmosféricas. Os procedimentos de cálculos se deram a partir de Balanços de Massa
e de Energia. O método de avaliação de impacto selecionado para a tradução do inventário foi
o Eco-Indicador 95, através do qual foram analisadas as categorias de impacto de
Aquecimento Global e Acidificação, causadas a partir do consumo de diesel, gás natural e
energia elétrica. Os dados do inventário foram caracterizados utilizando fatores de
equivalência. A fim de se obter índices de prejuízo ambiental, realizou-se em seguida a
valoração, utilizando fatores de peso. Dos resultados obtidos, observou-se que entre as
categorias de impacto selecionadas, o Aquecimento Global teve destaque, sendo responsável
por 88% do impacto total, enquanto a Acidificação representou apenas 12%. Os resultados
obtidos para o Prejuízo Ambiental mostram que uma considerável fatia de 93% do impacto
total gerado refere-se à fase de Transporte de Matéria-Prima, devido ao elevado consumo de
diesel. Dessa forma, a fim de reduzir o impacto ambiental do processo, é importante insistir
na conquista de fornecedores cada vez mais próximos à fábrica, beneficiando a logística do
recebimento da matéria-prima em termos econômicos, estratégicos e ambientais. Ao realizar a
comparação dos processos produtivos de PET-PCR e Resina PET Virgem, verificou-se uma
economia energética de 88% para o processo de reciclagem, consumindo, em contrapartida,
41% mais água, devido principalmente ao processo de lavagem das garrafas. Entretanto, o
impacto ambiental causado pelo consumo deste recurso é reduzido uma vez que a recicladora
dispõe de processos de tratamento e reuso de água.
Palavras-chave: Polietileno Tereftalato Pós-consumo Reciclado. PET-PCR. Análise do Ciclo
de Vida. ACV. Garrafas PET. Reciclagem.
ABSTRACT
The present work presents a Life Cycle Assessment (LCA) of Post-Consumer Recycled
Polyethylene Terephthalate (PET-PCR), in partnership with a recycler of post-consumer PET
bottles, located in Poços de Caldas. The study aimed to generate environmental performance
indicators and survey opportunities for process improvements. The analysis covered the entire
production process of PET-PCR, divided into units of Raw Material Transport, Washing Line,
Extrusion Line, Post-Condensation and Treatment of Water and Wastewater. Process data
were collected through materials provided by the company, representing values for the
consumption of natural resources and raw materials, and generation of solid waste,
wastewater and atmospheric emissions. The calculation procedures were given from mass and
energy balances. The impact assessment method selected for the translation of the inventory
was the Eco-Indicator 95, through which the impact categories of global warming and
acidification, caused from the consumption of diesel, natural gas and electricity, were
analyzed. Inventory data were characterized using equivalency factors. In order to obtain
environmental damage indices, the evaluation was made by using weight factors. From the
results, it was observed that among the impact categories selected, Global Warming stood out,
accounting for 88% of total impact, while the acidification represented only 12%. The results
for Environmental Damage show that a sizeable share of 93% of the total impact generated
relate to the phase of Raw Material Transport, due to the high consumption of diesel. Thus, in
order to reduce the environmental impact of the process, it is important to insist on achieving
closer suppliers, benefiting the logistics of receiving the raw material for economic, strategic
and environmental terms. Upon comparison of the processes PET-PCR and Virgin PET
Resin, there is an energy saving of 88% for the recycling process, consuming, however, 41%
more water, mainly due to the bottle washing process. However, the environmental impact
caused by the consumption of this resource is reduced since the recycler comprises processes
of treating and reusing water.
Keywords: Post-consumer Recycled Polyethylene Terephthalate. PET-PCR. Life Cycle
Assessment. LCA. PET bottles. Recycling.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 7
2. OBJETIVOS .................................................................................................................................. 8
2.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................................... 8
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................. 8
3. RECICLAGEM NO BRASIL ...................................................................................................... 9
3.1 RESÍDUO SÓLIDO URBANO .............................................................................................. 9
3.2 COLETA SELETIVA ........................................................................................................... 10
3.3 RECICLAGEM DO PLÁSTICO .......................................................................................... 10
3.4 RECICLAGEM DO PET ...................................................................................................... 12
3.4.1 Recuperação .................................................................................................................. 13
3.4.2 Revalorização ................................................................................................................ 13
3.4.3 Transformação ............................................................................................................... 14
4. ANÁLISE DO CICLO DE VIDA (ACV) .................................................................................. 15
4.1 NORMAS, HISTÓRICO E RELEVÂNCIA......................................................................... 15
4.2 FASES DA ACV ................................................................................................................... 16
4.2.1 Objetivo e Escopo ......................................................................................................... 16
4.2.2 Análise do Inventário .................................................................................................... 16
4.2.3 Avaliação de Impacto .................................................................................................... 17
4.2.4 Interpretação .................................................................................................................. 17
5. METODOLOGIA ....................................................................................................................... 17
5.1 SOFTWARES AUXILIARES ................................................................................................ 18
5.2 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE IMPACTO AMBIENTAL ........................................... 20
5.2.1 Método Eco-Indicador 95 .............................................................................................. 21
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................................ 23
6.1 OBJETIVO E ESCOPO ........................................................................................................ 23
6.2 ANÁLISE DO INVENTÁRIO ............................................................................................. 24
6.3 AVALIAÇÃO DE IMPACTO .............................................................................................. 28
6.4 INTERPRETAÇÃO .............................................................................................................. 31
7. CONCLUSÕES ........................................................................................................................... 33
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 34
APÊNDICE A – Formulário aplicado aos motoristas dos veículos de transporte de matéria-prima para
a Recicladora ......................................................................................................................................... 36
7
1. INTRODUÇÃO
No cenário atual, em que o desenvolvimento industrial é acompanhado pela
aglomeração populacional e pelo alto índice de consumo, os níveis de degradação ambiental
são considerados alarmantes. Recursos naturais vêm sendo explorados de forma irracional e a
capacidade de assimilação de resíduos pelo ambiente, se tornando cada vez mais limitada
(BRAGA et. al., 2005).
A demanda da humanidade sobre a Natureza ultrapassa a capacidade de reposição
do planeta. Seria necessária a capacidade regenerativa de 1,5 Terras para fornecer os
serviços ecológicos que usamos atualmente (WWF, 2014, p. 10).
Neste contexto, aflora-se uma nova percepção da sociedade quanto à importância da
proteção ao meio ambiente. Em prol das gerações futuras, surgiu na década de 80 o conceito
de Desenvolvimento Sustentável. A partir desse momento, é possível perceber uma
significativa mudança na relação entre o meio ambiente e o mundo dos negócios, refletindo a
pressão atual exercida pelas autoridades e, pela sociedade, na concepção de produtos e
processos produtivos “amigos” do meio ambiente (ANDRADE et. al., 2001).
No sentido de seguir essa tendência, empresas e indústrias têm se concentrado em
analisar, cada vez mais, a interação entre seu serviço/produto e o meio ambiente, utilizando
ferramentas de gestão que avaliam esses impactos. Dentre essas técnicas, destaca-se a Análise
do Ciclo de Vida (ACV), que compreende etapas que vão desde a extração de matérias-
primas, incluindo o processo produtivo e o consumo, até a disposição final do produto e
reciclagem (CHEHEBE, 1997).
Através da ACV, é possível levantar indicadores ambientais inerentes ao processo
produtivo e identificar oportunidades de melhorias revelando-se como uma ferramenta
indispensável às estratégias gerenciais (CHEHEBE, 1997; HELLWEG; CANALS, 2014).
Atualmente, a indústria do plástico vem investindo em estudos de ACV a fim de
levantar os reais impactos ambientais causados por bens de consumo, servindo de base para
projetos inovadores (SINZATO, 2015). Motivado por esta contemporaneidade e importância
do tema surge este projeto visando proceder a Análise do Ciclo de Vida da produção do
Polietileno Tereftalato Pós-consumo (PET-PCR), advindo de parceria firmada com uma
recicladora de garrafas PET localizada em Poços de Caldas-MG.
8
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
O presente Trabalho de Conclusão de Curso teve como objetivo, em parceria com uma
recicladora de garrafas PET pós consumo em Poços de Caldas-MG, realizar a Análise do
Ciclo de Vida (ACV) da produção do Polietileno Tereftalato Pós-consumo Reciclado (PET-
PCR), a fim de se levantar indicadores de desempenho ambiental e apontar oportunidades de
melhorias e desenvolvimento no processo.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este trabalho teve os seguintes objetivos:
Assimilar conhecimentos a respeito da ferramenta ACV, sua importância,
fases, métodos e normatização;
Aprofundar os conhecimentos sobre o processo de reciclagem de PET para
produção do PET-PCR, identificando as principais fases do seu ciclo de vida;
Coletar e reunir dados do processo relativos às variáveis integrantes da ACV;
Realizar os procedimentos de cálculos de indicadores ambientais, utilizando
ferramentas da Engenharia Química e métodos de avaliação de impacto;
Identificar e avaliar os indicadores de desempenho ambiental através dos
resultados obtidos e apontar oportunidades de melhorias no processo abordado;
Apresentar sugestões para próximos trabalhos que poderão dar continuidade ao
estudo da ACV do PET-PCR.
9
3. RECICLAGEM NO BRASIL
3.1 RESÍDUO SÓLIDO URBANO
A Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) define resíduos sólidos como:
material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em
sociedade. Grande parte do Resíduo Sólido Urbano (RSU) é oriunda de residências, escolas,
indústrias e construção civil (BRASIL, 2010; MAGRINI et. al., 2012).
Atualmente, o Brasil gera aproximadamente 54,38 milhões de toneladas de RSU por
ano e quase 90% dos municípios brasileiros contam com a coleta de lixo (ABIPLAST, 2015).
Somente cerca de 60% do RSU coletado no Brasil é destinado de forma adequada. A
outra fatia segue para lixões (17%) ou aterros controlados (24%). A Figura 1 representa a
distribuição dos destinos dados ao RSU no Brasil. Cerca de 30% do RSU descartado
incorretamente é composto por materiais recicláveis com potencial de retorno à cadeia
produtiva, sendo o plástico o principal dentre eles, conforme se observa na Figura 1
(ABRELPE, 2014; ABIPLAST, 2015).
Figura 1 – Destinação do RSU no Brasil e composição do descarte inadequado
Fonte: Adaptado de ABIPLAST (2015)
Os índices de geração de resíduos per capta crescem a cada ano, indicando a
imprescindível necessidade de desenvolvimento de políticas de gestão de RSU e sistemas de
coleta seletiva eficientes (ABRELPE, 2014; MAGRINI et. al., 2012).
10
3.2 COLETA SELETIVA
Embora cerca de 60% dos municípios brasileiros tenham registrado alguma iniciativa
de coleta seletiva de materiais recicláveis, somente 17% (927 municípios) efetivamente
operam programas de coleta abrangendo toda a sua população, o que representa um aumento
significativo em relação aos anos anteriores (ABIPLAST, 2015; CEMPRE, 2015).
Dos municípios que realizam a coleta seletiva, 81% situam-se nas regiões Sudeste e
Sul do país, 80% realizam coleta de porta em porta, 45% possuem Postos de Entrega
Voluntária (PEV) e 76% apoiam a integração de cooperativas de catadores na coleta seletiva
municipal (CEMPRE, 2015).
Conforme se pode observar na Figura 2, os plásticos em geral representam o segundo
tipo de material mais coletado por sistemas municipais de coleta seletiva, sendo o Polietileno
Tereftalato (PET) o mais expressivo entre eles (CEMPRE, 2015).
Figura 2 – Composição da Coleta Seletiva e Perfil dos Plásticos
Fonte: Adaptado de CEMPRE (2015)
3.3 RECICLAGEM DO PLÁSTICO
A PNRS define Reciclagem como: processo de transformação dos resíduos sólidos
que envolve a alteração de suas propriedades físicas, físico-químicas ou biológicas, com
vistas à transformação em insumos ou novos produtos (BRASIL, 2010).
11
Essa atividade apresenta papel fundamental na gestão de resíduos, reduzindo
problemas de meio ambiente, de saúde pública e de caráter socioeconômico (ABRELPE,
2014; MAGRINI et. al., 2012).
O plástico pode ser reprocessado através de três métodos, conforme Figura 3
(PLASTIVIDA, 2015):
Reciclagem Mecânica: Conversão do material em grânulos que podem ser
utilizados na fabricação de outros produtos.
Reciclagem Química: Reprocessamento do plástico transformando-o em
intermediários químicos que são reintegrados a refinarias ou centrais
petroquímicas, resultando em produtos de alta qualidade.
Reciclagem Energética: Recuperação da energia térmica contida nos plásticos
para uso como combustível.
Figura 3 – Processos de Reciclagem no Ciclo de Produção dos Plásticos
Fonte: Adaptado de MAGRINI et. al. (2012)
A principal reciclagem do plástico adotada no Brasil é por meio da indústria de
reciclagem mecânica. No ano de 2012, 762 empresas constituíam a Indústria Brasileira de
Reciclagem Mecânica (IRmP), e a produção total de plástico reciclado foi de 1.086 mil
toneladas (PLASTIVIDA, 2013; ABRELPE, 2014).
Os plásticos reciclados podem ter origem do descarte industrial ou do pós-consumo.
Neste segundo caso, geralmente encontra-se contaminado e misturado a outros materiais,
apresentando valor agregado mais baixo. Em 2012, 64% do resíduo plástico foi de origem
pós-consumo (PLASTIVIDA, 2013; MAGRINI et. al., 2012).
12
3.4 RECICLAGEM DO PET
Recipiente ideal para a indústria de bebidas, o Polietileno Tereftalato é um poliéster
termoplástico, 100% reciclável e comumente utilizado para a fabricação de garrafas, frascos e
embalagens. A Reciclagem de PET no Brasil é uma das mais desenvolvidas no mundo
(ABIPET, 2015).
A Figura 4 apresenta o comportamento do Índice de Reciclagem (razão entre o total de
produtos reciclados e a quantidade de resíduos sólidos gerados) e o volume de PET reciclado
no Brasil durante quase duas décadas, exibindo o crescimento da atividade no país
(PLASTIVIDA, 2015).
Figura 4 – Evolução da Reciclagem de PET no Brasil
Fonte: Adaptado de ABIPET (2013)
O ciclo da reciclagem do PET pós-consumo, apresentado na Figura 5, tem início no
momento do descarte das garrafas, que posteriormente são coletadas e enfardadas tornando-se
sucata comercializável. A partir da aquisição desse material pelas recicladoras inicia-se o
processo industrial da produção da matéria-prima reciclada que será utilizada para a
fabricação de inúmeros produtos, entre eles, novas garrafas PET. A reciclagem acontece em
três etapas básicas: Recuperação, Revalorização e Transformação (ABIPET, 2015).
13 18 22 30 40 50 67
89 105
142 167 174
194
231 253 262
282 294
331
18,8
25,4
21
16,2 17,9
20,4
26,3
32,9 35
43 47 47
51,3 53,5 54,8 55,6 55,8 57,1 58,9
0
10
20
30
40
50
60
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Volume Reciclado (kton)
Índice de Reciclagem (%)
13
Figura 5 – Ciclo da reciclagem do PET
Fonte: Adaptado de ABIPLAST (2015)
3.4.1 Recuperação
Nesta etapa concentram-se os processos de coleta seletiva do PET, triagem em relação
à cor, conteúdo e origem, e prensagem a fim de diminuir o volume e facilitar o transporte
(ABIPET, 2015).
3.4.2 Revalorização
A reciclagem mecânica do PET pós-consumo envolve, em geral, as etapas de
Separação, Moagem, Lavagem e Secagem (MAGRINI et. al., 2012; FRANZ et. al., 2004).
Os fardos de garrafa dispostos no pátio são desfeitos, e as garrafas são colocadas na
esteira de alimentação, através da qual passam pela primeira etapa de lavagem, eliminando
alguns contaminantes. As garrafas passam então por selecionadores, onde são detectados e
retirados materiais indesejados. As garrafas entram para o moinho onde são trituradas e a água
suja é separada. O material passa pelos tanques de separação, onde é realizada a separação de
tampas e rótulos, e onde produtos químicos para o beneficiamento do produto podem ser
14
adicionados. Outro moinho é utilizado até a obtenção da granulometria desejada. O material é
transportado até o lavador onde é feito o enxague e posteriormente levado ao secador.
Finalmente, o material seco passa pelo detector final e os flakes são dispostos em big bags
através dos quais são enviados às indústrias de transformação (ABIPET, 2015).
Dependendo da sua aplicação, uma etapa de extrusão pode ser adicionada no processo
para a obtenção de pellets de PET-PCR (FRANZ et. al., 2004). A utilização do PET-PCR em
contato direto com alimentos requer uma etapa adicional de limpeza profunda, compondo a
“Reciclagem Superlimpa” (MAGRINI et. al., 2012; FRANZ et. al., 2004).
Os pellets de PET-PCR obtidos após a etapa de extrusão tem característica amorfa,
sendo um sólido transparente com baixas propriedades físicas e mecânicas. Para aplicações
como embalagens rígidas é necessário que os pellets apresentem uma viscosidade intrínseca
(VI) maior do que os destinados a aplicações como filmes e fibras. Assim, o material deve
passar por uma etapa final que consiste na cristalização e pós-condensação, aumentando a VI
do polímero (ABIPET, 2010).
3.4.3 Transformação
A forma como é realizada a transformação do PET Reciclado dependerá da sua
destinação final. Entre a enorme gama de aplicações, atualmente a indústria têxtil é a maior
usuária de garrafas PET recicladas, conforme destacado na Figura 6 (ABIPET, 2015).
Figura 6 – Distribuição estatística das Aplicações do PET-PCR
Fonte: Adaptado de ABIPET (2013)
15
4. ANÁLISE DO CICLO DE VIDA (ACV)
4.1 NORMAS, HISTÓRICO E RELEVÂNCIA
Devido à propagação de metodologias de estudo de impacto ambiental e a divergência
dos resultados gerados, surgiu a necessidade de criação de uma norma padrão para a
atividade. Assim, com base na SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry),
o Sub-comitê de Análise do Ciclo de Vida, da Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT), padronizou a metodologia ACV nas séries NBR ISO 14040. As atividades tiveram
início em 1994 e, duas décadas depois, ainda são lançadas atualizações e novas normas
pertencentes à série (CHEHEBE, 1997; GUINÉE et. al., 2004; MANTOVANI, 2012).
A NBR ISO 14040 define a abrangência da ACV:
A ACV estuda os aspectos ambientais e os impactos potenciais ao longo da vida de
um produto (isto é, do “berço ao túmulo”), desde a aquisição da matéria-prima,
passando por produção, uso e disposição. As categorias gerais de impactos
ambientais que necessitam ser consideradas incluem o uso de recursos, a saúde
humana e as consequências ecológicas (ABNT, 2001, p.2).
Durante as últimas três décadas, a ACV evoluiu de uma mera análise energética para
uma ferramenta de avaliação de impacto social e ambiental, conquistando o mercado no início
do século XXI (GUINÉE et. al., 2011). Ferramenta relativamente recente no Brasil, a ACV
foi tema de estudos avaliativos na última década, destacando as áreas de Biocombustíveis,
Sistemas Agropecuários e Produção Energética (ZANGHELINI et. al., 2014).
Através da ACV, obtém-se um melhor entendimento do processo analisado,
levantando indicadores ecológicos, identificando oportunidades e estratégias de melhoria, e
viabilizando uma atuação ambiental mais responsável. Além disso, os resultados de suas
análises podem ser utilizados para o desenvolvimento do processo, comparação com produtos
ou processos alternativos, e como apoio ao marketing ambiental (CHEHEBE, 1997;
HELLWEG; CANALS, 2014).
16
4.2 FASES DA ACV
As principais fases da ACV, estabelecidas pela ISO 14040, são a definição do objetivo
e escopo do trabalho, a análise do inventário, a avaliação de impacto e interpretação de
resultados (CHEHEBE, 1997).
4.2.1 Objetivo e Escopo
Esta é a fase em que as decisões iniciais inerentes ao trabalho são feitas. O objetivo
depende do público alvo e da aplicação pretendida. Assim, deve-se justificar a realização do
trabalho e definir a finalidade dos resultados. O escopo da ACV refere-se às suas três
dimensões: Extensão (onde iniciar e parar os estudos), Largura (quantos e quais subsistemas
incluir) e Profundidade (o nível de detalhes do estudo). O produto em estudo é a função do
sistema e o desempenho do sistema é a sua unidade funcional (CHEHEBE, 1997; GUINÉE
et. al., 2004; SANTOS, 2011).
4.2.2 Análise do Inventário
O inventário deve ser constituído da apresentação do produto, processo ou atividade
analisada, da coleta de dados e quantificação de variáveis (matéria-prima, energia, transporte,
emissões atmosféricas, efluentes e resíduos), do fluxograma do processo com a descrição de
cada unidade e dados associados, e dos procedimentos de cálculo através de balanços de
massa e energia (CHEHEBE, 1997; GUINÉE et. al., 2004; SANTOS, 2011).
No momento de seleção de materiais relevantes aos cálculos, deve-se observar o valor
que este representa em relação ao fluxo total do sistema. Além disso, durante a atribuição de
pesos, é importante notar que alguns subprodutos podem servir como matéria-prima para
outro processo, devendo ser diferenciados dos rejeitos finais (GUINÉE et. al., 2004).
17
4.2.3 Avaliação de Impacto
Através dos resultados obtidos, avalia-se quali e quantitativamente os impactos
ambientais inerentes ao processo, suas magnitudes e significâncias (CHEHEBE, 1997).
Nesta fase, os dados obtidos no inventário são traduzidos através da aplicação de
métodos de avaliação de impacto ambiental. Para isso, é necessário definir os focos de
preocupação ambiental, as categorias de impacto e seus respectivos indicadores. Assim, torna-
se possível classificar os dados colhidos de acordo com sua relevância e caracterizá-los
(CHEHEBE, 1997; SANTOS, 2011; SOUSA, 2008).
Algumas dessas categorias são, por exemplo, acidificação, depleção de ozônio
estratosférico, ecotoxicidade, eutrofização, formação fotoquímica de ozônio, mudança
climática, toxicidade humana, radiação ionizante, uso do solo, exaustão de recursos não
renováveis, entre outras (SANTOS, 2011; SOUSA, 2008).
4.2.4 Interpretação
A última fase se caracteriza pela avaliação dos resultados das fases anteriores de
acordo com os objetivos e escopo definidos, tornando-se possível a formulação das
conclusões e recomendações baseadas em estratégias de produção (CHEHEBE, 1997;
GUINÉE et. al., 2004).
5. METODOLOGIA
A metodologia deste estudo baseou-se na execução dos comandos especificados em
cada fase da Análise do Ciclo de Vida, as quais foram definidas pela ISO 14040 e detalhadas
no capítulo anterior. Portanto, de forma simplificada, os passos seguidos no decorrer deste
trabalho estão ilustrados na Figura 7.
18
Figura 7 – Metodologia para Análise do Ciclo de Vida
Fonte: Autor
Durante a realização dos cálculos e tratamento matemático dos resultados primários
obtidos, selecionou-se um método de avaliação ambiental para interpretação dos dados.
Alguns dos modelos de softwares auxiliares e métodos de avaliação ambiental existentes para
a Análise do Ciclo de Vida são citados e comparados através das Tabelas 1, 2 e 3.
5.1 SOFTWARES AUXILIARES
Durante a Análise do Inventário, os dados de entradas e saídas coletados na
recicladora foram compilados para a construção dos balanços de massa e energia do processo
(SANTOS, 2011).
Para auxiliar na coleta dos dados e nos cálculos, foram desenvolvidos vários recursos
computacionais específicos para cada aplicação, os quais podem ser divididos em softwares
de Inventário do Ciclo de Vida (ICV), bases de dados, softwares de Análise do Ciclo de Vida
e ferramentas especializadas. Algumas dessas ferramentas encontram-se discriminadas na
Tabela 1 a seguir (SOUSA, 2008).
19
Tabela 1 – Softwares auxiliares
Atuação Software Origem Características
Software de
ICV Boustead Model Reino Unido Ferramenta para cálculo do ICV.
Softwares de
ACV completa
CMLCA Holanda Ferramenta objetiva no fornecimento de suporte para a
evolução das etapas da ACV.
GaBi Alemanha Muito utilizado. Contempla várias possibilidades para os
estudos de produtos e serviços.
SimaPro Holanda Permite realizar a ACV e interpretar os resultados
mediante vários métodos de análise de impacto ambiental.
TEAM Reino Unido Permite ao usuário construir e utilizar um grande banco de
dados ao modelar os sistemas em análise.
Umberto Alemanha Permite ao analista visualizar os fluxos de material e de
energia dos sistemas.
Ferramenta
Especializada ECO-it Holanda
Ferramenta que considera a sustentabilidade para o
desenvolvimento de produtos.
Fonte: Adaptado de SOUSA (2008); CICLOG (2015)
Outros softwares, ferramentas e banco de dados disponíveis para a ACV, que também
podem ser citados, são o Euklid, JEM-LCA, BUWAL, IDEMAT, ECOINVENT, EDIP,
LCAiT, KCL-ECO, Repaq, BEES, LCA Calculator, Quantis Suite, SolidWorks
Sustainability, Windchill LCA, WISARD, entre outros (SOUSA, 2008; CICLOG, 2015). A
criação de um banco de dados que represente o cenário brasileiro já está em processo para
alimentação da plataforma ECOINVENT (EVENTS, 2015). Tem-se a seguir na Tabela 2 um
estudo comparativo entre três dos mais difundidos softwares para ACV.
Tabela 2 – Estudo comparativo entre softwares de ACV
Software Vantagens Desvantagens Características
Sigma Pro 7
Popular e facilita a troca
de informações entre
usuários.
Aconselhado utilizar o S.O.
Windows; necessário ter pelo
menos 5GB de espaço no
disco rígido.
Calcula a pegada ecológica do
carbono de vários sistemas e
produtos; determinação de
indicadores de desempenho.
GaBi 5
Design de novos
produtos ambientalmente
favoráveis; ajuda
empresas a se manterem
dentro das normas.
Necessárias atualizações
regularmente; interface antiga;
banco de dados carente.
Facilita o processo de seleção
de bancos de dados; possui
recurso de gravação
aumentando a eficiência da
coleta de dados do processo.
Umberto
Usado há décadas;
interface gráfica
moderna; entendimento
fácil.
Em um S.O. diferente do
Windows, a velocidade é
comprometida.
Compatível com a ISO e
pegada ecológica; flexível nas
especificações dos processos;
ligação direta com Excel.
Fonte: Adaptado de LOIJOS (2012)
20
5.2 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE IMPACTO AMBIENTAL
Além dos métodos propostos pela ISO e suas normas, atualmente a Avaliação de
Impacto do Ciclo de Vida (AICV) conta com diferentes métodos e ferramentas para auxiliar
na convergência entre o ciclo de vida e os conhecimentos necessários para atingir os
resultados (GUINÉE et. al., 2011; SOUSA, 2008).
Os modelos de avaliação de impacto ambiental atuam de forma a traduzir os dados
resultantes da fase do inventário em efeitos ambientais, cobrindo uma variedade de categorias
de impacto e considerando esses efeitos em um determinado estágio do processo. Assim, os
métodos podem ter duas abordagens distintas: Método orientado para o problema e Método
orientado para o dano (SOUSA, 2008). A Tabela 3 a seguir apresenta os principais métodos
de AICV e algumas de suas características.
Tabela 3 – Métodos de AICV
Abordagem Método Origem Características
Orientada para o
Problema
CML2001 Holanda Considerado um dos métodos pioneiros e utilizados
por vários países.
EDIP2003 Dinamarca
Avaliação dos impactos dos produtos e
considerações ambientais no desenvolvimento de
novos.
TRACI Estados
Unidos
Potencial prejudicial à saúde humana e ao meio
ambiente causado pelas liberações de substâncias
no ar e água.
SALCA África do
Sul
Fornecimento de diretrizes para avaliação de
impactos ambientais coerentes com a África do Sul.
LUCAS Canadá
Construção de indicadores ambientais para auxiliar
o projeto de produtos ambientalmente favoráveis
no Canadá.
Orientada para o
Dano
Eco-Indicator Holanda Redução ao máximo do número de itens a serem
ponderados.
EPS2000d Suécia Auxílio específico na escolha entre dois conceitos
de produtos.
Combinada
IMPACT2002+ Suiça Avaliação comparativa da toxicidade humana com
a ecotoxicidade.
LIME Japão Quantificação dos impactos ambientais associados
às cargas ambientais no Japão.
Fonte: Adaptado de SOUSA (2008)
21
5.2.1 Método Eco-Indicador 95
O método utilizado no presente trabalho foi o Eco-Indicador 95, um dos primeiros
sistemas de peso criados para a determinação de valores associados ao meio ambiente.
Escolheu-se o Eco-Indicador 95 por se tratar de um dos métodos de Avaliação de Impacto
Ambiental mais empregados pela comunidade científica e, além disso, pela sua praticidade ao
traduzir os dados disponíveis (VALT, 2004).
O método pode ser resumido em duas etapas. A primeira é a etapa de caracterização,
em que diferentes parâmetros, que contribuem para uma mesma categoria de impacto, são
colocados em uma mesma base, considerando o efeito relativo de cada um. A segunda etapa
refere-se à ponderação, através da qual as categorias de impacto são somadas entre si, de
acordo com uma escala de importância ambiental, resultando em um indicador de
desempenho. Os cálculos podem ser realizados manualmente ou utilizando-se softwares,
como o SimaPro, apresentado anteriormente (VALT, 2004; MOURAD et. al., 2002).
Entre as categorias de impacto ambiental que podem ser adotadas, destacam-se o
aquecimento global, a acidificação, a eutrofização, o efeito fotoquímico, o consumo de
recursos naturais, consumo de energia, redução da camada de ozônio, entre outros. Neste
trabalho, as categorias selecionadas são o Aquecimento Global e a Acidificação. (VALT,
2004; MOURAD et. al., 2002).
Resultante da intensificação do efeito estufa, o Aquecimento Global é um fenômeno
decorrente de emissões de gases como o dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido
nitroso (N2O) e compostos orgânicos voláteis (VOC’s). O aumento da concentração dos gases
na atmosfera resulta em um maior aprisionamento de calor, aumentando consequentemente a
temperatura média do globo terrestre (MOURAD et. al., 2002).
A Acidificação ocorre quando gases como o dióxido de enxofre (SO2) e óxidos de
nitrogênio (NOX), emitidos para o ar, dissolvem-se na água da chuva e combinam-se com
outros elementos formando ácidos. Ao atingirem a superfície terrestre, os ácidos alteram a
composição química do solo e das águas, causando danos ambientais e estruturais (MOURAD
et. al., 2002).
A liberação desses gases está relacionada principalmente ao consumo de combustíveis
para a produção de calor, de energia e transporte (MOURAD et. al., 2002). A Tabela 4
apresenta os valores para as emissões atmosféricas inerentes à queima de diesel nos
caminhões durante transporte rodoviário e ao consumo de energia elétrica.
22
Tabela 4 – Emissões atmosféricas inerentes à queima de diesel e ao consumo de energia elétrica
Emissões Atmosféricas Queima de Diesel Geração
kg/L
Energia Elétrica Geração
kg/kWh
CO 0,005 -
CO2 2,670 6.10-3
CH4 - 2.10-6
HC 0,001 -
NOX 0,116 -
N2O - 3.10-7
Fonte: Adaptado de CRUVINEL et. al. (2012); MMA (2011); CEMIG (2013)
Através da Tabela 4 observa-se que o CO2 é o poluente mais expressivo na
composição de emissões atmosféricas em ambos os casos.
No método Eco Indicador 95, os dados do inventário são caracterizados utilizando os
fatores de equivalência mostrados na Tabela 5. Verifica-se através dos dados da Tabela 5 que
o poluente N2O contribui 310 vezes mais que o CO2 para o aquecimento global em termos de
CO2 equivalente (VALT, 2004).
Tabela 5 – Fatores de equivalência dos poluentes do método Eco-Indicador 95
Categoria de Impacto Emissão Fator de Equivalência
Aquecimento Global
CO2 1,0
CO 2,0
HC 3,0
CH4 21,0
N2O 310,0
Acidificação
SO2 1,0
NOX 0,7
HF 1,6
NH3 1,9
H2S 1,9
Fonte: Adaptado de VALT (2004)
A fim de se comparar dados entre diferentes categorias de impacto, com relação ao
potencial de prejuízo ao meio ambiente, realiza-se a etapa de valoração. No método Eco
Indicador 95 a valoração é feita multiplicando-se os dados por um fator de peso, como
indicado na Tabela 6, em que o fator de peso da acidificação é quatro vezes maior que do
aquecimento global (VALT, 2004).
Tabela 6 – Fatores de valoração de acordo com o método Eco-Indicador 95
Categoria de Impacto Fator de Peso
Aquecimento Global 2,5
Acidificação 10,0
Fonte: Adaptado de VALT (2004)
23
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O desenvolvimento deste trabalho foi conduzido de acordo com a divisão de fases da
ACV apresentada anteriormente no Item 4.2 deste trabalho, seguindo a metodologia descrita
na Figura 7.
6.1 OBJETIVO E ESCOPO
Conforme especificado no Capítulo 2, o objetivo da Análise do Ciclo de Vida do
Polietileno Tereftalato Pós-Consumo Reciclado se resume em levantar indicadores de
desempenho ambiental inerentes ao processo industrial de reciclagem de PET, em recicladora
localizada em Poços de Caldas-MG, apontando fragilidades e oportunidades de melhoria no
processo para alimentar futuras tomadas de decisão.
Anteriormente, no Capítulo 1, discutiu-se o importante papel da reciclagem como
solução para a crescente geração de resíduos sólidos no Brasil, país onde apenas 60% do RSU
coletado é destinado adequadamente. Embora seja 100% reciclável, o plástico é o principal
material, entre os recicláveis, ainda destinado incorretamente no país. Diante da relevância do
tema, justifica-se a avaliação ambiental do processo industrial de reciclagem do PET.
No que se refere ao escopo da ACV, tem-se as dimensões de Extensão, Largura e
Profundidade, descritas no Item 4.2.1 e representadas na Figura 8 a seguir.
Figura 8 – Dimensões do escopo da ACV
Fonte: Adaptado de CHEHEBE (1997)
24
A Extensão deste trabalho abrange todo o processo de produção do PET-PCR,
inclusive o transporte rodoviário de matéria-prima até a recicladora, considerando a ida e a
volta do trajeto quando os veículos retornam vazios. A Largura refere-se ao Transporte de
Matéria-Prima, a Linha de Lavagem, a Linha de Extrusão, Pós-Condensação e Tratamento de
Água e Efluente. A Profundidade do escopo envolverá a coleta de dados referentes ao
consumo de recursos naturais e insumos e à geração de emissões atmosféricas, efluente
líquido e resíduos sólidos. Para a análise de impacto selecionou-se a avaliação de emissões
atmosféricas inerentes ao consumo de diesel, gás natural e energia elétrica.
A função do sistema, isto é, o produto, é o PET-PCR (Polietileno Tereftalato Pós-
Consumo Reciclado), e a unidade funcional foi definida como sendo 1000 kg de PET-PCR.
6.2 ANÁLISE DO INVENTÁRIO
O produto analisado neste estudo, o PET-PCR, é obtido através da reciclagem do PET,
anteriormente apresentado no Item 3.4.2 deste trabalho. O processo industrial utiliza garrafas
PET como matéria-prima na Linha de Lavagem, constituída basicamente pelas etapas de
separação, moagem, lavagem e secagem. Os flakes obtidos abastecem a Linha de Extrusão
para a produção dos pellets de PET-PCR em estado amorfo que são posteriormente
submetidos a um processo de cristalização e pós-condensação. Além da reciclagem, a fábrica
conta com processos de tratamento de água e efluentes líquidos. Assim, as etapas do processo
para análise foram o Transporte de Matéria-Prima, Linha de Lavagem, Linha de Extrusão,
Pós-Condensação e Tratamento de Água e Efluentes.
Os dados referentes às etapas do processo foram coletados através de materiais
fornecidos pela empresa. Por se tratar de uma linha nova, com menos de dois anos de atuação,
a demanda produtiva da recicladora ainda apresenta significativas oscilações. Por esse motivo,
a coleta de dados foi realizada em Julho/15, quando a fábrica operou com capacidade total,
representando o cenário futuro da empresa.
Na etapa de transporte rodoviário de matéria-prima, foi aplicado um formulário aos
motoristas, na chegada do veículo à fábrica, durante 10 dias úteis no mês Junho/15, a fim de
se traçar o perfil de entrega de matéria-prima com acompanhamento de distância percorrida,
carga e consumo de diesel por km rodado. Os resultados da pesquisa são apresentados na
Tabela 7, e o formulário utilizado pode ser encontrado no APÊNDICE A.
25
Tabela 7 – Transporte da matéria prima
Transporte
Matéria-Prima
Número de
Amostras
Frete
Retorno
Média
Distância
Média
Carga
Distância
Específica
Média
Consumo
Consumo
Específico
Valor 45 9 696 8.848 0,142 3,33 0,043
Unidade veículos veículos km kg km/kg km/L L/kg
De acordo com a Tabela 7, foram registrados 45 caminhões advindos de 10
fornecedores distintos. A média de distância percorrida pelos veículos foi de 696 km. Dentre
os veículos amostrados, somente 20% dos motoristas declararam possuir frete retorno
agendado de Poços de Caldas ou outra cidade na região. Considerando também o retorno dos
veículos vazios às suas origens, tem-se uma média de 1.253 km. A média de carga encontrada
foi de 8.848 kg. Assim, tem-se uma distância específica de 0,142 km/kg de garrafa. A média
de km rodados por litro de diesel da amostra analisada foi de 3,33 km/L. Dessa forma, tem-se
que é consumido cerca de 43 litros de diesel a cada 1.000 kg de garrafa que chega na fábrica.
Devido à fragilidade do processo no momento de identificar e quantificar todos os
pontos de saída de resíduos e subprodutos, causada pelo grande número de itens gerados, foi
necessário um trabalho prévio para a obtenção de valores confiáveis. Valores referentes a
subprodutos ainda não quantificados em Julho/15 foram estimados segundo valores gerados
no mês Setembro/15. Assim, através do mapeamento de todos os pontos de geração de
resíduos e subprodutos na Linha de Lavagem, caracterização e quantificação de cada um, tem-
se a seguinte avaliação final: atualmente, cerca de 75% da matéria-prima (garrafas PET) é
convertida em produto (flakes), 17% refere-se à geração de subprodutos, que são
comercializados e aproveitados na forma de matéria-prima em outros processos, e os 8%
restantes são resíduos sólidos, classe II A, destinados ao coprocessamento em cimenteira.
As Tabelas 8 e 9 apresentam os valores referentes às necessidades de matéria-prima
em cada unidade e suas respectivas gerações de subprodutos e resíduos finais para produção
de 1.000 kg de PET-PCR.
Através das Tabelas 8 e 9, observa-se que, na Linha de Extrusão, cerca de 85% da
matéria-prima (flakes) foi convertida em produto (pellets) em Julho/15, sendo que 2% é
referente aos subprodutos e 13% é referente à desqualificação de material, vendido
separadamente do produto estudado. Em relação à Pós-Condensação, geralmente não há
perdas durante o processo. Durante o Tratamento de Água e Efluente são gerados cerca de
metade do valor de resíduos sólidos da Linha de Lavagem.
26
Tabela 8 – Rendimento necessário
Produção
Necessária Unidade
Matéria-Prima Lavagem Extrusão Pós-Condensação
Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional
Produto kg 681.817 1.576 507.746 1.174 432.634 1.000 432.641 1.000
Garrafas Flake Pellet PET-PCR
Tabela 9 – Geração de subprodutos e resíduos
Resíduos
Sólidos Unidade
Linha Lavagem Linha Extrusão Tratamento
Água/Efluente
Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional
Subproduto kg 113.459 262 75.142 174 - -
Resíduo kg 60.588 140 - - 32.819 76
A Tabela 10 exibe o consumo de insumos em cada unidade do processo. Os insumos
consumidos na Linha de Lavagem são destinados à limpeza das garrafas, com exceção do
meio filtrante, utilizado no sistema de filtro a vácuo. O tonner é adicionado para ajuste de
coloração dos pellets e o N2 para evitar a oxidação do produto durante a pós-condensação.
Tabela 10 – Consumo de insumos
Insumos Unidade Lavagem Extrusão Pós-Condensação
Tratamento
Água/Efluente
Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional
Insumos kg 13.872 32 - - - - - -
Tonner kg - - 1.262 3,0 - - - -
N2 m³ - - - - 32.106 74.10
3 - -
Insumos kg - - - - - - 3.066 7,0
A Tabela 11 apresenta os consumos de água e energia (elétrica e combustível) de cada
etapa do processo. Em relação ao consumo de água, a Linha de Lavagem consome cerca de
5 m³ para a produção de 1.000 kg de PET-PCR, enquanto a Linha de Extrusão consome
aproximadamente metade. Já em relação ao consumo de energia elétrica, a Linha de Lavagem
consome cerca de 350 kWh enquanto a Linha de Extrusão consome aproximadamente o
dobro, sendo a Linha de Pós-Condensação a maior consumidora de energia entre elas, sendo
necessários cerca de 900 kWh a cada 1.000 kg de PET-PCR produzidos.
Tabela 11 – Consumos de água e energia
Recursos
Naturais
Uni-
dade
Matéria-Prima Lavagem Extrusão Pós-Condensação
Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional Mensal Funcional
Água m³ - - 2.183 5,05 1.185 2,74 - -
Diesel L 29.020 67 266 0,62 - - - -
Energia Elétrica kWh - - 151.816 351 296.960 686 392.198 907
Gás Natural m³ - - 48.236 111 - - 68.383 158
As Tabelas 12 e 13 apresentam a quantificação das emissões atmosféricas de acordo
com seu respectivo consumo de energia, utilizando os valores de conversão apresentados
anteriormente na Tabela 4.
27
As emissões durante o Transporte de Matéria-Prima são inerentes à queima de diesel
pelos veículos de transporte rodoviário. Na Linha de Lavagem constam a queima de diesel
pelas Mini Carregadeiras, queima de gás natural em Caldeira, bem como consumo de energia
elétrica. Durante a Extrusão existe somente o consumo de energia elétrica, e durante a Pós-
Condensação, além do consumo de energia elétrica, também existe a queima de gás natural
pelo Aquecedor de Fluido Térmico. O consumo energético durante o Tratamento de Água e
Efluentes já se encontra embutido nos valores das outras unidades através de rateio.
Tabela 12 – Emissões atmosféricas referentes ao transporte de matéria-prima e ao consumo de energia elétrica
Emissões
Atmosféricas Unidade
Geração
kg/L
Transporte
Matéria-
Prima
Geração
kg/kwh
Linha
Lavagem
Linha
Extrusão
Pós-
Condensação
CO kg 0,005 0,336 - - - -
CO2 kg 2,670 179,460 5,6.10-3
2,0 3,9 5,1
CH4 kg - - 2,0.10-6
7,0.10-4
1,4.10-3
1,8.10-3
HC kg 0,001 0,067 - - - -
NOX kg 0,116 7,797 - - - -
N2O kg - - 2,7.10-7
9,6.10-5
1,9.10-4
2,5.10-4
Tabela 13 – Emissões atmosféricas referentes à queima de gás natural
Emissões
Atmosféricas Unidade
Lavagem (Caldeira) Total Pós-Condensação
(Aquecedor) Total
Mensal Funcional Lavagem Mensal Funcional Pós-
Condensação
NOX kg 76,7 0,177 0,17 596,0 1,38 1,38
CO2 kg 3,9 0,009 1,99 42,2 0,09 5,21
Assim, observa-se que o Transporte da Matéria-Prima é o grande gerador de CO2 de
todo o processo, devido à elevada queima de diesel, emitindo cerca de 180 kg do poluente na
atmosfera a cada 1.000 kg de PET-PCR produzidos na fábrica. Na fábrica, as Linhas de Pós-
Condensação, Extrusão e Lavagem geram em torno de 5, 4 e 2 kg de CO2, respectivamente.
A Tabela 14 apresenta os volumes e valores de demanda química de oxigênio (DQO)
para o efluente líquido gerado na Linha de Lavagem, posteriormente tratado, e para a água
tratada gerada durante o Tratamento. Assim, tem-se que para a produção de 1.000 kg de PET-
PCR é necessário tratar cerca de 3 m³ de efluente líquido com DQO no valor de
20.200 mg/m³. A água tratada é encaminhada às torres de resfriamento e a purga contínua da
torre, de 0,04 m³ e DQO de 132 mg/m³, é levada ao tratamento de efluentes do município.
Tabela 14 – Geração de efluente líquido e água tratada
Efluente Líquido Unidade Linha Lavagem Tratamento Água/Efluente
Mensal Funcional Mensal Funcional
Volume m³ 1.315 3,04 15 0,04
DQO mg/m³ 20.200 132
28
A Figura 9 representa o balanço de massa e energia do processo, abrangendo cada
unidade e os respectivos dados associados à produção de 1.000 kg de PET-PCR. Através do
fluxograma é possível identificar a necessidade de água e energia (elétrica e combustível),
insumos, bem como a geração de resíduos sólidos, efluentes líquidos e emissões atmosféricas
de cada fase do processo de reciclagem do PET, obtidas anteriormente nas Tabelas 8 a 14.
6.3 AVALIAÇÃO DE IMPACTO
As categorias de impacto selecionadas para estudo são o Aquecimento Global e
Acidificação, especificadas no Item 5.2.1 deste trabalho. Tal seleção foi baseada na
disponibilidade de tempo e de dados. A tradução do inventário para o Aquecimento Global e
Acidificação proporciona uma oportunidade em praticar a metodologia de forma simples.
Os dados do inventário, apresentados no Item 6.2, foram classificados e caracterizados
na mesma base através da aplicação dos fatores de equivalência relacionados na Tabela 5. O
Aquecimento Global é medido em termos de CO2 equivalente, enquanto a Acidificação é
medida em termos de SO2 equivalente. A Tabela 15 exibe as massas equivalentes dos
poluentes em cada fase do processo, para cada categoria de impacto.
Tabela 15 – Caracterização dos dados de emissão atmosférica
Fase do
Processo
Emissão
Atmosférica
Massa
(kg)
Aquecimento Global Acidificação
Fator de
Equivalência
Massa
Equivalente
Fator de
Equivalência
Massa
Equivalente
Transporte
Matéria-
Prima
CO 0,3361 2,0 0,6722 - -
CO2 179,46 1,0 179,46 - -
HC 0,0672 3,0 0,2016 - -
NOX 7,7968 - - 0,7 5,5
Linha
Lavagem
CO2 1,9883 1,0 1,9883 - -
CH4 0,0007 21,0 0,0147 - -
NOX 0,1774 - - 0,7 0,1
N2O 0,0001 310,0 0,0310 - -
Linha
Extrusão
CO2 3,8713 1,0 3,8713 - -
CH4 0,0014 21,0 0,0294 - -
N2O 0,0002 310,0 0,0620 - -
Pós-
Condensação
CO2 5,2103 1,0 5,2103 - -
CH4 0,0018 21,0 0,0378 - -
NOX 1,3776 - - 0,7 1,0
N2O 0,0002 310,0 0,0620 - -
29
Figura 9 – Fluxograma do processo de reciclagem do PET para estudo ACV
30
Em seguida, aplicou-se a valoração, multiplicando cada dado caracterizado por um
fator de peso determinado para cada categoria de impacto de acordo com o seu potencial
prejuízo ao meio ambiente. Assim, a Tabela 16 apresenta o resultado da valoração dos dados
de emissão equivalentes obtidos a partir da soma das massas equivalentes na Tabela 15. A
etapa de transporte apresentou maior peso ambiental total com índice no valor de 505,4.
Tabela 16 – Normalização e valoração dos dados de emissão atmosférica
Fase do
Processo
Emissão Equivalente Fator de Peso Potencial
Impacto
Ambiental
Aquecimento Global Acidificação Aquecimento Global Acidificação
CO2 Eq SO2 Eq 2,5 10
Transporte 180,3 5,5 450,8 54,6 505,4
Lavagem 2,0 0,1 5,1 1,2 6,3
Extrusão 4,0 - 9,9 - 9,9
Pós-Condensação 5,3 1,0 13,3 9,6 22,9
A partir dos dados coletados para o consumo de recursos naturais, apresentados na
Tabela 11, foi possível realizar uma comparação entre o consumo necessário para a produção
de Resina PET Virgem e os valores coletados para a produção de PET-PCR, através do
inventário produzido por VALT (2004) em dissertação de Mestrado sobre ACV de
Embalagens de Refrigerante. Neste trabalho foram consideradas as etapas de Extração de
Petróleo, Refino e Fabricação da Resina, levando em conta o transporte entre as unidades. Os
valores correspondem à fabricação de 1.000 kg de Resina PET virgem e 1.000 kg de PET-
PCR. Os resultados podem ser observados através da Tabela 17, cujos valores para a energia
em (MJ) foram convertidos segundo metodologia de ABRAXAS (2015).
Tabela 17 – Consumos de água e energia para a produção de Resina PET Virgem e PET-PCR
Recursos Naturais Resina PET Virgem PET-PCR
Água (m³) 5,5 7,8
Energia (MJ) 160.103 20.10
3
Fonte: VALT (2004)
Através da Tabela 17 é possível verificar uma economia energética de 88% para o
processo de reciclagem em relação à produção de Resina PET Virgem. Porém, na produção
de PET-PCR consome-se 41% mais água, devido, principalmente, ao processo de lavagem
das garrafas. Entretanto, é importante ressaltar que a recicladora em questão dispõe de
processos de tratamento e reuso para praticamente 100% da água que consome, reduzindo
assim o impacto ambiental causado pelo consumo deste recurso natural.
31
6.4 INTERPRETAÇÃO
Os resultados obtidos no Item anterior para o Potencial Impacto Ambiental mostram
que uma considerável fatia de 93% do impacto gerado, em relação ao Aquecimento Global e
Acidificação, referem-se à fase de Transporte de Matéria-Prima, como representa a Figura 10.
Figura 10 – Distribuição do Impacto Ambiental para cada fase da reciclagem do PET
A distribuição de efeito das categorias de impacto no processo de reciclagem do PET
em sua totalidade pode ser observada através da Figura 11, em que o Aquecimento Global é
responsável por 88% do impacto total. Para cada categoria, observa-se também a distribuição
entre as etapas do processo. Através da Figura 11 verifica-se que a Linha Extrusora influencia
somente na categoria de Aquecimento Global, por outro lado, a Linha de Pós Condensação
exerce maior influência na categoria de Acidificação, em termos de porcentagem.
Figura 11 – Distribuição de efeito das categorias de impacto e a influência das etapas de reciclagem do PET
32
A predominância do impacto gerado pelo Transporte de Matéria-Prima é decorrente
do grande consumo de diesel, que por sua vez é responsável pela grande geração de NOX,
alimentando a Acidificação, e ainda maior geração de CO2, impactando diretamente na
categoria de Aquecimento Global, o que explica sua dominância em relação à Acidificação.
A Linha de Extrusão apresenta impacto zero na Acidificação uma vez que não são
consumidos combustíveis para a produção de energia durante o processo. A Linha de Pós-
Condensação apresenta um consumo de gás natural 40% maior que a Linha de Lavagem, e
160% maior em relação ao consumo de energia elétrica, o que explica sua maior contribuição
nos impactos em geral, quando comparada com a Linha de Lavagem.
Desde o lançamento da recicladora em 2013, o setor de compras da fábrica tem
encontrado certos obstáculos ao engajar fornecedores de garrafas PET para o abastecimento
da Linha de Lavagem, com capacidade de alimentação de até 2.000 toneladas de garrafas PET
ao mês. Após recebidas cargas em más condições e com grande quantidade de contaminantes,
estabeleceu-se a utilização de um Guia de Especificação de Fardos de Garrafa PET, junto à
ABIPET e ABREPET, cujo objetivo é de prover uma referência de qualidade aos
fornecedores. Após a implementação do Guia as condições de recebimento de matéria-prima
progrediram. Entretanto, ainda encontram-se dificuldades na contratação de fornecedores
próximos à região de Poços de Caldas-MG, o que resulta na necessidade de recebimento de
cargas advindas de regiões distantes, como Distrito Federal, Goiás, Pará e Maranhão. Além
disso, os fornecedores relatam dificuldade no momento de encontrar fretes retorno na região
de Poços de Caldas-MG, o que resulta na volta do veículo vazio à cidade de origem.
Dessa forma, a fim de reduzir o impacto ambiental do processo de reciclagem de
garrafas PET, causado pela emissão de poluentes inerentes ao consumo de gás natural, de
energia elétrica e principalmente de diesel, é importante insistir na conquista de fornecedores
cada vez mais próximos à fábrica, beneficiando a logística do recebimento da matéria-prima
em termos econômicos, estratégicos e ambientais.
Quando comparado com o processo produtivo de Resina PET Virgem, o consumo de
água e energia por parte da reciclagem de PET mostrou-se coerente com o cenário de
reciclagem de plásticos. Apesar da clara economia energética, por excluir as fases de extração
e refino do petróleo, a redução do consumo de água tem sido um desafio para a indústria de
reciclagem de plásticos, mesmo com o uso de tecnologias de referência para o consumo de
água, como é o caso da Recicladora analisada. Neste sentido, recentemente foi desenvolvida
pela Ak Inovex, no México, uma solução para reciclagem de plásticos sem a utilização de
água, prometendo reduzir pela metade os custos de produção (PHYS, 2015).
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7. CONCLUSÕES
Durante o período de estudo a respeito da ferramenta ACV, verificou-se sua acendente
importância na indústria como instrumento de gestão ambiental para produtos e serviços.
Através do estágio realizado na Recicladora, foi possível aprofundar os conhecimentos
sobre o processo produtivo do PET-PCR e seus aspectos relacionados à Engenharia Química,
sendo este período de extrema importância para o desenvolvimento deste trabalho. Além
disso, o estágio possibilitou a coleta de dados em campo, cujos valores foram trabalhados de
acordo com a unidade funcional escolhida e reunidos em formato de fluxograma.
Os procedimentos de cálculos se deram a partir de Balanços de Massa e de Energia. O
método de avaliação de impacto selecionado para a tradução do inventário foi o Eco-
Indicador 95, através do qual foram analisadas as categorias de impacto de Aquecimento
Global e Acidificação causadas a partir do consumo de diesel, gás natural e energia elétrica.
Entre as categorias de impacto selecionadas, o Aquecimento Global se destaca, sendo
responsável por 88% do impacto total, enquanto a Acidificação representa apenas 12%. Os
resultados obtidos para o Potencial Impacto Ambiental mostram que uma considerável fatia
de 93% do impacto total gerado referem-se à fase de Transporte de Matéria-Prima, devido ao
elevado consumo de diesel. Dessa forma, a fim de reduzir o impacto ambiental da produção
de PET-PCR, causado pela emissão de poluentes na atmosfera, faz-se necessário investir na
redução da distância entre o fornecedor de matéria-prima e a recicladora.
Ao realizar a comparação dos processos produtivos de PET-PCR e Resina PET
Virgem, verificou-se uma economia energética de 88% para o processo de reciclagem,
consumindo, em contrapartida, 41% mais água, devido principalmente ao processo de
lavagem das garrafas. Entretanto, o impacto ambiental causado pelo consumo deste recurso é
reduzido uma vez que a recicladora dispõe de processos de tratamento e reuso de água.
Finalmente, durante o desenvolvimento do trabalho, percebeu-se a necessidade de
aprimoramento na quantificação de dados precisos referentes à reciclagem do PET e produção
do PET-PCR, uma vez que alguns valores são dependentes de rateios de custos entre a
Recicladora e outras fábricas, e ainda entre produtos dentro da própria recicladora.
Sugere-se, para próximos trabalhos que poderão dar continuidade ao estudo da ACV
do PET-PCR, a avaliação do impacto causado pelo consumo de recursos naturais e insumos,
destino dado aos resíduos sólidos, condições de efluentes líquidos e emissões atmosféricas
inerentes ao restante do processo.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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APÊNDICE A – Formulário aplicado aos motoristas dos veículos de transporte de matéria-
prima para a Recicladora
Controle Interno
Fornecimento de fardos de garrafa PET
Caro motorista, favor preencher o questionário a seguir:
Fornecedora: ________________________ Nota Fiscal: ______________
Cidade origem da carga: ___________________ Distância: ______km
Data: ___/___/___ Placa veículo: ___________ Peso carga: _______kg
Tipo de veículo: _______________ Modelo: _____________ Ano: ______
Potência motor: ______________________ Ano de fabricação: ______
Tipo de Diesel utilizado: _____________ Consumo: _______km por litro
O veículo tem frete retorno agendado?
[ ]NÃO [ ]SIM Cidade:_____________________
Assinatura: _____________________________________________________
Agradecemos sua colaboração!